Закон ампера.
Відео: "закон Ампера" для iPhone
У 21 столітті, здавалося б, відкриті всі закони природи. Магнетизм, електрика, молекулярний і атомний світ являють собою відкриту книгу. При цьому багато законів, відкриті сто з гаком років тому, не втрачають актуальності і до цього дня, будучи основою роботи багатьох звичних нам предметів. В першу чергу, мова йде про електрику. Ім`я Андре Ампера, французького фізика-винахідника не тільки дало назву фізичному закону, а й широко відомо фізикам і школярам по всьому світу завдяки описаному ним явищу.
У 1820 році, грунтуючись на описаному Ерстед взаємодії магнітної стрілки і електричного струму, поточного по дроту, Ампер зробив найважливіше відкриття, яке отримало назву Закон Ампера. Формулювання його коротко звучить наступним чином:
пропускання електричного струму в одному напрямку через двох провідників, розташованих паралельно один одному, веде до їх взаімоотталківанія. Пропускання його в різних напрямках при інших рівних викликає взаємне тяжіння двох провідників.
Крім цих висновків, видимих неозброєних оком, Закон Ампера включає в себе ряд понять, відкритих тим же дослідником в той же час.
Відео: Галілео. Експеримент. сила Лоренца
Зробивши висновок про поведінку двох провідників при пропущенні через них струму в різних напрямках, французький вчений став досліджувати сили, що забезпечують їх таке поведінка. Логіка його міркувань була проста: електричний струм, пропущений через провідник, створює магнітне поле. Образно його можна представити як концентричних кіл, що обрамляють перерізпровідника. Інший провідник, за умови, що він паралельний першому і відстань між ними невелика, потрапляє в область впливу магнітного поля, в результаті чого утворюється сила, що впливає на атоми провідника і яка веде їх в рух. Закон Ампера також дозволяє пояснити виникли спостереження:
- Магнітне поле є результатом протікання будь-якого електричного струму;
- Магнітне поле впливає на рухомі електричні заряди.
Відео: 2 Закон Ампера і його застосування
Грунтуючись на виконану експерименті і отриманих результатах, Андре Ампер пов`язав сили і явища, які впливають на провідники в момент проведення через них електричного струму, тому Закон Ампера може бути представлений формулою:
F = IBl sin a.
Де F - сила Ампера, тобто сила, що впливає на провідник зі струмом, що знаходиться в магнітному полі;
I - сила струму;
l- довжина провідника;
B- модуль вектора магнітної індукції;
sin a - синус кута, що утворився між вектором магнітної індукції і провідником.
Сила Ампера - векторна величина, тобто має напрямок. Визначити його можна за допомогою так званого "Правила лівої руки":
- чотири пальці лівої руки спрямовані в бік напрямку протікання електричного струму, вектор магнітної індукції (B) при цьому входить в долоню перпендикулярно. Тоді напрямок сили струму буде вказувати відігнутий в площині долоні великий палець.
У сучасній науці застосування Закону Ампера, в основному, доводиться на виробництво електротехніки. Зокрема, мова йде про гучномовцях і динаміках. Принцип роботи гучномовця, наприклад, полягає в перетворенні електричної енергії в акустичну. Котушка - основа будь-якого динаміка або гучномовця - пропускає через себе змінний струм, частота якого відповідає частоті мікрофона або динаміка. Як свідчить Закон Ампера, котушка починає коливатися під дією струму, коливання передаються паралельно осі гучномовця діафрагми пристрою. В результаті випромінюються звукові хвилі, які ми і чуємо.
Крім того, що створив Закон Ампера, винахідник відомий тим, що залишив своє ім`я в фізиці на століття, оскільки воно було присвоєно одиниці виміру сили струму.