Магнитное поле, создаваемое проводником

не только магнитное поле может воздействовать на движущийся заряд но как мы сейчас узнаем движущийся заряд то есть электрический ток может сам создавать магнитное поле в этом на мой взгляд есть определенная симметрия и когда мы изучим этот вопрос более подробно и разберем его с математической точки зрения то мы увидим что магнитное поле и электрическое поле это по сути две стороны одной и той же монеты электромагнитного поля но не будем забегать вперед сейчас нас интересует то как движущийся по проводнику ток создает магнитное поле более того даже один движущийся электрон способен создать вокруг себя магнитное поле и так в каком виде этот факт поясняется в школьном учебнике давайте изобразим проводник и по нему снизу вверх течет ток так вот в этом случае вокруг проводника возникнет магнитное поле силовые линии этого магнитного поля представляют собой концентрические окружности я попробую изобразить как они начинаются за проводником затем идут в перед ним и снова уходят назад или можно представить эти линии по другому слева от проводника где которые магнитного поля направлены из экрана на вас а справа от вас за экран если представить что проводник лежит в плоскости экрана то на верхнем кольце вот в этой точке магнитное поле как бы выходит из экрана отдайте точки вся вот эта часть окружности лежит за экраном тогда вся оставшаяся часть находится перед экраном откуда я знаю что вектор магнитного поля направлены именно в эту сторону вообще это напрямую следует из векторного произведения но чтобы не погружаться каждый раз в сложную математику было придумано еще одно мнемоническое правило правой руки представьте что вы схватились за этот провод в правой рукой таким образом что большой палец указывает направление движения тока тогда остальные пальцы обхватывающие проводник укажут направление магнитного поля слева они как бы выходит из экрана а справа уходит от вас в экран есть еще одно мнемоническое правило для запоминания направления векторов магнитного поля она называется правило буравчика представьте что вы винчи выйти буравчик или шуруп вдоль направление электрического тока в нашем случае снизу вверх тогда направление вращения рукоятки буравчика или отвертки укажет направление векторов магнитного поля и как оказалось чем ближе мы находимся к проводнику тем сильнее вокруг него магнитное поле а по мере удаления от проводника магнитное поле слабеет и это логично представьте что магнитное поле разлетается от проводника в разные стороны и чем дальше тем она распределяется по все большей и большей площади и по формуле которую вам покажу это хорошо видно строго говоря это формула выводится и определяется через векторное произведение на мы сейчас не будем погружаться в подробности для наших целей пока хватит самой формулы кстати если тока по проводнику будет течь сверху вниз силовые линии по-прежнему будут представлять собой концентрические окружности но при этом их направления изменится чему равна величина магнитной индукции она равна мю это некая греческая буква я сейчас объясню что оно означает умножить на силу тока и разделить на 2 pi r из этой формулы хорошо видно то о чем я говорил р это расстояние от проводника до нужной нам точки и чем дальше мы от него удаляемся тем больше значения r тем слабее магнитное поле и 2pir это формула длины окружности я не стал сейчас строго доказывать эту формулу но думаю что смысл понятен силовая линия представляет собой окружность сила магнитного поля в любой точке окружности одинаково и чем больше это окружности меньше сила поля мяу эта величина которая называется магнитная проницаемость среды сила магнитного поля будет зависеть от той среды в которой находится проводник это может быть резина вакуум воздух металл или вода в школе как правило рассматривают проводники расположенные в воздухе магнитная проницаемость воздуха очень близко к магнитной проницаемости вакуума магнитная проницаемость вакуума обозначает сами у нулевое и называется магнитной постоянной я не помню ее значение но есть в калькуляторе давайте решим простой пример для того чтобы подставить формулу некие конкретные значения представьте что у вас есть вот такой проводник по которому течет ток силой 2 ампера и возьмем некую точку в пространстве удаленную от проводника на три метра тогда вопрос чему равна сила магнитного поля в этой точке ответ находится легко достаточно подставить все данные нам числа в формулу предположим что проводник и у нас находится в воздухе его магнитная проницаемость близкая к магнитной постоянной тогда вместо мяу можно подставить семью 0 магнитную проницаемость вакуума это просто некое число некая константа умножить на 2 ампера и разделить на 2 pi r r у нас равна трем метрам двойки в числителе и знаменателе сокращаются остается мю 0 делённое на 3 пи как это посчитать думаю вы удивитесь когда узнаете что магнитная постоянная хранится в памяти калькулятора для этого мы нажимаем кнопку перехода во второй режим а затем кнопку константы выбираем встроенные константы и листаем вот она мяу 0 то что мне нужно магнитная проницаемость вакуума и делим ее на три пи получается 1,3 на 10 минус 7 степени индукция магнитного поля измеряется в числах запишем ответ это очень слабое магнитное поле именно поэтому например позади вашего телевизора не летают металлические предметы притягиваясь к расположенным там проводом и так подводим итоги движущиеся заряды не только испытывают влияние со стороны магнитного поля но и сами генерируют его получается определенная симметрия схожая с электрическим полем неподвижный заряд испытывает влияние со стороны электростатического поля при этом сам генерирует электростатическое поле если вы решите изучать физику более глубоко то в итоге вы придете к пониманию что электрическое поле и магнитное поля это по сути две стороны одной монеты если вы находитесь неподвижно в движущемся магнитном поле оно кажется вам магнитным но если вы будете двигаться вдоль него то для вас он станет статическим и начнет проявлять свойства электрического поля итак на этом пока остановимся в следующем видео я покажу вам что происходит если взять два параллельных проводника и пустить ток по обоим как вы можете догадаться они будут притягиваться друг к другу или отталкиваться друг от друга до встречи в следующем видео спасибо что подписывайтесь на наш канал нам очень важно знать ваше мнение если у вас возникают вопросы касательно данного видеоролика то не стесняйтесь задавать их в комментариях мы с удовольствием на них ответим