Сила Ампера – сила, действующая на проводник тока, находящийся в магнитном поле и равная произведению силы тока в проводнике, модуля вектора индукции магнитного поля, длины проводника и синуса угла между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике.
\[ F = I \cdot B \cdot L \cdot \sin \alpha \]
Здесь F – сила Ампера, I – сила тока в проводнике, B – модуль вектора индукции магнитного поля, L – длина участка проводника, на который воздействует магнитное поле, \alpha – угол между вектором индукции магнитного поля и направления тока.
Единица измерения силы – Н (ньютон).
Сила Ампера — векторная величина. Сила Ампера принимает своё наибольшее значение когда векторы индукции и направления тока перпендикулярны (\alpha = 90 ^\circ).
Направление силы ампера определяют по правилу левой руки:
Если вектор магнитной индукции входит в ладонь левой руки и четыре пальца вытянуты в сторону направления вектора движения тока, тогда отогнутый в сторону большой палец показывает направление силы Ампера.
Исторически электрическим током принято считать движение положительного заряда, то есть направление сила тока – от плюса к минусу.
Примеры решения задач по теме «Сила Ампера»
ПРИМЕР 1
ЗаданиеНайти силу Ампера, действующую на прямой проводник длиной 3 м, по которому проходит ток силой 7 А. Вектор магнитной индукции составляет угол 30 ^\circ с проводником, его абсолютное значение – 2 Тл.
РешениеЭлектрический ток течёт по проводнику, значит направлен он также, как расположен проводник. Следовательно, угол между вектором магнитной индукции и проводником равен углу между ним и вектором движения тока. Остаётся только подставить значения в формулу:
\[ F = I \cdot B \cdot L \cdot \sin \alpha = 7 \cdot 2 \cdot 3 \cdot \sin 30 ^\circ = 42 \cdot \frac{1}{2} = 21 (H) \]
ОтветСила ампера равна 21 ньютон.