Manyetik alanın akım taşıyan bir iletken üzerindeki etkisi

İki özdeş kalıcı halka mıknatısı zıt kutuplarla bir araya getirmeye çalışırsak, o zaman bir noktada yaklaştıkça birbirlerini daha fazla çekmeye başlarlar.

Ve aynı mıknatısları aynı adı taşıyan kutuplarla birbirine yaklaştırmaya çalışırsanız, o zaman belirli bir mesafede bu yakınsamayı giderek daha fazla engelleyecekler, sanki birbirlerini itiyormuş gibi yanlara doğru yayılmaya çalışacaklar.

Bu, mıknatısların yakınında bu özellikleri sergileyen, mıknatıslar üzerinde mekanik bir etki uygulayan bazı maddi olmayan maddeler olduğu ve bu etkinin gücünün mıknatıslardan farklı mesafelerde aynı olmadığı, ne kadar yakınsa o kadar güçlü olduğu anlamına gelir. .Bu soyut maddeye denir manyetik alan.

Bilim uzun zamandır manyetik alanın kaynağının elektrik akımı olduğunu biliyor. Kalıcı mıknatıslarda, bu mikro akımlar moleküllerin ve atomların içindedir, ancak bu tür birçok akım vardır ve toplam manyetik alan manyetik alandır. kalıcı mıknatıs.

Ayrı bir akım taşıyan tel alırsak, o zaman onun da bir manyetik alanı vardır.Ve bu manyetik alan, diğer manyetik alanlarla aynı şekilde etkileşebilir. Yani, akım taşıyan bir iletken, harici bir manyetik alanla etkileşime girer.

Bir iletkenin akım ve manyetik alanla etkileşim yasası bir Fransız fizikçi tarafından kurulmuştur. Andre-Marie Ampere 19. yüzyılın ilk yarısında.

Amper deneysel olarak, manyetik alanda akım taşıyan bir iletkenin, yönü ve büyüklüğü akımın büyüklüklerine ve göreli konumuna ve akım iletkeninin bulunduğu manyetik alanın manyetik indüksiyon vektörüne bağlı olan bir kuvvetten etkilendiğini deneysel olarak gösterdi. Bu kuvvet bugün denir amper gücü… İşte onun formülü:

Burada:

a akım yönü ile manyetik indüksiyon vektörü arasındaki açıdır;

B - akım taşıyan iletkenin bulunduğu yerde harici manyetik alanın manyetik indüksiyonu;

I, teldeki akım miktarıdır;

l akım taşıyan telin aktif uzunluğudur.

Akım taşıyan iletken üzerindeki manyetik alanın yanında hareket eden kuvvetin büyüklüğü, manyetik alana yerleştirilen iletken elemanın uzunluğunun manyetik indüksiyon modülünün ve akımın büyüklüğünün ürününe sayısal olarak eşittir. iletkende ve ayrıca akımın yönü ile manyetik indüksiyon vektörünün yönü arasındaki açının sinüsü ile orantılıdır.

Ampere kuvvetinin yönü sol el kuralına göre belirlenir: eğer sol el, manyetik indüksiyon vektörü B'nin dikey bileşeni avuç içine girecek şekilde konumlandırılırsa ve dört açık parmak akım yönüne yönlendirilirse, o zaman 90 derece bükülmüş başparmak, akım taşıyan telin bir parçasına etki eden kuvvetin yönünü, yani Amper kuvvetinin yönünü gösterecektir.

Manyetik alan, alanların üst üste binmesi ilkesine uyduğundan, akım taşıyan iletkenin manyetik alanı ile bu iletkenin içinde bulunduğu manyetik alan, iletkenin etrafındaki boşlukta toplanır.

Sonuç olarak, akımın manyetik alanla etkileşiminin resmi, telin manyetik alanın daha yoğun olduğu bölgeden manyetik alanın daha az yoğun olduğu bölgeye doğru itildiği gibi görünür.

Manyetik alanın daha güçlü olduğu bölge, iletkeni liflerin zayıf olduğu yöne doğru itme eğiliminde olan sıkıca gerilmiş liflerle dolu olarak hayal edilebilir.