Опыт Ампера

Андре-Мари Ампер (1775–1836) — французский физик, один из основоположников электродинамики. Он сформулировал правило для определения направления действия магнитного поля на электрический ток, которое носит его имя.

Суть опыта Ампера заключается в том, что если по двум параллельным проводникам пропустить электрический ток в одном направлении, то они будут притягиваться друг к другу. Если же направление тока будет противоположным, то проводники будут отталкиваться. Это происходит из-за взаимодействия магнитных полей, которые создают вокруг себя проводники с током.

Опыт Ампера можно провести с помощью простого эксперимента. Для этого понадобятся два длинных проводника, источник тока и измерительные приборы. Проводники должны быть расположены параллельно друг другу и находиться на небольшом расстоянии. Затем по ним пропускают электрический ток и наблюдают за их взаимодействием.

В опыте Ампера используется принцип суперпозиции магнитных полей. Согласно этому принципу, магнитное поле каждого проводника с током складывается с магнитным полем другого проводника. В результате образуется общее магнитное поле, которое и определяет взаимодействие проводников.

Если проводники имеют одинаковое направление тока, то их магнитные поля складываются и образуют более сильное магнитное поле. Это приводит к тому, что проводники притягиваются друг к другу.

Если же проводники имеют противоположное направление тока, то их магнитные поля вычитаются и образуют менее сильное магнитное поле. В этом случае проводники отталкиваются друг от друга.

Применение опыта Ампера:

• Опыт Ампера является основой для создания электромагнитов. Электромагниты используются в различных устройствах, таких как электродвигатели, реле, трансформаторы и т. д.
• Также опыт Ампера применяется для изучения свойств магнитных материалов. С помощью этого опыта можно определить, какие материалы являются ферромагнитными, парамагнитными или диамагнитными.

Вопросы для самоконтроля:

1. В чём заключается суть опыта Ампера?
2. Какие условия необходимы для проведения опыта Ампера?
3. Как взаимодействуют проводники с одинаковым направлением тока?
4. Как взаимодействуют проводники с противоположным направлением тока?
5. Где применяется опыт Ампера?

Пример задачи:Два проводника длиной 10 см каждый расположены параллельно на расстоянии 5 мм друг от друга. По проводникам протекает ток силой 2 А. Определить силу взаимодействия между проводниками.

Решение:Сила взаимодействия между проводниками определяется по формуле:F = μ₀ I₁ I₂ L / 2π d, где:μ₀ — магнитная постоянная;I₁ и I₂ — сила тока в проводниках;L — длина проводников;d — расстояние между проводниками.Подставляя значения, получаем:F ≈ 2 10⁻⁷ Н.Ответ: сила взаимодействия между проводниками составляет примерно 2 10⁻⁷ Н.

Таким образом, опыт Ампера является важным экспериментом, который позволяет лучше понять природу магнитных явлений. Этот опыт имеет большое значение для развития физики и техники.