Проводника в магнитном поле».

На заряд (заряженную частицу) движущуюся в магнитном поле действует сила, которая определяется формулой Лоренца и зависит от заряда q частицы, ее скорости движения и магнитной индукции в этой точке поля: F=qB Ư sin

где α – угол между направлениями скорости частицы и магнитного поля.

Если заряд движется со скоростью параллельно прямому бесконечному проводнику с током, то сила, действующая на заряд равна по модулю:

где b - расстояние от заряда до проводника.

Проводник с электрическим током также содержит движущиеся заряженные частицы.

На элемент такого проводника действует сила Ампера: dF=BIdlsin

Направление силы, действующее на проводник с током, определяем правилом левой руки: если расположить ладонь чтобы силовые линии магнитного поля входили в нее, а вытянутые пальцы указывали направление тока, то отставленный большой палец укажет направление силы. Проводники с токами одного направления притягиваются, а разнонаправленные отталкиваются.

1. Применим закон Ампера для вычисления силы взаимодействия двух бесконечно длинных параллельных прямых. Если расстояние между токами равно b, то каждый элемент тока I₂ будет находиться в магнитном поле, созданном током первого проводника, индукция которого . Т.к. токи параллельны, угол α – прямой, тогда sin α =1 и сила, действующая на единицу длины проводника с током I₂ со стороны другого параллельного ему проводника с током I₁ равна:

2. Если проводник, на который действует сила Ампера, имеет конечную длину, или рассматривается определенный участок бесконечного проводника длиной (l) то

3. Сила взаимодействия двух одинаковых квадратных контуров (стороны обоих квадратов параллельны), а центры лежат на прямой перпендикулярной их плоскостям.

где а – сторона квадрата;

b – расстояние между центрами квадратов.

4. Сила взаимодействия двух достаточно длинных соосных соленоидов с радиусами витков R₁ и R₂ ближние концы, которых отстоят на расстоянии друг от друга:

На замкнутый контур с током (также на магнитную стрелку) в магнитном поле действует пара сил, с вращающим моментом: ,

где p – магнитный момент контура с током

φ - угол между направлением магнитного поля и нормалью в плоскости контура.

Магнитный момент контура с током: p=IS

тогда: