§ 29. Сила Ампера. Принцип суперпозиции магнитных полей
Закон Ампера. Пусть магнитная индукция составляет угол α с направлением тока в прямолинейном участке проводника длиной Δl (рис. 163.2). Если весь прямолинейный проводник длиной l находится в однородном магнитном поле, то Δl = l. Как уже отмечалось, на проводник с током, расположенный параллельно линиям индукции, магнитное поле не оказывает никакого воздействия. Поэтому модуль силы Ампера зависит только от модуля составляющей магнитной индукции , перпендикулярной проводнику, и не зависит от модуля составляющей , параллельной проводнику.
Направление силы Ампера определяют по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая индукции магнитного поля входила в ладонь, четыре вытянутых пальца были направлены по току, то отогнутый на 90° в плоскости ладони большой палец укажет направление силы Ампера, действующей на прямолинейный участок проводника с током (рис. 164).
От теории к практике
1. На прямолинейный проводник с током, расположенный перпендикулярно линиям магнитной индукции однородного магнитного поля с индукцией , действует магнитная сила .
а) Как изменятся модули индукции однородного магнитного поля В и силы Ампера FА, если силу тока в проводнике увеличить в 2,5 раза?
б) Как изменится модуль силы FА, если проводник расположить параллельно линиям магнитной индукции?
2. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен проводник с током, согнутый под прямым углом. Под каким углом друг к другу направлены силы Ампера, действующие на стороны этого угла?
Закон Ампера позволяет объяснить взаимодействие параллельных проводников с током (рис. 164.1). Ток I1 создаёт магнитное поле с индукцией , действующее на проводник с током I2 силой, модуль которой F12 = B1I2Δl. Ток I2 создаёт магнитное поле, индукция которого . Это поле действует на проводник с током I1 силой, модуль которой F21 = B2I1Δl. Силы и находятся в той же плоскости, что и проводники с током, и являются силами притяжения, если токи направлены в одну сторону (рис. 164.1, а), и силами отталкивания, если токи направлены в противоположные стороны (рис. 164.1, б) (проверьте это самостоятельно, используя правило буравчика (или правило правой руки) для определения направлений индукций магнитных полей и и правило левой руки для определения направлений сил Ампера).
