🧲 Магнитное поле проводников с током и постоянных магнитов. Магнитные линии
🌀 Магнитное поле проводников с током и постоянных магнитов. Магнитные линии
Вокруг проводника с током создается магнитное поле, которое воздействует на расположенные поблизости магнитные стрелки.
Для исследования формы магнитного поля вокруг проводника можно использовать железные опилки.
Данные железные опилки под действием магнитного поля выстраиваются вдоль линий магнитного действия (рис. 122).
Магнитные линии показывают направление и форму магнитного поля.
Эти магнитные линии указывают его интенсивность.
Они всегда образуют замкнутые контуры.
Данные контуры идут от северного полюса магнита к южному.
Направление этих линий можно определить по ориентации стрелок компаса.
Данные стрелки компаса устанавливаются вдоль них.
Это магнитное поле существует вокруг всех проводников с током и постоянных магнитов.
🔬 Экспериментальная проверка формы магнитного поля
Форма магнитных линий зависит от расположения проводника и направления тока.
Если ток идет через прямой проводник, магнитные линии располагаются вокруг него в виде концентрических окружностей (рис. 123).
Для определения направления магнитного поля используется правило правой руки.
Если обхватить проводник правой рукой так, чтобы большой палец указывал направление тока, то остальные пальцы покажут направление магнитных линий.
Если изменить направление тока на противоположное, то направление магнитного поля также изменится.
Этот эксперимент показывает, что магнитное поле проводника с током симметрично вокруг него.
Данное поле изменяется при изменении направления тока.
🔩 Магнитное поле и правило буравчика
Для более точного определения направления магнитных линий используется правило буравчика.
Если направление движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля (рис. 124).
Это правило помогает понять взаимосвязь между направлением тока и ориентацией магнитного поля.
Если провести аналогичный опыт с круговым проводом, то можно увидеть, что магнитные линии замыкаются внутри контура.
Данные линии образуют замкнутую систему.
Это означает, что форма магнитного поля зависит не только от направления тока, но и от формы проводника.
📐 Магнитные линии различных форм
Магнитные линии могут образовывать сложные фигуры, например, при прохождении тока по виткам катушки (рис. 125).
В таком случае магнитное поле концентрируется внутри катушки.
Это поле образует сильное поле в ее центре и ослабленное снаружи.
Такое поле называют соленоидом.
Магнитные линии внутри соленоида идут параллельно друг другу.
Снаружи данные линии рассеиваются.
Это свойство соленоида используется для создания мощных электромагнитов и в электротехнике.
Сила магнитного поля внутри соленоида зависит от количества витков и силы тока в проводе.
Форма магнитного поля зависит от формы и размеров проводника, а также от направления тока в нем.
🤝 Взаимодействие магнитов и их магнитные поля
Когда два магнита взаимодействуют, их магнитные поля складываются или разъединяются.
Если два магнита обращены друг к другу одноименными полюсами (север-север или юг-юг), их магнитные поля отталкиваются (рис. 128, а).
Если же полюсы противоположны (север-юг), поля притягиваются (рис. 128, б).
Линии магнитного поля стремятся соединиться.
Данный процесс создает сильное притяжение.
Это явление используется в магнитных подъемниках и других устройствах.
Взаимодействие магнитных полей можно наблюдать в виде линий, которые показывают направление и интенсивность магнитного взаимодействия.
💎 База параграфа
🧪 Явления и опыты:
Опыт с железными опилками — позволил визуализировать магнитные линии вокруг проводника.
Опыт с прямым проводником — показал, что магнитные линии имеют форму концентрических окружностей.
Правило правой руки и Правило буравчика — экспериментально подтвержденные способы определения направления магнитного поля.
Взаимодействие магнитных полей — опытное подтверждение притяжения разноименных полюсов и отталкивания одноименных.
📖 Определения:
Магнитные линии — линии, вдоль которых в магнитном поле располагаются оси маленьких магнитных стрелок.
Соленоид — катушка с током, создающая концентрированное магнитное поле внутри себя.
Концентрические окружности — форма магнитных линий прямого проводника с током.
📝 Подведем итоги
Магнитное поле визуализируется с помощью магнитных линий, которые всегда замкнуты.
Направление магнитных линий вне магнита — от северного полюса (N) к южному (S).
Для определения направления поля используют правило буравчика или правило правой руки.
Форма поля напрямую зависит от геометрии проводника (прямой провод, виток, катушка-соленоид).
Взаимодействие тел объясняется сложением или отталкиванием их магнитных полей.