Направление силы Ампера – кратко правило для определения направления действия

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 66.

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 66.

Опыты показывают, что на проводник с током, помещенный в магнитное поле, со стороны этого поля действует сила, называемая силой Ампера (по имени физика, открывшего ее). Поговорим о направлении силы Ампера.

Закон и сила Ампера

После того как в середине XIX в. Х. Эрстед открыл, что вокруг проводника появляется магнитное поле, многие исследователи стали изучать это явление. Выяснилось, что магнитное поле оказывает силовое действие не только на стрелку компаса, но и на проводник с электрическим током. Однако направление силы, с которой поле действует на проводник, не совпадало по направлению ни с направлением тока в проводнике, ни с направлением вектора магнитной индукции.

Наиболее глубокое исследование силы взаимодействия магнитного поля с электрическим током провел А. Ампер.

Рис. 1. А. Ампер.

Он установил закон, впоследствии названный его именем:

$$F= I |\overrightarrow B| Δl sin \alpha,$$

где:

• $F$ — модуль силы, действующей на проводник;
• $Δl$ — длина проводника;
• $I$ — величина тока в проводнике;
• $\overrightarrow B$ — вектор магнитной индукции;
• $\alpha$ — угол между линиями магнитного поля и направлением тока в проводнике.

Сила, определяемая законом Ампера, также носит имя этого исследователя.

В дальнейшем оказалось, что в основе силы Ампера лежит действие магнитного поля на движущиеся заряды. Если носитель заряда двигается в магнитном поле, то со стороны этого поля на него начинает действовать сила Лоренца. В проводнике множество носителей заряда, и силы Лоренца, действующие на каждый из них, складываются в силу Ампера.

Правило левой руки

В отличие от кулоновских сил, которые направлены вдоль силовых линий поля, сила Ампера направлена иначе. Исследования показывают, что ее направление не совпадает ни с направлением линий магнитной индукции, ни с направлением тока в проводнике. Сила Ампера оказывается перпендикулярна обоим этим направлениям.

То есть, если ток в проводнике течет вперед, а магнитное поле направлено справа налево, то сила Ампера будет направлена вертикально вверх, перпендикулярно обоим направлениям. Если направить вектор магнитной индукции вверх (не меняя направление тока вперед), направление силы Ампера также изменится: она будет направлена слева направо. Наконец, если повернуть проводник так, чтобы ток двигался слева направо (вектор магнитной индукции оставить направленным вверх), то сила Ампера всё равно будет направлена перпендикулярно обоим направлениям, спереди назад.

Для определения направления силы Ампера вывели мнемоническое правило левой руки: если четыре вытянутых пальца левой руки указывают направление тока, а вектор магнитной индукции прокалывает ладонь (входит в ладонь), то отставленный большой палец укажет направление силы Ампера.

Рис. 2. Правило левой руки.

Действительно, отставленный большой палец всегда перпендикулярен как остальным четырем пальцам руки, так и направлению «прокола ладони».

При изменении направления движения тока на обратное сила Ампера также поменяет свое направление на обратное. Этим объясняется ориентирующее действие магнитного поля на рамку с током. В двух сторонах рамки ток течет вдоль одной прямой, но в разных направлениях. В результате сила Ампера, порожденная одним и тем же полем, будет также направлена вдоль одной прямой, но в разных направлениях. Следовательно, на рамку начнет действовать вращающий момент, и его действие прекратится лишь тогда, когда прямая действия силы Ампера не окажется в плоскости рамки.

Рис. 3. Ориентирующее действие магнитного поля на рамку.

Что мы узнали?

На проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила Ампера. Ее величина зависит от силы тока, вектора индукции и определяется законом Ампера. Ее направление перпендикулярно и направлению тока в проводнике, и направлению вектора магнитной индукции. Оно определяется специальным мнемоническим правилом левой руки.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 66.

---

А какая ваша оценка?

Как можно определить направление силы действующей на проводник с током

Статьи › Находится › В однородном магнитном поле находится рамка по которой начинает течь ток как направлена сила нижнюю

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки (рис. 5.27): Если левую руку расположить таким образом, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены в направлении тока, то отогнутый большой палец покажет направление действия силы Ампера, действующей на проводник.

• Направление силы Ампера на проводник с током определяется по правилу левой руки.
• Левая рука должна быть расположена так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь.
• Вытянутые пальцы левой руки должны быть направлены в направлении тока.
• Отогнутый большой палец покажет направление действия силы Ампера на проводник.
• В магнитном поле сила Ампера направлена так, что проводники притягиваются, если ток по ним течет в одну сторону, а отталкиваются, если в противоположные стороны.
• Для определения направления магнитных линий возле проводника с током можно использовать правило буравчика.
• Правило правой руки позволяет определить направление магнитных линий поля тока.
• Правило левой руки также применимо для определения направления силы Лоренца.
• Направление силы Ампера на проводник с током по правилу левой руки может быть вверх или в другом направлении, в зависимости от ориентации ладони и направления тока.

1. Как определить направление силы
2. Как определяется направление силы которая действуют на проводник с током В магнитном поле
3. Какое правило позволяет определить направление силы Ампера действующей на проводник с током со стороны однородного магнитного поля
4. Куда направлена сила Ампера действующая на проводник с током
5. Как вычислить направление тока
6. Какое правило помогает определить направление
7. Какое направление имеет сила Ампера действующая на проводник с током ответ запишите словом
8. Как определить направление силы Ампера и силы Лоренца
9. Как определяется направление силы действующей на заряженную частицу со стороны электрического поля
10. Как определить направление силовых линий для прямолинейного проводника с током
11. Как определить направление магнитного поля вокруг проводника с током
12. Как обозначают направление тока В проводнике
13. Как определяется направление силы Ампера
14. Как направлена сила действующая на второй проводник с током
15. Куда направлена сила Ампера действующая на проводник 1 2
16. Какие бывают направления силы
17. Что можно определить с помощью правила левой руки
18. Для чего правило правой руки
19. Как определить модуль и направление вектора магнитной индукции
20. Как с помощью правой руки определить направление линий магнитного поля прямого проводника с током и катушки с током
21. Какое правило используют чтобы определить направления линий магнитного поля созданного проводником с током
22. Как определить направление силы Лоренца кратко

Как определить направление силы

Направление силы Ампера определяется по следующему правилу: если левую руку расположить так, что 4 пальца направлены по направлению тока, а линии вектора магнитной индукции входят в ладонь, то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы Ампера (так же это правило называют правилом левой руки).

Как определяется направление силы которая действуют на проводник с током В магнитном поле

Направление силы Ампера определяется правилом левой руки: Если ладонь левой руки развернуть так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 900 большой палец покажет направление силы Ампера.

Какое правило позволяет определить направление силы Ампера действующей на проводник с током со стороны однородного магнитного поля

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входил вектор, а четыре вытянутых пальца расположить по направлению тока в проводнике, то отогнутый большой палец покажет направление силы Ампера (рис.

Куда направлена сила Ампера действующая на проводник с током

Эту силу, действующую на проводник с током, находящийся в магнитном поле, называют силой Ампера. Заметим, что эта сила направлена так, что проводники притягиваются, если ток по ним течёт в одну сторону, а если в противоположные стороны, то проводники отталкиваются.

Как вычислить направление тока

Правило правой руки Для определения направления магнитных линий возле проводника с током существует правило буравчика (правило правого винта) — если вкручивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика укажет направление линий магнитного поля тока (см.

Какое правило помогает определить направление

Правило правой руки: «Если представить, что мы взяли тело в правую руку и пытаемся его повернуть в направлении, куда указывают четыре пальца (силы, пытающиеся повернуть тело направлены по направлению этих пальцев), то оттопыренный большой палец покажет в ту сторону, куда направлен вращающий момент (момент этих сил)».

Какое направление имеет сила Ампера действующая на проводник с током ответ запишите словом

По правилу левой руки (магнитные линии входят в ладонь, четыре пальца показывают направление тока в проводнике, большой палец указывает направление силы Ампера) сила Ампера направлена вверх. Ответ: вверх.

Как определить направление силы Ампера и силы Лоренца

Направление этой силы можно определить с помощью правила левой руки: 1. Приложить левую руку так, чтобы скорость была направленна вдоль четырех пальцев. 2. Повернуть руку так, чтобы магнитное поле входило в ладонь.

Как определяется направление силы действующей на заряженную частицу со стороны электрического поля

Если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входили силовые линии магнитного поля, а четыре пальца направить вдоль движения заряженной частицы, то отведенный большой палец укажет направление силы Лоренца (рис.).

Как определить направление силовых линий для прямолинейного проводника с током

Чтобы определить направление силовых линий магнитного поля, созданного током в прямом проводнике, нужно охватить проводник правой рукой, направив отогнутый большой палец по направлению тока, кончики остальных пальцев в данной точке покажут направление вектора индукции в этой точке.

Как определить направление магнитного поля вокруг проводника с током

Направление линий магнитного поля можно определить с помощью правила правой руки: если обхватить проводник с током ладонью правой руки так, чтобы отставленный большой палец был сонаправлен с током (рис. 4), то согнутые четыре пальца укажут направление линий магнитного поля.

Как обозначают направление тока В проводнике

Ноликом.

Направление тока в проводнике обозначается «ноликом».

Как определяется направление силы Ампера

Для определения направления силы Ампера обычно используют правило «Левой руки»: если расположить левую руку так, чтобы линии индукции входили в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление силы Ампера, действующей на проводник (см.

Как направлена сила действующая на второй проводник с током

Правило левой руки для силы Ампера.

Левую руку надо поместить в магнитное поле так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре пальца были вытянуты по направлению тока. При этом отогнутый на 90° большой палец укажет направление силы Ампера, действующей на провод с током.

Куда направлена сила Ампера действующая на проводник 1 2

Куда направлена вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 1−2? Решение. получаем, что сила Ампера, действующая на проводник 1−2 направлена перпендикулярно плоскости рисунка вверх. Правильный ответ указан под номером 4.

Какие бывают направления силы

Классификация сил

Сила	Направление	Точка приложения
Сила упругости	Вдоль пружины противоположно силе, вызвавшей деформацию	Точка соединения тела и пружины
Сила трения	Противоположно действующей силе	Точка соприкосновения тела с поверхностью
Сила Архимеда	Вертикально вверх	Центр массы тела

Что можно определить с помощью правила левой руки

Можно определить направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле; направление силы, действующей на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле.

Для чего правило правой руки

В случаях, когда траектории движения транспортных средств пересекаются, а очередность проезда не оговорена Правилами, дорогу должен уступить водитель, к которому транспортное средство приближается справа.

Как определить модуль и направление вектора магнитной индукции

Модуль магнитной индукции определяется как отношение максимальной силы, с которой магнитное поле действует на проводник единичной длины м, к силе тока в проводнике:. В СИ единицей индукции магнитного поля является 1 Тесла (Тл): Т л Н А м. Магнитное поле создается движущимися электрическими зарядами (токами).

Как с помощью правой руки определить направление линий магнитного поля прямого проводника с током и катушки с током

Полярность электромагнита можно определить и с помощью правой руки. Для этого руку надо положить ладонью на катушку и совместить четыре пальца с направлением в ней тока, при этом отогнутый большой палец покажет направление магнитного поля.

Какое правило используют чтобы определить направления линий магнитного поля созданного проводником с током

Для определения направления линий магнитного поля, созданного проводником с током, используют правило буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

Как определить направление силы Лоренца кратко

Четыре пальца показывают направление вектора скорости частицы, так как она заряжена положительно. Тогда отогнутый на большой палец показывает направление силы Лоренца. В нашем случае, он показывает вверх, поэтому сила Лоренца, действующая на положительно заряженную частицу, направлена вверх.

электромагнетизм — Как определить направление силы от провода с током

спросил 3 года 3 месяца назад

Изменено 3 года, 3 месяца назад

Просмотрено 3к раз

$\begingroup$

У меня возникли проблемы с определением направления магнитной силы и поля по проводу с током.

Если мне говорят, что ток течет по проводу, направленному на страницу, достаточно ли этой информации для определения направления магнитного поля и силы, и если да, то как правило правой руки согласуется с этим?

• электромагнетизм
• магнитные поля
• электрический ток

$\endgroup$

$\begingroup$

Я думаю, вы путаете магнитную силу, действующую на провод с током, и магнитное поле этого провода. Исходя из своего предположения, я попытаюсь распутать эту путаницу. Если у вас есть провод с током, и вы помещаете этот провод во внешнее магнитное поле, вы можете вывести магнитную силу, с которой источник этого внешнего магнитного поля будет действовать на ваш провод. Просто примените правило правой руки для направления магнитной силы к положительному заряду так, чтобы ваш большой палец указывал в направлении скорости заряда, а четыре пальца указывали в направлении приложенного внешнего магнитного поля, а затем в направлении магнитной силы. перпендикулярно ладони правой руки. Если заряд отрицательный, то магнитная сила будет действовать в противоположном направлении (указывая на тыльную сторону правой руки).

Чтобы определить направление магнитного поля, создаваемого проводом с током, укажите большим пальцем правой руки направление тока и обхватите провод пальцами. Направление завитка – это направление магнитного поля. Например, в упомянутой вами ситуации, если провод несет ток на страницу, то магнитное поле будет описывать концентрические круги вокруг провода по часовой стрелке.

$\endgroup$

$\begingroup$

большой палец правой руки указывает направление тока, а остальные пальцы указывают направление магнитного поля

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.

Магнитная сила между двумя параллельными проводниками

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Описывать эффекты магнитной силы между двумя проводниками.
• Рассчитайте силу между двумя параллельными проводниками.

Можно ожидать, что между проводниками с током действуют значительные силы, поскольку обычные токи создают значительные магнитные поля, а эти поля воздействуют на обычные токи значительными силами. Но вы можете не ожидать, что сила между проводами используется для определяют ампер. Вы также можете удивиться, узнав, что эта сила как-то связана с тем, почему большие автоматические выключатели сгорают, когда они пытаются отключить большие токи.

Силу между двумя длинными прямыми и параллельными проводниками, разделенными расстоянием r , можно найти, применяя то, что мы разработали в предыдущих разделах. На рис.  1 показаны провода, их токи, поля, которые они создают, и последующие силы, которые они воздействуют друг на друга. Рассмотрим поле, создаваемое проводом 1, и силу, действующую на провод 2 (назовем силу Ф ₂ ). Поле, создаваемое I ₁ на расстоянии r , принимается равным

[латекс]{B}_{1}=\frac{\mu_{0}{I}_{1}}{ 2\pi r}\\[/латекс].

Рис. 1. (a) Магнитное поле, создаваемое длинным прямым проводником, перпендикулярно параллельному проводнику, как показано RHR-2. (b) Вид сверху на два провода, показанных на (а), с одной линией магнитного поля, показанной для каждого провода. RHR-1 показывает, что сила между параллельными проводниками притягивается, когда токи имеют одинаковое направление. Подобный анализ показывает, что сила отталкивающая между токами в противоположных направлениях.

Это поле однородно вдоль провода 2 и перпендикулярно ему, поэтому сила F ₂ , действующая на провод 2, определяется выражением [латекс]F=IlB\sin\theta\\[/latex] с [ латекс]\sin\theta =1\\[/латекс]:

[латекс]{F}_{2}={I}_{2}{\text{lB}}_{1}\\[/ латекс].

По третьему закону Ньютона силы на проводах равны по величине, поэтому мы просто пишем F для величины F ₂ . (Обратите внимание, что F ₁ = − F ₂ .) Поскольку провода очень длинные, удобно думать в терминах F / l , силы на единицу длины. Подстановка выражения для B ₁ в последнее уравнение и изменение порядка членов дает

[латекс]\frac{F}{l}=\frac{{\mu }_{0}{I}_{1} {I}_{2}}{2\mathrm{\pi r}}\text{.}\\[/latex]

F / l сила на единицу длины между двумя параллельными токами I ₁ и I ₂ разделены расстоянием r . Сила притяжения, если токи имеют одинаковое направление, и отталкивания, если они направлены в противоположные стороны. Эта сила отвечает за пинч-эффект в электрических дугах и плазме. Сила существует независимо от того, есть ли токи в проводах или нет. В электрической дуге, где токи движутся параллельно друг другу, существует притяжение, которое сжимает токи в трубку меньшего размера. В больших автоматических выключателях, таких как те, которые используются в системах распределения электроэнергии по соседству, эффект защемления может концентрировать дугу между пластинами выключателя, пытаясь отключить большой ток, прожечь дыры и даже зажечь оборудование. Другой пример пинч-эффекта можно найти в солнечной плазме, где струи ионизированного материала, такие как солнечные вспышки, формируются под действием магнитных сил. 9{-7}\text{ Н/м}\\[/латекс].

Так как μ ₀ точно равно 4π × 10 ⁻⁷ Т ⋅ м/А по определению, а поскольку 1 Т = 1 Н/(А ⋅ м), сила на метр равна в точности 2 × 10 ⁻⁷  Н/м. На этом основано рабочее определение ампера.

Ампер

Официальное определение ампера: Один ампер тока через каждый из двух параллельных проводников бесконечной длины, разделенных на один метр в пустом пространстве, свободном от других магнитных полей, вызывает силу ровно 2 × 10 ⁻⁷ Н/м на каждом проводе.

Прямые провода бесконечной длины нецелесообразны, поэтому на практике баланс токов создается с помощью витков провода, разделенных несколькими сантиметрами. Сила измеряется для определения силы тока. Это также дает нам метод измерения кулона. Измеряем заряд, протекающий при токе в один ампер за одну секунду. То есть 1 Кл = 1 А ⋅ с. Как для ампера, так и для кулона метод измерения силы между проводниками является наиболее точным на практике.

Концептуальные вопросы

1. Сила притяжения или отталкивания между горячими и нейтральными линиями, подвешенными к опорам электропередач? Почему?

2. Если у вас есть три параллельных провода в одной плоскости, как на рис. 2, с токами в двух внешних, протекающих в противоположных направлениях, возможно ли, чтобы средний провод отталкивался от обоих? Привлекают обоих? Объяснять.

Рисунок 2. Три параллельных копланарных провода с токами в двух крайних в противоположных направлениях.

3. Предположим, два длинных прямых провода идут перпендикулярно друг другу, не касаясь друг друга. Оказывает ли одно действие силы на другое? Если да, то каково его направление? Оказывает ли один чистый крутящий момент на другой? Если да, то каково его направление? Обоснуйте свои ответы, используя правила правой руки.

4. Используйте правила правой руки, чтобы показать, что сила между двумя петлями на рисунке 3 притягивает, если токи имеют одинаковое направление, и отталкивает, если они направлены в противоположные стороны. Согласуется ли это с тем, что одинаковые полюса петель отталкиваются, а разные полюса петель притягиваются? Нарисуйте эскизы, чтобы обосновать свои ответы.

Рис. 3. Две петли проводов, по которым текут токи, могут воздействовать друг на друга силами и крутящими моментами.

5. Если один из контуров на рисунке 3 слегка наклонен по отношению к другому и их токи имеют одинаковое направление, каковы направления крутящих моментов, которые они оказывают друг на друга? Означает ли это, что полюса создаваемых ими магнитоподобных полей совпадут друг с другом, если петлям будет позволено вращаться?

6. Линии электрического поля могут быть экранированы эффектом клетки Фарадея. Можем ли мы иметь магнитное экранирование? Можем ли мы иметь гравитационное экранирование?

Упражнения

1. (a) Горячий и нейтральный провода, подводящие постоянный ток к легкорельсовому пригородному поезду, имеют ток 800 А и разделены расстоянием 75,0 см. Какова величина и направление силы между 50,0 м этих проводов? (b) Обсудите практические последствия этой силы, если таковые имеются.

2. Усилие на метр между двумя проводами соединительного кабеля, используемого для запуска заглохшего автомобиля, составляет 0,225 Н/м. а) Какова сила тока в проводах, если расстояние между ними 2 см? б) Сила притягивает или отталкивает?

3. Отрезок провода длиной 2,50 м, питающий двигатель подводной лодки, несет ток 1000 А и испытывает отталкивающую силу 4,00 Н от параллельного провода на расстоянии 5,00 см. Каково направление и величина тока в другом проводе?

4. Провод, идущий к двигателю пригородного поезда с током 400 А, испытывает силу притяжения 4,00 × 10 ⁻³ Н/м из-за параллельного провода с током 5,00 А к фаре. а) На каком расстоянии друг от друга расположены провода? б) Направлены ли течения в одном направлении?

5. Шнур прибора переменного тока имеет горячие и нейтральные провода, разделенные расстоянием 3,00 мм, и по нему проходит ток силой 5,00 А. а) Какова средняя сила на метр между проводами шнура? б) Какова максимальная сила на метр между проводами? в) Являются ли силы притягивающими или отталкивающими? (d) Нужны ли шнурам электроприборов какие-либо специальные конструктивные особенности для компенсации этих сил?

6. На рисунке 4 показан длинный прямой провод рядом с прямоугольной токовой петлей. Каковы направление и величина полной силы, действующей на петлю?

Рисунок 4.

7. Найдите направление и величину силы, действующей на каждый провод на рис. 5(а), путем сложения векторов.

Рисунок 5.

8. Найдите направление и величину силы, действующей на каждый провод на рис. 5(b), используя сложение векторов.

Избранные решения задач и упражнения

1.