Главная >> Физика 8 класс. Пурышева

Глава 8. Электромагнитные явления

§ 61. Магнитное поле электрического тока

Что называют постоянным магнитом?

Что вам известно о магнитном поле?

1. Вы уже знаете, что магнитное поле существует вокруг любого постоянного магнита. Однако постоянный магнит — не единственный источник магнитного поля.

Рассмотрим рисунок 215, на котором изображён опыт, поставленный датским учёным Хансом Кристианом Эрстедом (1777— 1851) в 1820 г. Установка состоит из магнитной стрелки, которая может свободно вращаться, и проводника, соединённого с источником тока. До включения тока стрелка располагается в магнитном поле Земли, ориентируясь с севера на юг. Проводник располагают параллельно магнитной стрелке. При замыкании цепи стрелка поворачивается на 90е и устанавливается перпендикулярно проводнику с током. При размыкании цепи магнитная стрелка возвращается в своё начальное положение.

Это означает, что проводник с током и магнитная стрелка взаимодействуют друг с другом подобно тому, как взаимодействуют постоянный магнит и магнитная стрелка. Следовательно, вокруг проводника с электрическим током существует магнитное поле, которое и совершает работу по повороту магнитной стрелки.

2. Опыт Эрстеда вызвал необычайный интерес у физиков того времени. Раньше электрические и магнитные явления рассматривались как совершенно независимые. Открытие Эрстеда обнаружило взаимосвязь между этими явлениями. Было установлено, что существование магнитных полей связано с движением электрических зарядов. Это открытие послужило началом новых исследований.

Многочисленные опыты подтвердили, что во всех случаях при движении заряженных частиц обязательно появляется магнитное поле, независимо от рода проводника или среды, в которой частицы движутся.

Неподвижные электрические заряды порождают только электрическое поле, оно не действует на магнитную стрелку. Вокруг движущихся зарядов, т. е. электрического тока, существует и электрическое, и магнитное поле.

3. Для того чтобы обнаружить магнитное поле вокруг проводника с током, воспользуемся тем же способом, которым мы пользовались для обнаружения магнитного поля постоянного магнита.

Сквозь лист картона пропустим проводник, соединённый с источником тока. Насыплем на картон тонкий слой железных опилок. При включении тока железные опилки под действием магнитного поля переориентируются и расположатся по концентрическим окружностям (рис. 216). Цепочки, которые образуют в магнитном поле железные опилки, как вы уже знаете, показывают форму линий магнитной индукции. Эти линии, как и в случае с постоянными магнитами, замкнуты.

Несколько изменим опыт: вместо металлических опилок поставим на лист картона магнитные стрелки. При замыкании электрической цепи стрелки расположатся вдоль линий магнитной индукции (рис. 217, а). Если же изменить направление тока в проводнике, то все стрелки повернутся на 180° (рис. 217, б).

Продолжение >>>