Сила Ампера

Андре-Мари Ампер, изучая магнитное взаимодействие токов, установил, что на проводник с током в магнитном поле действует сила. Эту силу называют силой Ампера. Действие магнитного поля на проводник с током изучают на установке, изображенной на рисунке:

Рис. 1. Установка для определения действия магнитного поля на проводник с током

Свободно подвешенный проводник (металлический стержень) находится между полюсами дугообразного магнита. При пропускании электрического тока через стержень можно наблюдать отклонение стержня от вертикали.

Если увеличить силу тока в 2 раза, то отклонение увеличивается также в 2 раза, из этого следует, что сила, действующая на проводник с током (стержень), также увеличивается в 2 раза. Если увеличивать число магнитов, то при увеличении числа магнитов в 4 раза сила увеличивается в 4 раза. Изменение угла наклона стержня приводит к уменьшению действующей силы. Максимальное отклонение стержня достигается при перпендикулярном расположении стержня и индукции магнитного поля Таким образом, устанавливают, что сила пропорциональна

Сила Ампера равна произведению вектора магнитной индукции на силу тока I, длину участка проводника и на синус угла между магнитной индукцией и участком проводника

Сила Ампера достигает максимального по модулю значения Fmax, когда проводник с током ориентирован перпендикулярно линиям магнитной индукции.

Модуль вектора магнитной индукции определяется следующим образом:

Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального значения силы Ампера, действующей на прямой проводник с током, к силе тока I в проводнике и его длине Δl:

Единица магнитной индукции — тесла (Тл). В системе единиц СИ за единицу магнитной индукции принята индукция такого магнитного поля, в котором на каждый 1 м длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила FА = 1 Н.

Магнитное поле полностью характеризуется вектором магнитной индукции Вектор магнитной индукции является силовой характеристикой магнитного поля.