Тема 2 Питання 2

У досліді Ерстеда провідник зі струмом взаємодіє з магнітною стрілкою, що наводить на думку про існування навколо провідника зі струмом як і новколо магнітної стрілки, магнітного поля. Ми можемо зробити висновок, що магнітне поле існує навколо будь-якого провідника зі струмом, як і навколо магнітної стрілки, магнітного поля.

Відомо, що навколо нерухомих заряджених частинок або тіл існує електричне поле. Якщо ці заряджені частинки чи тіла починають рухатися, виникає як електричний струм так і магнітне поле. Отже струм слід вважати джерелом магнітного поля. Якщо навколо прямого вертикального провідника зі струмом на перпендикулярній до провідника площині розмістити невеликі магнітні стрілочки, то на них діятиме магнітне поле провідника і їхні осі зорієнтуються певним чином, створюючи нібито замкнене коло. При зміні напряму струму в провіднику на протилежний стрілки повертаються на 180.

Якщо на картон, через який проходить провідник зі струмом, посипати залізні ошурки то вони намагнітяться (стануть ніби маленькими магнітними стрілочками) і утворять концентричні кола. Лінії у здовж яких у магнітному полі розташовуються осі маленьких магнітних стрілочок називають силовими лініями магнітного поля. За напрям силових ліній магнітного поля взятий напрям, що показує північний полюс магнітної стрілки у кожній точці поля. На малюнку 3 показано розташування магнітних стрілок на площині, якщо на неї дивитися зверху. Розглянути мал.3.3 на сторінці 134. Магнітні стрілочки показують своїми північними полюсами, що сила яка на них діє напрямлена за годинниковою стрілкою. Коли ж напрям струму змінити на протилежний то струм іде до нас, що позначається кружечком з точкою, і на північні полюси діють сили у напрямі проти руху годинникової стрілки.

Можна зробити висновок який називається правилом свердлика:

Якщо свердлик закручувати у напрямі проходження струму, то напрям обертання його ручки покаже напрям силових ліній магнітного поля.

За будь яких форм провідників зі струмом силові лінії магнітного поля не обов’язково будуть коловими, але обов’язково замкненими кривими.

Осі цих стрілок установлюються вздовж магнітних ліній магнітного поля прямого струму. Із зміною напряму струму в провіднику всі магнітні стрілки повертаються на 180° (мал. 92, б; у цьому випадку струм у провіднику напрямлений до нас, що умовно позначено кружком з крапкою). З цього досліду можна зробити висновок, що напрям магнітних ліній магнітного поля струму пов'язаний із напрямом струму в провіднику.

Найбільший практичний інтерес становить магнітне поле котушки із струмом. Коли в котушці є струм, залізні предмети притягуються до її кінців, а коли струм вимкнути, то вони відпадають.

Якщо котушку із струмом підвісити на тонких і гнучких довгих провідниках, то вона встановиться так, як магнітна стрілка компаса: один кінець котушки буде повернутий на північ, другий – на південь. Таким чином, котушка із струмом, як і магнітна стрілка, має два магнітні полюси – північний і південний (мал. 94).

Навколо котушки з струмом є магнітне поле і його, як і поле прямого струму, можна виявити за допомогою ошурок (мал. .95). Магнітні лінії магнітного поля котушки з струмом є також замкненими кривими. Вважають, що поза котушкою вони напрямлені від північного полюса котушки до південного (див. мал. 95).

Котушки з струмом широко використовують у техніці як магніти. Вони зручні тим, що їх можна вмикати і вимикати, коли це потрібно, змінювати (підсилювати або ослаблювати) І» широких межах їх магнітну дію. Розглянемо способи, за допомогою яких можна змінювати дію магнітного noля котушки з струмом.

Отже, магнітна дія котушки зі струмом тим сильніша, чим більше в ній витків. Зі збільшенням сили струму дія магнітного поля котушки зі струмом підсилюється, із зменшенням – ослаблюється.

Проте магнітну дію котушки з струмом можна також значно підсилити, не змінюючи числа її витків і сили струму в ній. Для цього треба ввести всередину котушки залізний стержень (осердя). Залізо, введене всередину котушки, підсилює магнітну дію котушки.

Котушку із залізним осердям усередині називають електромагнітом.