Магнитное поле тока

Гипотеза Ампера об элементарных токах

3. Вам хорошо известно, что магнитные поля существуют не только вокруг проводников с током, но и вокруг постоянных магнитов. В начале XIX в. Ампер предположил, что поле постоянного магнита также порождается упорядоченно движущимися зарядами — так называемыми элементарными токами. Впоследствии гипотеза Ампера подтвердилась: было доказано, что эти токи образуются вследствие движения электронов в атомах. Если плоскости, в которых циркулируют элементарные токи, расположены хаотично (рис. 44, а), то согласно принципу суперпозиции магнитные поля этих токов компенсируют друг друга. Если же элементарные токи ориентированы одинаково (рис. 44, б), то их поля складываются и тело проявляет свойства постоянного магнита.

Рис. 44

Проделаем опыт. На большой стальной гвоздь намотаем изолированный проводник и подключим его к батарейке. Гвоздь начнёт притягивать железные опилки подобно постоянному магниту (рис. 45). Получился электромагнит. Под действием магнитного поля тока, текущего в проводнике, плоскости, в которых циркулируют элементарные токи в стальном гвозде, переориентируются и устанавливаются в определённом порядке. При этом магнитные поля элементарных токов складываются и гвоздь намагничивается. При отключении проводника от источника тока гвоздь продолжает сохранять магнитные свойства (хотя проявляет их уже менее интенсивно), поскольку взаимная конфигурация плоскостей достаточного числа элементарных токов продолжает оставаться упорядоченной.

электромагнит

Постоянные магниты с течением времени могут терять свои магнитные свойства. Причиной этого, так же как и приобретения телом магнитных свойств, является то или иное переориентирование плоскостей, в которых циркулируют элементарные токи.

Вопросы для самопроверки

1. Объясните причину взаимодействия проводников с током в опыте Ампера.

2. Что собой представляет магнитное поле?

3. Как объясняется наличие у вещества магнитных свойств?

4. Что такое электромагнит? Где он используется?

<<< К началу