Из курса физики известно, что на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила Ампера. Для определения направления этой силы используется специальное правило, называемое правилом левой руки. В данной статье мы рассмотрим это правило и его применение.
Из курса физики известно, что на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила Ампера. Для определения направления этой силы используется специальное правило, называемое правилом левой руки. В данной статье мы рассмотрим это правило и его применение.
Сила и закон Ампера
На заряд, движущийся в магнитном поле, действует со стороны этого поля сила, называемая силой Лоренца. Если в магнитное поле помещен проводник с током, то силы Лоренца, действующие на движущиеся носители заряда в этом проводнике, складываются в силу, называемую силой Ампера.
Модуль силы Ампера рассчитывается по закону Ампера:
F = I |B| Δl sin α,
Направление силы Ампера
Обычно действие сил совпадает с направлением движения тела или с направлением на источник силы. В случае с силой Ампера ситуация иная.
Направление действия силы Ампера не совпадает ни с направлением движения тока, ни с направлением вектора магнитной индукции. Сила Ампера направлена перпендикулярно обоим этим направлениям. То есть, если линии магнитного поля направлены по вертикали, а проводник расположен горизонтально слева направо, то сила Ампера будет направлена вдоль линии «вперед-назад». Причем ее направление также будет зависеть от направлений магнитной индукции и электрического тока в проводнике.
Для определения направления силы Ампера использование специального мнемонического правила левой руки.
См. также
Чему равен вес тела движущегося под действием силы тяжести?
Правило левой руки
Правило левой руки для определения направления силы Ампера звучит следующим образом:
- Приложите левую руку так, чтобы пальцы были направлены по направлению тока.
- Изогните пальцы так, чтобы они указывали в направлении магнитного поля.
- Большой палец левой руки будет указывать направление силы Ампера.
Применение правила левой руки на примере:
Допустим, у нас есть проводник с током, направленным слева направо, и магнитное поле, направленное вверх. При применении правила левой руки, пальцы левой руки будут направлены от себя (вглубь ладони), а большой палец будет указывать влево. Таким образом, направление силы Ампера будет влево.
Важно отметить, что сила Ампера порождается только перпендикулярной составляющей магнитного поля. Поэтому руку следует располагать так, чтобы линии магнитного поля всегда входили в нее под углом, максимально близким к прямому.
Заключение
Определение направления силы Ампера по правилу левой руки является важным инструментом в изучении физики. Правило левой руки позволяет определить направление силы Ампера на проводник с током в магнитном поле. Это правило является наглядным и легко запоминаемым, что делает его полезным в практике и обучении физики.
