Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Курс лекций по физике. Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм. Колебания и волны

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

Основные магнитные явления. Сила Ампера

Магнитное поле

Изучая электропроводность твердых, жидких и газообразных тел и основные законы постоянного тока, мы рассматривали лишь процессы, происходящие внутри проводников с током. Однако опыты показывают, что вокруг проводников с током и постоянных магнитов (которые изготавливаются из ферромагнитных металлов и сплавов) существует магнитное поле. Это поле легко обнаружить по силовому действию, оказываемому им на другие проводники с током или постоянные магниты; вследствие ориентирующего действия этого поля на маленькую магнитную стрелку оно и было названо магнитным. Далее мы увидим, что магнитное поле, подобно электрическому, обладает энергией и свойством инерции, и таким образом магнитное поле столь же материально, как и рассмотренное нами ранее электрическое поле.

Из курса физики средней школы известны следующие элементарные сведения о магнетизме:

  • 1. Все постоянные магниты обладают двумя разноименными полюсами: северным (N) и южным (S). Одноименные полюсы взаимно отталкиваются, а разноименные - взаимно притягиваются.
  • 2. Исследование поведения магнитных стрелок в различных точках земного шара приводит к выводу о существовании магнитного поля Земли. Причем магнитные полюсы Земли не совпадают с ее географическими полюсами; южный земной магнитный полюс находится вблизи северного географического полюса, и наоборот.

Рассмотрим, чем же создается магнитное поле и каковы его основные свойства.

  • 1. Многочисленные опыты по изучению взаимодействия между неподвижными электрическими зарядами и постоянными магнитами привели к выводу: неподвижные электрические заряды не создают магнитного поля и постоянное магнитное поле не действует на неподвижные заряды.
  • 2. Еще в 1820 г. датский физик Г. Эрстед в своих опытах (которые и послужили началом исследований электромагнитных явлений) обнаружил ориентирующее действие на магнитную стрелку (которая может свободно вращаться вокруг своего центра тяжести) не только постоянных магнитов, но и проводников с током.

При пропускании по проводнику постоянного тока магнитная стрелка поворачивается вокруг своей оси, стремясь расположиться перпендикулярно проводнику с током, причем тем точнее, чем больше сила тока и слабее влияние магнитного поля Земли. Эрстед обнаружил, что, например, направление поворота северного полюса магнитной стрелки под действием тока изменяется на противоположное при изменении направления тока в проводнике.

Ток в проводнике представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов. Поэтому можно заключить, что вокруг проводника с током и вокруг всякого движущегося заряда существует магнитное поле. При этом материал проводника, характер его проводимости (электронный или ионный), а также происходящие в нем процессы (нагревание, электролиз и т. д.) не играют значительной роли.

3. Опыты показали также, что магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды (например, на катодные лучи - пучок электронов) и, следовательно, между двумя движущимися относительно друг друга зарядами существует помимо электрического и магнитное взаимодействие.

Вывод. Магнитное поле создается движущимися зарядами и действует только на движущиеся заряды.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>