Закон Ампера

Кожен носій струму відчуває дію магнітного поля. Дія цієї сили передається провіднику, по якому рухаються заряди. В результаті магнітне поле діє з певною силою на сам провідник зі струмом. Такі висновки можна зробити із теоретичних міркувань.

Розглянемо ці явища з практичної точки зору.

Нехай об’ємна густина заряду, який є носієм струму чисельно дорівнює ρ. Виділимо елемент об’єму dV провідника. В ньому знаходиться заряд (носій струму) ρdV. Тоді сила, що діє на елемент провідника dV, може бути записана у вигляді:

,

де U – швидкість впорядкованого руху зарядів.

Враховуючи, що , маємо

. (2.11)

Якщо струм тече по тонкому провіднику, то . Тоді

, (2.12)

– вектор, що співпадає за напрямом з струмом і характеризує елемент довжини тонкого провідника.

Рівняння (2.11) і (2.12) виражають закон Ампера. Інтегруючи ці рівняння по елементам струму (об’ємним та лінійним), отримаємо силу, яка діє на провідник. Такі сили називаються Амперовими силами.

,

α – кут між напрямом сили струму І і вектором магнітної індукції В.

Напрям сили Ампера визначають за правилом лівої руки: якщо силові лінії входять в долоню, чотири пальці вказують напрям сили струму, то великий палець, відігнутий на 90^о покаже напрям сили Ампера.