Магнитное поле тока. Правило буравчика
⚡ Физика · 9 класс
Магнитное поле тока. Правило буравчика
Вокруг любого проводника, по которому течёт электрический ток, существует магнитное поле. Это важнейшее открытие сделал датский учёный Эрстед. Во время опыта он заметил, что магнитная стрелка компаса поворачивается, если её поднести к проводу, по которому идёт ток. Так впервые была доказана связь между электрическими и магнитными явлениями.
Магнитные линии
Магнитное поле нельзя увидеть, но его удобно изображать с помощью магнитных линий. Это воображаемые линии, вдоль которых установилась бы магнитная стрелка, помещённая в поле. Вокруг прямого проводника с током магнитные линии представляют собой концентрические окружности. Они лежат в плоскостях, перпендикулярных проводу, и охватывают его. Чем ближе к проводнику и чем больше сила тока, тем гуще расположены линии и тем сильнее магнитное поле.
Правило буравчика
Чтобы определить направление магнитных линий вокруг прямого проводника, применяют правило буравчика, его ещё называют правилом правого винта.
Правило: если ввинчивать буравчик так, чтобы его остриё двигалось по направлению тока в проводнике, то направление вращения рукоятки буравчика укажет направление магнитных линий вокруг провода.
Катушка и правило правой руки
Если провод свернуть в катушку (соленоид) и пустить по ней ток, то поля отдельных витков складываются. Получается магнитное поле, очень похожее на поле полосового магнита: у катушки появляются северный и южный полюсы. Для катушки удобнее правило правой руки: если обхватить катушку правой рукой так, чтобы четыре пальца показывали направление тока в витках, то отставленный большой палец укажет направление линий внутри катушки, то есть направление на её северный полюс.
| Объект | Форма линий | Какое правило |
|---|---|---|
| Прямой проводник | окружности вокруг провода | буравчика |
| Катушка (соленоид) | как у полосового магнита | правой руки |
Разбор примера
По вертикальному проводу ток течёт снизу вверх. Куда направлены магнитные линии вокруг него? Мысленно ввинчиваем буравчик остриём вверх, то есть по направлению тока. Тогда рукоятка вращается против часовой стрелки, если смотреть на провод сверху. Значит, и магнитные линии направлены против часовой стрелки. Запишем наблюдение коротко:
ток направлен вверх → линии идут против часовой стрелки (вид сверху)
Частая ошибка: искать у магнитного поля прямого провода северный и южный полюсы, как у магнита. У прямого проводника линии замкнутые и кольцевые, полюсов нет. Полюсы появляются только у катушки с током.
Кратко о главном
- Вокруг проводника с током всегда существует магнитное поле — это показал опыт Эрстеда.
- У прямого провода магнитные линии — это окружности вокруг него.
- Направление линий определяют по правилу буравчика.
- Для катушки применяют правило правой руки, у неё есть полюсы.
- Поле тем сильнее, чем больше ток и чем ближе к проводнику.