Descoperirea lui F. Arago l-a interesat pe compatriotul său A. Ampere (1775-1836), iar el a efectuat experimente cu conductori paraleli cu curenți și a descoperit interacțiunea acestora (vezi figura). Ampere a arătat că dacă curenții în aceleași direcții curg în conductori, atunci astfel de conductori sunt atrași unul de celălalt (partea stângă a figurii). În cazul curenților de direcții opuse, conductorii lor se resping reciproc (partea dreaptă a figurii). Cum pot fi explicate astfel de rezultate?
În primul rând, era necesar să ghicim asta în spațiul care îl înconjoară curenți continuiși apar magneți permanenți câmpuri de forță, numit magnetic. Pentru ei reprezentare graficăînfățișați linii de forță - acestea sunt linii în fiecare punct în care se află un ac magnetic plasat într-un câmp tangent la această linie. Aceste linii sunt descrise ca „mai groase” sau „rare”, în funcție de valoarea forței care acționează de la câmp magnetic.
În al doilea rând, a fost necesar să se efectueze experimente și să se înțeleagă că liniile de câmp ale unui conductor drept cu curent sunt cercuri concentrice (divergente de la un centru comun). Liniile de forță pot fi „văzute” dacă conductoarele sunt trecute prin sticlă pe care sunt presărate pilitură fină de fier. Mai mult, a fost necesar să se ghicească să „atribuiți” o anumită direcție liniilor electrice în funcție de direcția curentului în conductor. Adică, introduceți în fizică „regula gimlet” sau, ceea ce este la fel, „regula mâna dreaptă", vezi poza de mai jos.
În al treilea rând, a fost necesar să se efectueze experimente și să se introducă „regula mâinii stângi” în fizică pentru a determina direcția forței care acționează asupra unui conductor purtător de curent plasat într-un câmp magnetic, locația și direcția liniilor de câmp. dintre care sunt cunoscute. Și numai după aceasta, folosind regula mâinii drepte de două ori și regula mâinii stângi de patru ori, a fost posibil să explicăm experimentul lui Ampere.
Liniile de câmp ale conductoarelor paralele care transportă curent sunt cercuri concentrice „divergente” în jurul fiecărui conductor, inclusiv locul în care se află al doilea conductor. Prin urmare, este afectat de câmpul magnetic creat de primul conductor, și invers: câmpul magnetic creat de al doilea conductor ajunge la primul și acționează asupra acestuia. Direcția liniilor de forță este determinată de regula mâinii drepte, iar direcția de influență asupra conductorului este determinată de regula mâinii stângi.
Restul experimentelor discutate anterior sunt explicate într-un mod similar: există un câmp magnetic în jurul magneților sau conductoarelor purtătoare de curent, de la locația liniilor de câmp din care se poate judeca direcția și magnitudinea câmpului magnetic, precum și cum acţionează asupra conductoarelor.
(C) 2011. „Fizika.ru” cu participarea Krayuhina T.E. (regiunea Nijni Novgorod, Sergach)
Extinderea și aprofundarea cercetării asupra fenomenelor electrice a condus la descoperirea și studiul de noi proprietăți curent electric. În 1820, au fost publicate și demonstrate experimentele lui G. H. Oersted privind observarea efectului curentului asupra unui ac magnetic, ceea ce a stârnit un mare interes în rândul oamenilor de știință diferite țăriși au primit aprofundare și dezvoltare în continuare în lucrările lor.
Mica broșură (mai puțin de 5 pagini) a lui Oersted „Experimente privind efectul conflictului electric asupra acului magnetic” a creat senzație în rândul fizicienilor europeni.
De remarcată este concluzia lui Oersted că „conflictul electric” (adică, contra-mișcarea „materiei electrice” pozitive și negative) într-un conductor „... nu se limitează la firul conducător, ci are o sferă largă de activitate în jurul acestuia. sârmă... Acest conflict formează un vârtej în jurul sârmei.”
Este evident că Oersted s-a înșelat crezând că acul magnetic este afectat de ciocnirea electricității eterogene. Dar Oersted a făcut o presupunere despre legătura dintre fenomenele electrice și magnetice într-una dintre lucrările sale, publicată în 1812: „Ar trebui să încercăm să vedem dacă electricitatea în stadiul ei cel mai ascuns nu produce niciun efect asupra magnetului ca atare”.
La scurt timp după publicarea acestui pamflet (în 1820) fizician german Johann X. S. Schweigger (1779-1857) a propus utilizarea deviației unui ac magnetic de către un curent electric pentru a crea primul instrument de măsurare- indicator curent.
Dispozitivul său, numit „multiplicator” (adică înmulțire), era un ac magnetic plasat într-un cadru format din spire de sârmă. Cu toate acestea, din cauza influenței magnetismului pământesc asupra acului magnetic al multiplicatorului, citirile sale au fost inexacte.
Ampere în 1821 a arătat posibilitatea eliminării influenței magnetismului terestru cu ajutorul unei perechi astatice, care este un ac magnetic inferior montat pe o axă comună de cupru și situat paralel unul cu celălalt, cu polii orientați în direcții opuse.
În 1825, profesorul florentin Leopoldo Pobili (1784-1835) a combinat un cuplu astatic cu un multiplicator și a creat astfel un dispozitiv mai sensibil - prototipul unui galvanometru.
În 1820, D. F. Arago a descoperit un nou fenomen - magnetizarea unui conductor de către un curent care trece prin el. Dacă un fir de cupru conectat la polii unei coloane voltaice ar fi scufundat în pilitură de fier, acesta din urmă s-ar lipi uniform de el. Când curentul a fost întrerupt, rumegușul a rămas în urmă. Când Arago a luat sârmă de fier (din fier moale) în loc de sârmă de cupru, acesta a fost temporar magnetizat. O bucată de oțel cu o astfel de magnetizare a devenit un magnet permanent.
La recomandarea lui Ampere, Arago a înlocuit firul drept cu o spirală de sârmă, în timp ce magnetizarea acului plasat în interiorul spiralei a crescut. Așa a fost creat solenoidul. Experimentele lui Arago au fost primele care au demonstrat natura electrică a magnetismului și posibilitatea de a magnetiza oțelul cu curent electric.
În procesul cercetării, Arago a descoperit (în 1824) un alt fenomen nou, pe care l-a numit „magnetism de rotație” și a constat în faptul că atunci când o placă de metal (cupru) se rotește deasupra unui ac magnetic (sau sub acesta), acesta din urmă și el. intră în rotație. Nici Arago însuși, nici Ampere nu au putut explica acest fenomen. Explicația corectă pentru acest fenomen a fost dată de Faraday abia după descoperirea fenomenului inducție electromagnetică.
Un nou pas de la observațiile calitative ale acțiunii curentului asupra unui magnet la determinarea dependențelor cantitative a fost stabilirea de către oamenii de știință francezi Jean Baptiste Biot (1774-1862) și Felix Savard (1791-1841) a legii acțiunii curentului. pe un magnet.
După efectuarea unei serii de experimente, ei au stabilit (1820) următoarele: „dacă un fir de lungime nelimitată prin care trece un curent de volt acţionează asupra unei particule de magnetism nordic sau sudic situată la o distanţă cunoscută de mijlocul firului, atunci rezultanta tuturor forțelor care emană de la sârmă este direcționată perpendicular pe cea mai scurtă distanță a particulei de sârmă și acțiune generală firele către orice element magnetic (sudic sau nordic) este invers proporțională cu distanța acestuia din urmă față de fir.”
Descoperirea componentei tangențiale a forței a făcut posibilă explicarea naturii de rotație a mișcării conductorului față de magnet. Omul de știință francez Pierre Simon Laplace (1749-1827) a arătat ulterior că forța creată de o mică secțiune a unui conductor variază invers cu pătratul distanței.
Cea mai importantă semnificație științifică și metodologică în extinderea studiului noilor fenomene au fost lucrările unuia dintre cei mai mari oameni de știință francezi, André Marie Ampere (1775-1836), care a pus bazele electrodinamicii.
Ampere era o persoană neobișnuit de dotată în mod natural. În ciuda faptului că nu a avut ocazia să studieze la școală, nu a avut profesori, cu excepția tatălui său, un om de afaceri foarte educat, cu o tenacitate uimitoare, stăpânind independent cunoștințele, a devenit unul dintre cei mai educați oameni ai timpului său.
Fizica si matematica, astronomia si chimia, zoologia si filozofia - in toate aceste stiinte cunostintele enciclopedice ale lui Ampere s-au manifestat clar. Avea doar 13 ani când și-a prezentat primul munca de matematica. Până la vârsta de 14 ani, studiase toate cele 20 de volume ale faimoasei „Enciclopedii” a lui Diderot și d’Alembert, iar până la 18 ani, studiase perfect lucrările lui L. Euler, D. Boriulli și J. Lagrange. , cunoștea latină și mai multe limbi străine.
Viața personală a lui Ampère a fost plină de evenimente tragice: în vârstă de 18 ani, a fost șocat de execuția în ghilotina a tatălui său în calitate de susținător al Girondinilor (1793 și-a înmormântat iubita soție); Soarta fiicei sale a fost foarte tristă - a provocat o boală de inimă gravă, care l-a adus în mormânt.
Dar în ciuda uriașului tensiune nervoasa, Ampere a reușit să găsească puterea de a se angaja neobosit în fundamentale cercetarea stiintificași să aducă o contribuție nestingherită la vistieria civilizației mondiale.
Cercetările sale în domeniul electromagnetismului au descoperit noua paginaîn istoria ingineriei electrice. Și când studiam aceste fenomene, abilitățile uimitoare ale lui Ampere s-au manifestat în mod clar.
El a aflat pentru prima dată despre experimentele lui Oersted la o întâlnire a Academiei de Științe din Paris, unde au fost repetate de Arago în timpul mesajului său. Împreună cu admirația, Ampere a simțit intuitiv importanța acestei descoperiri, deși nu a studiat anterior fenomenele electromagnetice.
Și exact o săptămână mai târziu (doar o săptămână!), pe 18 septembrie 1820, Ampere vorbește la o ședință a Academiei cu un raport despre interacțiunea curenților și magneților, iar apoi aproape la rând - săptămână după săptămână (întâlnirile Academiei de Științe au avut loc săptămânal) el prezintă rezultatele principalelor oameni de știință francezi generalizările sale experimentale și teoretice, care s-au reflectat ulterior în celebra sa lucrare despre electrodinamică.
Într-una dintre scrisorile sale, Ampere subliniază că el „a creat o nouă teorie a magnetului, reducând toate fenomenele la fenomenele de galvanism”. Logica generalizărilor sale este izbitoare: dacă un curent este un magnet, atunci doi curenți trebuie să interacționeze ca niște magneți. Acum, acest lucru pare evident, dar înainte de Ampere nimeni nu a subliniat asta atât de clar. Cunoștințe strălucitoare în domeniul matematicii i-au permis lui Ampere să-și generalizeze teoretic cercetările și să formuleze celebra lege care îi poartă numele.
Lucrarea filozofică a lui Ampere „Eseu despre filosofia științelor sau o expunere analitică a clasificării naturale a tuturor cunoștințelor umane” (1834) merită atenție. În zilele noastre, au fost publicate multe lucrări despre studii științifice, „știința științelor”. Cu „Clasificarea” sa, Ampere a pus bazele acestui important domeniu al cunoașterii științifice în urmă cu mai bine de o sută de ani.
Să aruncăm o privire mai atentă asupra lucrărilor lui Ampere în domeniul electromagnetismului.
Să remarcăm în primul rând că Ampere a fost primul care a introdus termenul „curent electric” și conceptul de direcție a curentului electric. Apropo, el a propus să considere „mișcarea electricității pozitive” (de la plus la minus într-un circuit extern) ca direcție a curentului.
Observând deviația unui ac magnetic sub influența curentului care trece printr-un conductor, Ampere a reușit să formuleze o regulă care să permită determinarea direcției de deviere a acului în funcție de direcția curentului în conductor.
Această regulă era la acea vreme cunoscută pe scară largă drept „regula înotătorului” și era formulată astfel: „Dacă o persoană se poziționează mental astfel încât curentul să treacă în direcția de la picioarele observatorului către cap și astfel încât fața să fie întoarsă spre acul magnetic, apoi sub influența curentului, polul nord al acului magnetic se va abate întotdeauna spre stânga.”
Studiile lui Ampere asupra interacțiunilor curenților circulari și liniari au fost deosebit de importante. El a abordat aceste studii pe baza următorului raționament: dacă un magnet este similar ca proprietăți cu o bobină sau un conductor inel care curge în jurul unui curent, atunci doi curenți circulari ar trebui să acționeze unul asupra celuilalt ca doi magneți.
După ce a descoperit interacțiunea curenților circulari, Ampere a început să cerceteze curenții liniari. În acest scop, a construit așa-numita „mașină Ampere”, în care un conductor își putea schimba poziția față de un alt conductor. În timpul acestor experimente, s-a constatat că doi curenți liniari se atrag sau se resping reciproc, în funcție de faptul că curenții au direcții identice sau diferite.
O serie de aceste experimente i-au permis lui Ampere să stabilească legea interacțiunii curenților liniari: „Doi curenți paraleli și dirijați identic sunt conduși reciproc, în timp ce doi curenți paraleli și dirijați în sens opus sunt respinși reciproc.” Ampere a propus să numească fenomenele descoperite „electrodinamice” în contrast cu fenomenele electrostatice.
Rezumând rezultatele dvs munca experimentala, Ampere a derivat o expresie matematică pentru forța de interacțiune dintre curenți, la fel cum a făcut Coulomb în legătură cu interacțiunea sarcinilor statice. Ampere a rezolvat această problemă folosind o tehnică analitică, bazată pe principiile lui Newton ale interacțiunii maselor și asemănând cu aceste mase două elemente de curent, situate arbitrar în spațiu. În același timp, Ampere a presupus că interacțiunea elementelor curente are loc de-a lungul unei linii drepte care leagă mijlocul acestor elemente și că este proporțională cu lungimea elementelor curente și curenții înșiși. Primele memorii ale lui Ampere despre interacțiunea curenților electrici au fost publicate în 1820.
Teoria electrodinamică a lui Ampere a fost subliniată de el în eseul său „Teoria fenomenelor electrodinamice deduse exclusiv din experiență”, publicat la Paris în 1826-1827. Ampere a derivat expresia matematică binecunoscută pentru legea interacțiunii dintre două elemente curente.
Pe baza lucrărilor predecesorilor săi, precum și a rezultatelor importante ale cercetării sale, Ampere a ajuns la o concluzie fundamental nouă despre cauza fenomenelor de magnetism.
Negând existența fluidelor magnetice speciale, Ampere a susținut că câmpul magnetic este de origine electrică. El a redus toate fenomenele magnetice la „acțiuni pur electrice”. Pe baza identității acțiunii curenților circulari și a magneților, Ampere a ajuns la concluzia că magnetismul unei particule se datorează prezenței curenților circulari în această particule, iar proprietățile unui magnet în ansamblu sunt determinate de curenții electrici. situate în planuri perpendiculare pe axa sa.
Ampere a subliniat că „... acești curenți în jurul axei unui magnet există cu adevărat sau, mai degrabă, că magnetizarea este o operație prin care particulele au început să primească proprietatea de a excita pentru acești curenți aceeași acțiune electromotoare ca și într-un voltaic. coloană... Fenomenele magnetice sunt cauzate exclusiv de electricitate... nu există nicio diferență între cei doi poli ai unui magnet, ca poziția lor față de curenții din care este compus acel magnet.”
Ipoteza curenților circulari moleculari dezvoltată de Ampere a fost un nou pas progresiv către o interpretare materialistă a naturii fenomenelor magnetice.
Ampere în 1820 a exprimat ideea posibilității de a crea un telegraf electromagnetic bazat pe interacțiunea unui conductor cu curentul și un ac magnetic. Cu toate acestea, Ampere a propus să ia „atât de mulți conductori și ace magnetice câte litere există..., plasând fiecare literă pe un ac separat”. Evident, un astfel de design de telegraf ar fi foarte greoi și costisitor, ceea ce aparent a împiedicat implementarea practică a propunerii lui Ampere. A durat ceva timp pentru a găsi o modalitate mai realistă de a crea un telegraf.
Semnificația lucrării lui Ampere pentru știință a fost foarte mare. Prin cercetările sale, Ampere a dovedit unitatea electricității și magnetismului și a respins în mod convingător ideile predominante despre fluidul magnetic. Legile interacțiunii mecanice a curenților electrici stabilite de el se numără printre cele mai mari descoperiri în domeniul electricității.
Contribuția remarcabilă a lui Ampere a primit cele mai mari laude (în 1881). Primul Congres Internațional al Electricienilor a atribuit numele „Ampere” unității de curent. A fost numit pe bună dreptate „Newtonul electricității”. A fost membru al Academiei de Științe din Paris (din 1814) și al multor alte academii din lume, inclusiv Sankt Petersburg (din 1830).
Veselovsky O. N. Shneyberg A. Ya „Eseuri despre istoria ingineriei electrice”
Să luăm două bobine identice din fire metalice și să le atârnăm astfel încât să poată fi incluse în circuit, iar axele lor sunt situate pe aceeași linie dreaptă (Figura 1). După ce au trecut curenți de aceeași direcție prin bobine, vom descoperi că bobinele se atrag reciproc (Figura 1, O). Dacă în bobine se creează curenți din direcția opusă, atunci aceștia se vor respinge (Figura 1, b). O astfel de interacțiune are loc și între conductori drepti aflați în paralel.
Figura 1. O) Conductoarele cu curenți de aceeași direcție se atrag; b) Conductoarele cu curenți în direcții opuse resping
Deci, curenții din aceeași direcție se atrag, iar curenții din direcția opusă se resping.
În consecință, atunci când conductorii cu curenți sunt la o anumită distanță unul de celălalt, există o interacțiune între ei care nu poate fi explicată prin prezența unui câmp electric între ei, deoarece conductoarele rămân practic neutre atunci când curentul trece prin ei. Aceasta înseamnă că în jurul oricărui conductor cu curenți există un alt câmp decât cel electric, deoarece nu acționează asupra sarcinilor staționare.
Să fim de acord să numim câmpul prin care interacțiunea are loc la distanțe, .
Experiența a arătat că un câmp magnetic este creat fie prin mișcare sarcini electrice, sau variabile câmp electricși acționează numai asupra sarcinilor în mișcare.
Deci, pentru a detecta un câmp magnetic în orice regiune a spațiului, este necesar să introduceți un conductor cu curent sau alte sarcini în mișcare în această regiune. Câmpul magnetic din jurul conductorilor purtători de curent a fost descoperit pentru prima dată experimental de fizicianul danez Hans Oersted în 1820.
Câmpurile magnetice ale diferiților curenți, atunci când sunt suprapuse, se pot întări sau slăbi reciproc. Să arătăm acest lucru experimental. Dacă legați două bobine identice împreună și creați curenți în ele în direcția opusă (Figura 2, O din stânga), atunci câmpul lor comun devine atât de slab încât nu va produce un efect vizibil asupra celei de-a treia bobine cu curent. Acest lucru explică de ce nu există un câmp magnetic în jurul unui cablu format din două fire cu curenți în direcții opuse. Dacă în bobinele conectate sunt creați curenți de aceeași direcție, atunci efectul lor asupra celei de-a treia bobine este îmbunătățit considerabil (Figura 2, b) comparativ cu experiența descrisă mai sus. Deci, o întărire a câmpului magnetic poate fi obținută prin suprapunerea câmpurilor magnetice ale curenților de aceeași direcție, iar slăbirea câmpului prin suprapunerea câmpurilor curenților de sens opus.
Figura 2. O) Câmpurile magnetice ale curenților în direcții opuse se slăbesc reciproc; b) Câmpurile magnetice ale curenților de aceeași direcție se întăresc reciproc
Dacă bobinele sunt poziționate înainte de începerea experimentului astfel încât axele lor să nu fie pe aceeași linie dreaptă, atunci când curentul este pornit, bobinele înseși se rotesc astfel încât curenții din ele să curgă în aceeași direcție și apoi să atragă reciproc. Ca urmare, câmpul magnetic din spațiul înconjurător crește.
Video 1. Rotiți și bobinați cu curent
1. Substantele care atrag obiectele de fier se numesc...
2. Interacțiunea unui conductor cu curentul și un ac magnetic a fost descoperită pentru prima dată de un om de știință danez...
3. Între conductorii purtători de curent apar forțe de interacțiune, care se numesc...
4. Liniile de-a lungul cărora axele acelor mici magnetice sunt situate într-un câmp magnetic se numesc ...
5. Liniile de câmp magnetic sunt...curbe care înconjoară un conductor.
6. Câmpul magnetic din jurul unui conductor care poartă curent poate fi detectat, de exemplu, ...
7. Dacă un magnet este rupt în jumătate, atunci prima bucată și a doua bucată a magnetului au poli...
8. Corpurile care păstrează magnetizarea mult timp se numesc...
9. Locurile magnetului unde sunt mai pronunțate actiuni magnetice, se numesc...
- În jurul unui conductor care transportă curent există...
- Sursa câmpului magnetic este...
- Aceiași stâlpi magnet..., iar cele opuse -...
Test
Pe tema: Câmp magnetic și inducție electromagnetică.
Opțiunea 1
1. Cine a descoperit fenomenul inducției electromagnetice?
A) Oersted; B) Pandantiv; B) Volta; D) Amperi; D) Faraday; E) Maxwell
2. Cablurile bobinei de sârmă de cupru sunt conectate la un galvanometru sensibil. În care dintre următoarele experimente va detecta galvanometrul apariția EMF EMF în bobină?
A) Un magnet permanent este introdus în bobină;
B) Un magnet permanent este scos din bobină;
ÎN) Magnet permanent se rotește în jurul axei sale longitudinale în interiorul bobinei.
3. Care este numele mărimii fizice egale cu produsul modulului B al inducției câmpului magnetic cu aria S a suprafeței pătrunse de câmpul magnetic și cosinusul unghiului α dintre vectorul de inducție B și normalul? n la această suprafață?
A) Inductanță; B) Flux magnetic; B) Inducția magnetică;
D) Auto-inducere; D) Energia câmpului magnetic.
4. Care dintre următoarele expresii determină fem-ul indus într-o buclă închisă?
A) B) C) D)
5. Când un magnet de bandă este împins într-un inel metalic și în afara acestuia, în inel apare un curent indus. Acest curent creează un câmp magnetic. Care pol se confruntă cu câmpul magnetic al curentului din inel: 1) polul nord împins al magnetului; 2) polul nord retractabil al magnetului.
A) 1-nord, 2-nord; B) 1 – sudic, 2 – sud;
B) 1 – sud, 2 – nord; D) 1 – nordic, 2 – sud.
6. Care este numele unității de măsură? flux magnetic?
A) Tesla; B) Weber; B) Gauss; D) Farad; D) Henric.
7. Unitatea de măsură a ce mărime fizică este 1 Henry?
A) Inducerea câmpului magnetic; B) Capacitate electrice; B) Auto-inducere;
D) flux magnetic; D) Inductanță.
8. Ce expresie determină relația dintre auto-inducție și puterea curentului în bobină?
A) B) C) D)
9. Ce putere de curent într-un circuit cu o inductanță de 5 mH creează un flux magnetic Ф=2*10 -2 Wb?
10. Care este valoarea energiei câmpului magnetic al unei bobine cu o inductanță de 5 H. Cu o putere de curent de 400 mA.
11. Fluxul magnetic prin circuit în 5 * 10 -2 s a scăzut uniform de la 10 mWb la 0 mWb. Care este valoarea FEM indusă în circuit în acest timp?
A) 510 V; B) 0,1 V; B) 0,2 V; D) 0,4 V; D) 1 V; E) 2 V.
12. Un cablu care conține 150 de miezuri, fiecare transportând un curent de 50 mN, este plasat într-un câmp magnetic cu o inducție de 1,7 Tesla, perpendicular pe direcția curentului. Lungimea activă a cablului este de 60 cm. Determinați forța care acționează asupra cablului.
Opțiunea 2
1. Cum se numește fenomenul de apariție a curentului electric într-un circuit închis când se modifică fluxul magnetic prin circuit?
A) Inducția electrostatică; B) Fenomenul de magnetizare;
B) Forța Amperi; D) forța Lorentz; D) Electroliza;
Experiența arată că conductorii prin care curg curenții electrici interacționează între ei. Deci, de exemplu, doi conductori subțiri paraleli sunt atrași unul de celălalt dacă direcțiile curenților care curg în ei coincid și se resping dacă direcțiile curenților sunt opuse (Fig. 2).
Orez. 2. Interacțiunea conductoarelor paralele cu curentul.
Forța de interacțiune determinată experimental între conductori, pe unitatea de lungime a conductorului (adică, care acționează pe 1 m de conductor) se calculează prin formula:
,
Unde 
Şi 
- puterea curentului în conductori, 
– distanța dintre ele în sistemul SI, 
- așa-numita constantă magnetică ( 
).
Comunicarea între electrice 
si magnetice 
constanta este determinata de relatia:
Unde 
= 3·10 8 m/s – viteza luminii în vid.
Pe baza formulei empirice pentru 
instalat Unitatea SI de curent este Amperi (A).
Amper- puterea unui astfel de curent neschimbat, care, trecând prin doi conductori drepti de lungime infinită și secțiune transversală circulară neglijabil, situate în vid la o distanță de 1 m unul de celălalt, provoacă o forță de interacțiune între ele egală cu 2 ·10 -7 N pe 1 m lungime.
Deci, atunci când un curent electric trece printr-un conductor, în spațiul care îl înconjoară au loc unele modificări, ceea ce face ca conductorii cu curentul să interacționeze, iar acul magnetic din apropierea conductorului cu curentul să se rotească. Astfel, am ajuns la concluzia că interacțiunea dintre magneți, conductor și curent, între conductori cu curent se realizează printr-un mediu material numit câmp magnetic. Din experimentul lui Oersted rezultă că câmpul magnetic are caracter direcţional, deoarece unghiul de rotație al săgeții depinde de mărimea și direcția curentului care curge. Acest lucru este confirmat și de experimentele privind interacțiunea conductorilor cu curentul.
1.3. Inducerea câmpului magnetic
Luați în considerare interacțiunea unui conductor drept care poartă curent cu câmpul magnetic al unui magnet de potcoavă. În funcție de direcția curentului, conductorul este tras sau împins afară din magnet (Fig. 3).
Orez. 3. Interacțiunea unui conductor drept cu curentul cu câmpul magnetic al unui magnet de potcoavă.
Am ajuns la concluzia că o forță acționează asupra unui conductor purtător de curent plasat într-un câmp magnetic. Mai mult, această forță depinde de lungimea conductorului și de mărimea curentului care circulă prin acesta, precum și de orientarea acestuia în spațiu. Puteți găsi o poziție a unui conductor într-un câmp magnetic atunci când această forță 
voinţă maxim. Acest lucru ne permite să introducem conceptul de forță caracteristică unui câmp magnetic.
Puterea caracteristică unui câmp magnetic este o mărime fizică, definită în acest caz ca
,
Ea a primit numele inducția câmpului magnetic. Aici 
- forța maximă care acționează asupra unui conductor purtător de curent într-un câmp magnetic; 
- lungimea conductorului, 
- puterea curentă în ea.
tesla
.
1 T este inducția unui câmp magnetic care acționează cu o forță de 1 N pe metru lungime a unui conductor drept situat perpendicular pe direcția câmpului, dacă prin conductor trece un curent de 1 A:
1 T=1 N/(A m).
Inducerea câmpului magnetic este o mărime vectorială. Direcţie vector de inducție magnetică
in cazul nostru este legat de directii 
Şi 
regula mana stanga(Fig. 4):
dacă degetele întinse sunt îndreptate în direcția curentului în conductor, iar liniile câmpului magnetic intră în palmă, atunci degetul mare îndoit va indica direcția forței 
,
acţionând asupra unui conductor purtător de curent dintr-un câmp magnetic.
Orez. 4. Regula pentru mâna stângă
Valoarea numerică a vectorului 
poate fi determinat și prin momentul forțelor care acționează asupra cadrului cu curent într-un câmp magnetic:
,
- cuplul maxim care actioneaza asupra unui cadru cu curent intr-un camp magnetic, 
- zona cadrului, 
- puterea curentă în ea.
Pentru direcția vectorului 
Unitatea de măsură a vectorului de inducție magnetică – tesla
.
Pentru direcția vectorului 
în acest caz (Fig. 5) se ia direcţia normalului 
la planul bobinei, ales astfel încât, privind spre 
, curentul ar curge în sens invers acelor de ceasornic de-a lungul virajului.
Orez. 5. Efectul de orientare al unui câmp magnetic asupra unui cadru purtător de curent.
Liniile de câmp magnetic
(linii de câmp magnetic
) sunt drepte, în fiecare punct al căror vector 
îndreptate tangenţial către ele.
Modulul de inducție magnetică este proporțional cu densitatea liniilor de câmp, adică. numărul de linii care intersectează suprafața unei unități de suprafață perpendiculare pe aceste drepte.
Tabelul 1 prezintă modelele liniilor de câmp pentru diferite câmpuri magnetice.
Deci, de exemplu, direcția liniilor de inducție magnetică ale unui fir drept cu curent este determinată de regulă de girlet (sau „șurubul din dreapta”):
dacă direcția de mișcare de translație a brațului coincide cu direcția curentului în conductor, atunci sensul de rotație a mânerului brațului coincide cu direcția vectorului de inducție magnetică.
Astfel, liniile de câmp magnetic ale unui conductor drept infinit cu curent sunt cercuri concentrice situate într-un plan perpendicular pe conductor. Cu raza crescândă r cerc, mărimea vectorului de inducție a câmpului magnetic scade.
Pentru un magnet permanent, direcția liniilor câmpului magnetic este considerată direcția de la polul nord magnet N spre sud S.
Modelul liniilor de câmp magnetic pentru un solenoid este izbitor de similar cu modelul liniilor de câmp magnetic pentru un magnet permanent. Acest lucru a sugerat că existau multe circuite mici care transportau curent în interiorul magnetului. Solenoidul este, de asemenea, format din astfel de circuite - spire. De aici și asemănarea câmpurilor magnetice.
Tabelul 1
Liniile de câmp magnetic
Tabelul 1 (continuare)
Principiul suprapunerii pentru vector
: inducerea câmpului rezultat la un moment dat este egală cu suma vectoriala inducții ale câmpurilor individuale:
.
O caracteristică importantă a liniilor de inducție magnetică este că nu au nici început, nici sfârșit, de exemplu. liniile de inducție magnetică sunt întotdeauna închise. Acesta este modul în care un câmp magnetic diferă de unul electrostatic. Liniile sale de forță au surse: ele încep pe sarcini pozitive și se termină pe cele negative.
Câmpurile cu linii de câmp închise sunt apelate vârtej. Câmp magnetic – câmp vortex. Închiderea liniilor de inducție magnetică este o proprietate fundamentală a unui câmp magnetic. Constă în faptul că Nu există încărcături magnetice în natură. Sursele câmpului magnetic sunt mișcarea sarcinilor electrice.