Магнитното поле на тока

Проучването на различни видове магнитни явления показа, че навсякъде, където има електрически ток, т.е. електрически заряди в движение, има и магнитно поле на ток.

Поради факта, че около проводника се формира магнитно поле, когато в него се появи ток, той често се разглежда като източник на образуване на магнитно поле. В този смисъл се нарича "магнитното поле на тока".

Посоката му зависи от посоката на електрическия ток, около който се появява това поле.

Фактът на съществуването на магнитно поле близо до проводника с токов удар могат да бъдат открити по няколко начина. Един от тези методи е използването на железни стружки. Веднъж влезли магнитно поле ток, парчета от желязо, от които се състоят железни стружки, стават малки магнитни стрели. Всяка от тези стрелки в магнитно поле се настройва така, че нейната ос съвпада с ориентацията на магнитното поле в мястото, където се намира. С помощта на много такива стрелки може да се види как посоката на силите, действащи в магнитното поле, се променя, когато се движи от една точка на полето в друго. Такова устройство в магнитното поле на тока от железни стружки се нарича магнитен спектър.

Ще използваме магнитни стърготини и ще разгледаме магнитното поле на тока напред. За да направите това, нека преминем проводника през лист картон и напълнете картона с тънък слой от железни стружки. Отбелязваме, че когато токът преминава през проводника, стърготините ще бъдат поставени около него в концентрични кръгове.

Линии, според които магнитното поле на тока има осите на миниатюрни магнитни стрелки, наричат ​​го линиите на сила. С помощта на линии на сила е много удобно да се представят графично магнитни полета.

Линията на силата е изчертана така, че допирателната към нея точка да показва посоката на силата, действаща в тази точка северния полюс.

Веригите, образувани в магнитно поле на ток с помощта на железни стружки, показват каква е формата на линиите на сила в магнитно поле.

Линиите на сила в магнитно поле са затворени криви около проводника. По-специално магнитните линии за постоянен ток са концентрични кръгове, чиито центрове са на текущата линия.

За да определите посоката на магнитните линии на сила във връзка с насочеността на тока, вместо стърготини, използвайте магнитните стрелки. След като ги обградихме с проводник с ток, ние определяме посоката на линиите на сила. Когато ориентацията на тока в проводника се промени на противоположната, магнитните стрелки се завъртат на 180 °, което показва съответна промяна в посоката на линиите на полето.

Посоката на линиите на сила в магнитно поле е свързана с насочеността на тока в проводника чрез просто правило, предложено от английския учен Максуел: преводно движение прохождащият щифт ще съвпадне с насочеността на тока в проводника, след това посоката на въртене на дръжката на копчето съвпада с посоката на линиите на сила в магнитното поле, съществуващи около проводника.

Това правило понякога се нарича gimlet правило.

Нека сега да вземем проводника, огънат по периферията и да позволим на тока да премине през него, отново ще наблюдаваме разположението на дървесния стърготини върху картона, монтиран перпендикулярно на равнината на окръжността. Откриваме, че магнитните линии на сила вече не са редовни кръгове, но в този случай всички линии са затворени, заобикаляйки проводника, по който тече потокът. По този начин магнитните линии на силата винаги се затварят около тока.

Чрез поставянето на малки магнитни стрелки в различни точки в това поле е възможно да се определи посоката на силовите полеви линии.

Прави тренировки е приложим, разбира се, към кръговия ток, но в този случай е по-удобно да се обменя посоката на тока и магнитното поле. Наистина, ако дръжката на свредлото се върти с ток, движението на върха му ще покаже в каква посока има магнитното поле на кръговия ток.