Параграф 52 Физика 8 класс Пёрышкин | Конспект

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, которые под действием магнитного поля выстраиваются вдоль линий магнитного действия (рис. 122). Магнитные линии показывают направление и форму магнитного поля, а также указывают его интенсивность. Они всегда образуют замкнутые контуры, которые идут от северного полюса магнита к южному. Направление этих линий можно определить по ориентации стрелок компаса, которые устанавливаются вдоль них. Важно понимать, что 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 и 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, образуя 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, образуя сильное поле в ее центре и ослабленное снаружи. Такое поле называют соленоидом. Магнитные линии внутри соленоида идут параллельно друг другу, а снаружи они 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. Таким образом, 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, в зависимости от полярности. 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, что создает сильное притяжение. Это явление используется в магнитных подъемниках и других устройствах, где нужно создать сильное магнитное сцепление. Таким образом, взаимодействие магнитных полей можно наблюдать в виде линий, которые показывают направление и интенсивность магнитного взаимодействия.