This is a physics lab report. The goal is to establish the direction of current in a loop using the left-hand rule and to conclude what the direction of Ampere's force depends on. The equipment includes a wire loop, a voltage source, a switch, connecting wires, and a horseshoe magnet. The procedure involves assembling the circuit, observing the magnet's effect on the loop without current, and then observing the effect with current, first with the North pole and then with the South pole. The student needs to show the relative position of the loop and the magnet poles, indicate the direction of Ampere's force, the magnetic induction vector, and the current in the loop. Finally, the student needs to repeat the experiment with the current direction reversed and draw conclusions. The diagrams show a horseshoe magnet, a loop, and vectors representing magnetic induction (B), current (I), and force (F).

Цель работы:

• Установить направление тока в витке, используя правило левой руки.
• Сделать вывод, от чего зависит направление силы Ампера.

Оборудование:

• Проволочный виток
• Источник напряжения
• Ключ
• Соединительные провода
• Дугообразный магнит
• Штатив

Ход работы:

1. Собрать цепь: (Схема цепи представлена на изображении)
2. Поднести магнит к витку без тока. Объяснить наблюдаемое явление.

   Без тока в витке магнитное поле не оказывает на него никакого воздействия. Виток находится в покое.

3. Поднести к витку с током сначала северный полюс магнита (N), затем южный (S). Показать на рисунке взаимное расположение витка и полюсов магнита, указать направление силы Ампера, вектора магнитной индукции и тока в витке:

   Случай 1: Северный полюс (N)

   • Магнитное поле направлено от северного полюса (N) к южному (S). В области витка вектор магнитной индукции (B) направлен вертикально вниз.
   • Направление тока (I) в витке, согласно схеме, направлено слева направо.
   • Применяя правило левой руки (большой палец — направление силы Ампера, указательный — направление вектора магнитной индукции B, средний — направление тока I), сила Ампера (F) направлена от нас (перпендикулярно плоскости рисунка).

   Случай 2: Южный полюс (S)

   • Магнитное поле направлено от северного полюса (N) к южному (S). В области витка вектор магнитной индукции (B) направлен вертикально вверх.
   • Направление тока (I) в витке, согласно схеме, направлено слева направо.
   • Применяя правило левой руки, сила Ампера (F) направлена к нам (перпендикулярно плоскости рисунка).

   (Иллюстрации с векторами B, I, F представлены на изображении для обоих случаев).

4. Повторить опыты, поменяв направление тока в витке:

   Случай 3: Северный полюс (N), ток в витке изменен

   • Вектор магнитной индукции (B) направлен вертикально вниз.
   • Направление тока (I) в витке теперь направлено справа налево.
   • Применяя правило левой руки, сила Ампера (F) направлена к нам.

   Случай 4: Южный полюс (S), ток в витке изменен

   • Вектор магнитной индукции (B) направлен вертикально вверх.
   • Направление тока (I) в витке направлено справа налево.
   • Применяя правило левой руки, сила Ампера (F) направлена от нас.

   (Иллюстрации с векторами B, I, F представлены на изображении для обоих случаев).

5. Сделать вывод.

   Направление силы Ампера зависит от:

   • Направления вектора магнитной индукции (направление магнитного поля).
   • Направления тока в проводнике.