Параграф 51 Физика 8 класс Пёрышкин | Конспект

Магнитное поле

Магнитное действие электрического тока впервые открыл в 1820 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед. Он обнаружил, что проводник с током влияет на расположение магнитной стрелки. В своем опыте Эрстед установил, что при прохождении тока по проводнику, стрелка, находящаяся рядом с ним, меняет свое положение и поворачивается перпендикулярно проводу. Это означало, что электрический ток создает вокруг себя магнитное поле, которое взаимодействует с магнитными объектами. Это открытие стало важным шагом в развитии электромагнетизма и позволило установить связь между электрическими и магнитными явлениями.

Опыт Эрстеда

В опыте Эрстеда использовалась простая установка: проводник с током располагался над магнитной стрелкой, закрепленной на оси. При включении тока стрелка резко отклонялась и поворачивалась перпендикулярно проводнику, что указывало на наличие силового воздействия. Изменяя направление тока, можно было изменить направление поворота стрелки на противоположное. Это доказывало, что направление магнитного поля зависит от направления тока в проводнике. Опыт Эрстеда показал, что электрический ток не только вызывает нагрев проводника, но и создает магнитное действие, которое распространяется вокруг провода.

Магнитное поле вокруг проводника

Проводник с током создает вокруг себя магнитное поле, которое воздействует на находящиеся рядом магнитные объекты. Это поле обладает направлением, которое можно определить по правилу правой руки: если обхватить проводник правой рукой так, чтобы большой палец указывал направление тока, то остальные пальцы покажут направление магнитных линий. Вокруг проводника образуется силовое поле, линии которого замыкаются в кольца, образуя магнитную систему. Это явление объясняет, почему два параллельных проводника с током взаимодействуют между собой: их магнитные поля притягиваются или отталкиваются в зависимости от направления токов.

Открытие Ампера и гипотеза о магнитном поле

Французский физик Андре-Мари Ампер развил теорию Эрстеда, установив законы взаимодействия проводников с током. Он вывел формулу для силы, с которой два параллельных проводника действуют друг на друга. Ампер предположил, что сила взаимодействия зависит от расстояния между проводниками и величины протекающего по ним тока. Он также предложил гипотезу о том, что все магнитные явления, в том числе поведение магнитных стрелок и намагничивание железа, связаны с движением электрических зарядов. Эта гипотеза стала основой теории электромагнетизма и позволила объяснить природу магнитного поля.

Магнитное поле и электрические заряды

Магнитное поле существует только вокруг движущихся зарядов, таких как электроны, протекающие по проводнику. Если электрический заряд неподвижен, он не создает магнитного поля, а взаимодействует только через электрическое поле. Это означает, что магнитное поле — результат движения заряженных частиц, что подтверждается опытами Ампера и Эрстеда. Магнитное поле воздействует на другие движущиеся заряды, изменяя их траекторию. Именно это свойство магнитного поля используется в электродвигателях и генераторах, где создается вращательное движение за счет взаимодействия токов и магнитных полей.