Параграф 55 Физика 8 класс Пёрышкин | Конспект

⚡️ Действие магнитного поля на проводник с током. Правило левой руки

🧲 Действие магнитного поля на проводник с током. Правило левой руки

Когда проводник с током помещается в магнитное поле, на него начинает действовать сила, называемая силой Ампера.

• Эта сила перпендикулярна как направлению тока, так и линиям магнитного поля.

• Направление силы можно определить с помощью правила левой руки.

• Если расположить левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, а четыре пальца указывали направление тока, то отставленный на 90 градусов большой палец покажет направление силы, действующей на проводник.

• Этот эффект возникает из-за взаимодействия магнитного поля с движущимися зарядами в проводнике.

• Направление силы зависит от направления тока и ориентации проводника в магнитном поле.

🔄 Изменение направления силы Ампера

Если изменить направление тока в проводнике, сила Ампера изменит свое направление на противоположное (рис. 144, а и б).

• Данный факт показывает, что сила зависит от полярности тока и ориентации проводника.

• Изменение направления магнитного поля также приведет к изменению направления силы.

• Этот эффект можно наблюдать в опытах с рамкой из медного проводника, которая свободно подвешена между полюсами магнита.

• При замыкании цепи сила Ампера действует на рамку, заставляя ее отклоняться от вертикального положения.

• Когда направление тока меняется, рамка отклоняется в противоположную сторону.

• Данный опыт доказывает зависимость силы от направления тока и поля.

🖐 Правило левой руки

Правило левой руки позволяет определить направление силы, действующей на проводник.

• Если линии магнитного поля входят в ладонь, а пальцы указывают направление тока, то большой палец показывает направление силы (рис. 146).

• Это правило помогает понять взаимодействие проводника с магнитным полем и предсказать движение проводника.

• В этом случае движение происходит перпендикулярно и направлено либо вверх, либо вниз.

• Это свойство используют в электрических двигателях и магнитных устройствах для управления движением проводников.

⚛️ Применение правила левой руки к движению заряженных частиц

Правило левой руки можно применять не только к проводникам, но и к отдельным заряженным частицам, движущимся в магнитном поле.

• Положительно заряженная частица, двигаясь в магнитном поле, испытывает силу, направление которой можно определить по правилу левой руки (рис. 147).

• Если заряд отрицательный, то направление силы будет противоположным.

• Это правило используется для управления пучками частиц в ускорителях и магнитных ловушках.

• В этих устройствах магнитное поле отклоняет траекторию заряженных частиц, изменяя их движение.

📐 Зависимость силы Ампера от угла между током и полем

Сила, действующая на проводник или заряженную частицу, зависит от угла между направлением тока (или движения частицы) и магнитным полем.

• Если проводник расположен параллельно линиям магнитного поля, сила Ампера равна нулю (рис. 148).

• Это означает, что магнитное поле не действует на проводник, если ток и поле направлены в одном направлении.

• Если угол между током и полем увеличивается, сила возрастает.

• Эта сила достигает максимума, когда ток перпендикулярен полю.

• Это свойство силы Ампера используют для создания вращающихся движений в электрических двигателях и генераторах.

💎 База параграфа

• 🧪 Явления и опыты:

  • Опыт с подвешенной медной рамкой — подтвердил возникновение силы Ампера и её зависимость от полярности тока.

  • Отклонение пучков заряженных частиц — явление, используемое в ускорителях для изменения траектории зарядов с помощью поля.

• 📖 Определения:

  • Сила Ампера — сила, действующая на проводник с током в магнитном поле.

  • Правило левой руки — способ определения направления силы Ампера или силы, действующей на движущийся заряд.

• 🔢 Цифры и константы:

  • 90 градусов — угол отставленного большого пальца в правиле левой руки.

  • Нуль — значение силы Ампера при параллельном расположении проводника и линий поля.

📝 Подведем итоги

• Магнитное поле оказывает механическое воздействие (силу Ампера) на любые проводники с током и движущиеся заряды.

• Для определения вектора силы применяется правило левой руки (поле в ладонь, пальцы по току).

• Направление силы инвертируется при смене направления тока или полюсов магнита.

• Величина силы максимальна при перпендикулярности тока полю и равна нулю при их параллельности.

• Данный физический эффект является основой работы всех электрических двигателей.