L'azione di un campo magnetico su un conduttore percorso da corrente

Se proviamo a mettere insieme due anelli magnetici permanenti identici con poli opposti, a un certo punto, quando si avvicinano, inizieranno ad attrarsi sempre di più l'uno con l'altro.

E se provi ad avvicinare gli stessi magneti, ma con i poli con lo stesso nome, allora a una certa distanza ostacoleranno sempre più questa convergenza, cercheranno di allargarsi ai lati, come se si respingessero a vicenda.

Ciò significa che vicino ai magneti c'è una materia immateriale che presenta queste proprietà, esercita un effetto meccanico sui magneti e la forza di questo effetto non è la stessa a diverse distanze dai magneti, più è vicino, più è forte .Questa materia intangibile si chiama campo magnetico.

La scienza sa da tempo che la fonte di un campo magnetico è una corrente elettrica. Nei magneti permanenti, queste microcorrenti sono all'interno di molecole e atomi, ma ci sono molte, molte di queste correnti e il campo magnetico totale è il campo magnetico magnete permanente.

Se prendiamo un filo separato che trasporta corrente, allora ha anche un campo magnetico.E questo campo magnetico è in grado di interagire allo stesso modo con altri campi magnetici. Cioè, un conduttore percorso da corrente interagisce con un campo magnetico esterno.

La legge dell'interazione di un conduttore con una corrente e un campo magnetico è stata stabilita da un fisico francese André-Marie Ampère nella prima metà del XIX secolo.

Ampere ha dimostrato sperimentalmente che un conduttore percorso da corrente in un campo magnetico è influenzato da una forza la cui direzione e intensità dipendono dalle grandezze e dalla posizione relativa della corrente e dal vettore di induzione magnetica del campo magnetico in cui si trova il conduttore di corrente. Questa forza è chiamata oggi Potenza dell'ampere… Ecco la sua formula:

Qui:

a è l'angolo tra la direzione della corrente e il vettore di induzione magnetica;

B — induzione magnetica del campo magnetico esterno nella posizione del conduttore che trasporta corrente;

I è la quantità di corrente nel filo;

l è la lunghezza attiva del filo percorso da corrente.

L'entità della forza che agisce sul lato del campo magnetico sul conduttore percorso da corrente è numericamente uguale al prodotto del modulo dell'induzione magnetica della lunghezza dell'elemento conduttore posto nel campo magnetico e dell'entità della corrente nel conduttore, ed è anche proporzionale al seno dell'angolo tra la direzione della corrente e la direzione del vettore di induzione magnetica.

La direzione della forza di Ampere è determinata secondo la regola della mano sinistra: se la mano sinistra è posizionata in modo che la componente perpendicolare del vettore di induzione magnetica B entri nel palmo e quattro dita tese siano dirette nella direzione della corrente, allora il pollice, piegato a 90 gradi, indicherà la direzione della forza che agisce su un tratto di filo percorso da corrente, cioè la direzione della forza in Ampere.

Poiché il campo magnetico obbedisce al principio di sovrapposizione dei campi, il campo magnetico del conduttore percorso da corrente e il campo magnetico in cui si trova quel conduttore si sommano nello spazio attorno al conduttore.

Di conseguenza, l'immagine dell'interazione della corrente con il campo magnetico sembra che il filo venga spinto dalla regione in cui il campo magnetico è più concentrato alla regione in cui il campo magnetico è meno concentrato.

La regione in cui il campo magnetico è più forte può essere immaginata come piena di filamenti strettamente tesi, che tendono a spingere il conduttore nella direzione in cui i filamenti sono più deboli.