1.3.1 Магнітне поле. Дія магнітного поля на провідник зі струмом
1. Загальні відомості про магнітні поля
Якщо магнітну стрілку, яка вільно обертається, помістити під провідником зі струмом, то вона встановиться перпендикулярно до нього. Коли струм вимкнути, стрілка знову займе своє попереднє положення – вздовж магнітного меридіана.
Цей досвід доводить наявність якоїсь сили, що утворена струмом. Який проходить у провіднику, і діє на магнітну стрілку. Ця сила є магнітною силою, яку має постійний магніт, що діє на відстані на стальні предмети.
Дія магнітних сил позначається в будь-якій точці простору навколо провідника зі струмом.
Магнітним полем називається особливий вид матерії, що входить до складу електромагнітного поля.
Якщо в магнітне поле потрапляють сторонні предмети, виготовлені з чорних і деяких інших металів, або провідники,по яких проходить струм, то завдяки своїй енергії воно здатне переміщати їх.
М. Фарадей запропонував графічно зображати магнітне поле замкнутими силовими лініями, які подібно до гумових шнурів прагнуть скоротитися.
Конфігурація магнітного поля, утвореного провідником зі струмом, цілком залежить від форми провідника і магнітопровода (провідника силових ліній магнітної індукції). Останні мають певний напрям, який залежно від від форми провідника зі струмом, що їх створив,визначається по різному.
Прямолінійний провідник зі струмом утворює магнітне поле, силові лінії якого зображаються у вигляді концентричних кіл. Перереконатися в цьому можна, продівши провідник зі струмом через аркуш паперу, на який написано стальні ошурки. Останні розмістяться вздовж силових ліній так, як показано на рисунку 3.1.
Напрям силових ліній визначається правилом свердлика: якщо обертати свердлик так, щоб його поступальний рух збігався з напрямом струму в провіднику, то напрям обертання рукоятки свердлика покаже напрям силових ліній магнітної індукції.
Якщо пропустити струм по провіднику, навитого в простягнуту спіраль (соленоїд), то дістанемо магнітне поле, силові лінії якого, зображені на рис. 3.1,б.
Соленоїд - це найпростіший електромагнітний прилад, який подібно до постійного магніту має полярність (N – північний полюс; S – південний полюс).
Умовилися вважати, що силові лінії виходять з північного, а входять у південний полюс. Відповідно до цього полярність соленоїда можна визначати за правилом свердлика, сформульованим так: якщо обертати рукоятку свердлика в напрямі, який збігається з напрямом струму у витках соленоїда, то його поступальний рух укаже напрям силових ліній в ньому.
Знаючи напрям силових ліній, легко визначити полярність соленоїда.
