Ang pagtuklas kay F. Arago ay interesado sa kanyang kababayan na si A. Ampère (1775-1836), at nagsagawa siya ng mga eksperimento sa mga parallel conductor na may mga agos at natuklasan ang kanilang pakikipag-ugnayan (tingnan ang figure). Ipinakita ng Ampere na kung ang mga alon ng parehong direksyon ay dumadaloy sa mga konduktor, kung gayon ang mga naturang konduktor ay naaakit sa isa't isa (kaliwang bahagi ng figure). Sa kaso ng mga alon ng magkasalungat na direksyon, ang kanilang mga konduktor ay nagtataboy sa isa't isa (kanang bahagi ng pigura). Paano ipaliwanag ang gayong mga resulta?
Una, ito ay kinakailangan upang hulaan na sa espasyo na pumapalibot direktang agos at permanenteng magnet, may mga force field na tinatawag na magnetic. Para sa kanilang graphical na representasyon, ang mga linya ng puwersa ay inilalarawan - ito ang mga ganoong linya, sa bawat punto kung saan ang isang magnetic needle na inilagay sa isang patlang ay matatagpuan tangentially sa linyang ito. Ang mga linyang ito ay inilalarawan bilang "mas makapal" o "bihirang" depende sa halaga ng puwersang kumikilos mula sa gilid. magnetic field.
Pangalawa, kinakailangan na magsagawa ng mga eksperimento at maunawaan na ang mga linya ng puwersa ng isang direktang konduktor na may kasalukuyang ay concentric (nagmula sa isang karaniwang sentro) na mga bilog. Ang mga linya ng puwersa ay maaaring "makita" kung ang mga konduktor ay dumaan sa salamin, kung saan ibinubuhos ang maliliit na pag-file ng bakal. Bukod dito, kinakailangan na hulaan na "magtalaga" ng isang tiyak na direksyon sa mga linya ng puwersa, depende sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor. Iyon ay, upang ipakilala sa physics ang "rule of the gimlet" o, ano ang pareho, ang "rule kanang kamay”, tingnan ang figure sa ibaba.
Pangatlo, kinailangan na gumawa ng mga eksperimento at ipakilala ang "kaliwang tuntunin" sa pisika upang matukoy ang direksyon ng puwersa na kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor na inilagay sa isang magnetic field, ang lokasyon at direksyon ng mga linya ng puwersa. kung saan ay kilala. At pagkatapos lamang nito, gamit ang panuntunan ng kanang kamay ng dalawang beses at ang panuntunan ng kaliwang kamay ng apat na beses, posible na ipaliwanag ang eksperimento ni Ampère.
Ang mga linya ng puwersa ng mga patlang ng parallel conductors na may kasalukuyang ay concentric circles "diverging" sa paligid ng bawat conductor, kabilang ang kung saan matatagpuan ang pangalawang conductor. Samakatuwid, ito ay apektado ng magnetic field na nilikha ng unang konduktor, at kabaliktaran: ang magnetic field na nilikha ng pangalawang konduktor ay umabot sa una at kumikilos dito. Ang direksyon ng mga linya ng puwersa ay tinutukoy ng panuntunan ng kanang kamay, at ang direksyon ng impluwensya sa konduktor ay tinutukoy ng panuntunan ng kaliwang kamay.
Ang natitira sa naunang isinasaalang-alang na mga eksperimento ay ipinaliwanag nang katulad: mayroong isang magnetic field sa paligid ng mga magnet o kasalukuyang nagdadala ng mga conductor, sa pamamagitan ng lokasyon ng mga linya ng puwersa kung saan ang isa ay maaaring hatulan ang direksyon at magnitude ng magnetic field, pati na rin kung paano kumikilos ito sa mga konduktor.
(C) 2011. "Physics.ru" na may partisipasyon ng Krayukhina T.E. (Rehiyon ng Nizhny Novgorod, Sergach)
Ang pagpapalawak at pagpapalalim ng pananaliksik sa mga electrical phenomena ay humantong sa pagtuklas at pag-aaral ng mga bagong katangian agos ng kuryente. Noong 1820, ang mga eksperimento ni G. X. Oersted sa pagmamasid sa epekto ng kasalukuyang sa isang magnetic needle ay nai-publish at ipinakita, na pumukaw ng malaking interes sa mga siyentipiko. iba't-ibang bansa at tumanggap ng karagdagang pagpapalalim at pag-unlad sa kanilang mga gawa.
Ang maliit (mas mababa sa 5 pahina) na polyeto ni Oersted na "Mga Eksperimento Tungkol sa Pagkilos ng Electric Conflict sa isang Magnetic Needle" ay lumikha ng isang sensasyon sa mga European physicist.
Kapansin-pansin ang konklusyon ni Oersted na ang "salungatan sa kuryente" (ibig sabihin, ang paparating na paggalaw ng positibo at negatibong "bagay na elektrikal") sa isang konduktor "... ay hindi limitado sa isang conducting wire, ngunit may malawak na saklaw ng aktibidad sa paligid ng wire na ito . .. Ito ang salungatan ay bumubuo ng isang ipoipo sa paligid ng alambre.
Malinaw, nagkamali si Oersted sa paniniwalang ang magnetic needle ay apektado ng banggaan ng heterogenous na kuryente. Ngunit iminungkahi ni Oersted ang isang koneksyon sa pagitan ng mga electrical at magnetic phenomena sa isa sa kanyang mga gawa, na inilathala noong 1812: "Dapat subukan kung ang kuryente sa pinakatago nitong yugto ay hindi gumagawa ng anumang pagkilos sa magnet, tulad nito."
Di-nagtagal pagkatapos mailathala ang polyetong ito (noong 1820) German physicist Iminungkahi ni Johann X. S. Schweigger (1779-1857) ang paggamit ng pagpapalihis ng magnetic needle sa pamamagitan ng electric current upang lumikha ng unang kagamitan sa pagsukat- kasalukuyang tagapagpahiwatig.
Ang kanyang aparato, na tinatawag na "multiplier" (i.e. multiply), ay isang magnetic needle na inilagay sa loob ng isang frame na binubuo ng mga coils ng wire. Gayunpaman, dahil sa impluwensya ng terrestrial magnetism sa magnetic needle ng multiplier, ang mga pagbabasa nito ay hindi tumpak.
Ang Ampère noong 1821 ay nagpakita ng posibilidad na maalis ang impluwensya ng terrestrial magnetism sa tulong ng isang astatic pair, na kung saan ay ang ilalim ng magnetic needles na naka-mount sa isang karaniwang tansong axis at matatagpuan parallel sa bawat isa, na may mga poste na nakaharap sa magkasalungat na direksyon.
Noong 1825, ang propesor ng Florentine na si Leopoldo Pobili (1784-1835) ay pinagsama ang isang astatic na pares na may isang multiplier at sa gayon ay gumawa ng isang mas sensitibong aparato - isang prototype ng isang galvanometer.
Noong 1820, natuklasan ni D. F. Arago ang isang bagong kababalaghan - ang magnetization ng isang konduktor sa pamamagitan ng isang kasalukuyang dumadaloy dito. Kung ang isang tansong wire na konektado sa mga pole ng isang voltaic column ay nahuhulog sa mga filing ng bakal, pagkatapos ay ang huli ay sumunod dito nang pantay-pantay. Nang patayin ang agos, nahulog ang sawdust. Nang kumuha si Arago ng bakal na kawad (gawa sa malambot na bakal) sa halip na tansong kawad, ito ay pansamantalang na-magnet. Ang isang piraso ng bakal na may ganitong magnetisasyon ay naging permanenteng magnet.
Sa rekomendasyon ng Ampere, pinalitan ni Arago ang straight wire ng wire spiral, habang tumaas ang magnetization ng needle na inilagay sa loob ng spiral. Ito ay kung paano nilikha ang solenoid. Pinatunayan ng mga eksperimento ni Arago sa unang pagkakataon ang elektrikal na katangian ng magnetism at ang posibilidad ng magnetization ng bakal sa pamamagitan ng electric current.
Sa kurso ng kanyang pananaliksik, natuklasan ni Arago (noong 1824) ang isa pang bagong kababalaghan, na tinawag niyang "magnetism of rotation" at kung saan ay binubuo sa katotohanan na sa panahon ng pag-ikot ng isang metal (tanso) plate na matatagpuan sa itaas (o sa ibaba) ng isang magnetic karayom, ang huli ay dumarating din sa pag-ikot. Hindi maipaliwanag ni Arago o Ampère ang hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ang tamang paliwanag sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ibinigay ni Faraday pagkatapos lamang matuklasan ang kababalaghan electromagnetic induction.
Ang isang bagong hakbang mula sa qualitative observation ng pagkilos ng kasalukuyang sa isang magnet hanggang sa pagtukoy ng quantitative dependencies ay ang pagtatatag ng French scientists na sina Jean Baptiste Biot (1774-1862) at Felix Savard (1791-1841) ng batas ng pagkilos ng kasalukuyang sa isang magnet.
Pagkatapos ng isang serye ng mga eksperimento, itinatag nila (1820) ang mga sumusunod: "kung ang isang wire na walang limitasyong haba na may voltaic current na dumadaan dito ay kumikilos sa isang particle ng hilagang o timog na magnetism na matatagpuan sa isang kilalang distansya mula sa gitna ng wire, kung gayon ang resulta ng lahat ng pwersa na nagmumula sa wire ay nakadirekta patayo sa pinakamaikling distansya ng particle mula sa wire, at pangkalahatang aksyon wires sa anumang (timog o hilagang) magnetic elemento ay inversely proporsyonal sa layo ng huli sa wire.
Ang pagtuklas ng tangential na bahagi ng puwersa ay naging posible upang ipaliwanag ang pag-ikot na katangian ng paggalaw ng konduktor na may kaugnayan sa magnet. Ang Pranses na siyentipiko na si Pierre Simon Laplace (1749-1827) ay nagpakita na ang puwersa na nabuo ng isang maliit na piraso ng konduktor ay nag-iiba nang kabaligtaran sa parisukat ng distansya.
Ang mga gawa ng isa sa mga pinakadakilang Pranses na siyentipiko, si André Marie Ampère (1775-1836), na naglatag ng mga pundasyon ng electrodynamics, ay may pangunahing pang-agham at metodolohikal na kahalagahan sa pagpapalawak ng pag-aaral ng mga bagong phenomena.
Si Ampère ay likas na likas na likas na matalino. Sa kabila ng katotohanan na wala siyang pagkakataong pumasok sa paaralan, wala siyang mga guro, maliban sa kanyang ama, isang napaka-edukadong negosyante, na may kamangha-manghang tiyaga, nakapag-iisa na pinagkadalubhasaan ang kaalaman, siya ay naging isa sa mga pinaka-edukadong tao sa kanyang panahon.
Physics at mathematics, astronomy at chemistry, zoology at philosophy - sa lahat ng mga agham na ito, malinaw na naipakita ang ensiklopediko na kaalaman ni Ampère. Siya ay 13 taong gulang lamang nang isumite niya sa Lyon Academy of Sciences, Literature and Art ang kanyang unang gawaing matematika. Sa edad na 14, napag-aralan na niya ang lahat ng 20 volume ng sikat na "Encyclopedia" nina Diderot at d "Alembert, at sa edad na 18 ay ganap niyang pinag-aralan ang mga gawa ni L. Euler, D. Boriulli at J. Lagrange, marunong ng Latin at ilang wikang banyaga.
Ang personal na buhay ni Ampere ay puno ng mga trahedya: bilang isang 18-taong-gulang na batang lalaki, nagulat siya sa pagpatay sa guillotine ng kanyang ama, bilang isang tagasuporta ng Girondins (1793), pagkalipas ng ilang taon ay inilibing niya ang kanyang minamahal na asawa. ; ang kapalaran ng kanyang anak na babae ay napakalungkot - nagdulot ito ng malubhang sakit sa puso na nagdala sa kanya sa libingan.
Ngunit sa kabila ng napakalaking nerbiyos na pag-igting, Nakuha ni Ampere ang lakas sa kanyang sarili na walang pagod na makisali sa pundamental siyentipikong pananaliksik at gumawa ng walang kupas na kontribusyon sa kaban ng kabihasnan ng daigdig.
Nagbukas ang kanyang pananaliksik sa larangan ng electromagnetism bagong pahina sa kasaysayan ng electrical engineering. At sa pag-aaral ng mga phenomena na ito, malinaw na ipinakita ang mga kamangha-manghang kakayahan ng Ampère.
Una niyang nalaman ang tungkol sa mga eksperimento ni Oersted sa isang pulong ng Paris Academy of Sciences, kung saan inulit niya ang mga ito sa panahon ng kanyang ulat sa Arago. Kasama ng paghanga, intuitively nadama ni Ampère ang kahalagahan ng pagtuklas na ito, kahit na hindi pa siya nag-aral dati ng electromagnetic phenomena.
At eksaktong isang linggo mamaya (makalipas lamang ang isang linggo!) Noong Setyembre 18, 1820, nagsalita si Ampere sa isang pulong ng Academy na may ulat tungkol sa pakikipag-ugnayan ng mga alon at magnet, at pagkatapos ay halos magkakasunod - linggo-linggo (mga pulong ng ang Academy of Sciences ay ginanap linggu-linggo), ipinakita niya ang mga resulta sa pinakamalaking Pranses na siyentipiko ang kanyang mga pang-eksperimentong at teoretikal na paglalahat, na kalaunan ay makikita sa kanyang sikat na gawain sa electrodynamics.
Sa isa sa mga titik, binibigyang-diin ni Ampère na siya ay "lumikha ng isang bagong teorya ng magnet, na binabawasan ang lahat ng mga phenomena sa mga phenomena ng galvanism." Ang lohika ng kanyang mga paglalahat ay kamangha-mangha: kung ang kasalukuyang ay isang magnet, kung gayon ang dalawang alon ay dapat makipag-ugnayan tulad ng mga magnet. Mukhang halata na ngayon, ngunit bago ang Ampère, walang sinuman ang nagturo nito nang napakalinaw. Ang makikinang na kaalaman sa larangan ng matematika ay nagbigay-daan kay Ampère na theoretically generalize ang kanyang pananaliksik at bumalangkas ng kilalang batas na nagtataglay ng kanyang pangalan.
Kapansin-pansin ang pilosopikal na gawain ng Ampère, Isang Sanaysay sa Pilosopiya ng Agham, o isang Analytical Exposition ng Natural Classification of All Human Knowledge (1834). Sa ating panahon, maraming mga gawa ang nai-publish na nakatuon sa agham ng agham "ang agham ng mga agham". Sa kanyang "Classification" Ampere higit sa isang daang taon na ang nakalilipas ay inilatag ang mga pundasyon para sa mahalagang lugar na ito ng kaalamang pang-agham.
Isaalang-alang natin nang mas detalyado ang gawain ng Ampère sa larangan ng electromagnetism.
Pansinin namin una sa lahat na ang Ampere ang unang nagpakilala ng terminong "electric current" at ang konsepto ng direksyon ng electric current. Sa pamamagitan ng paraan, iminungkahi niyang isaalang-alang ito bilang direksyon ng kasalukuyang "paggalaw ng positibong kuryente" (mula sa plus hanggang minus sa panlabas na circuit).
Ang pagmamasid sa paglihis ng magnetic needle sa ilalim ng impluwensya ng kasalukuyang dumadaloy sa conductor, nagawa ni Ampere na bumalangkas ng isang panuntunan na nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang direksyon ng paglihis ng arrow, depende sa direksyon ng kasalukuyang sa conductor.
Ang panuntunang ito ay sa panahong iyon ay malawak na kilala bilang "mga tuntunin ng manlalangoy" at nabalangkas tulad ng sumusunod: "Kung ang isang tao ay ipiniposisyon sa isip ang kanyang sarili upang ang agos ay dumaan sa direksyon mula sa mga binti ng nagmamasid patungo sa ulo at ang kanyang mukha ay nakabukas sa magnetic karayom, pagkatapos ay sa ilalim ng impluwensya ng kasalukuyang, ang north pole ng magnetic needle ay palaging lumilihis sa kaliwa.
Ang mga pag-aaral ni Ampere sa mga pakikipag-ugnayan ng mga pabilog at linear na alon ay partikular na kahalagahan. Nilapitan niya ang mga pag-aaral na ito batay sa sumusunod na pangangatwiran: kung ang isang magnet ay katulad sa mga katangian nito sa isang coil o isang annular conductor na dumadaloy sa paligid ng isang kasalukuyang, kung gayon ang dalawang pabilog na alon ay dapat kumilos sa isa't isa tulad ng dalawang magnet.
Nang matuklasan ang interaksyon ng mga pabilog na alon, sinimulan ni Ampère ang pag-aaral ng mga linear na alon. Sa layuning ito, itinayo niya ang tinatawag na "Ampère machine", kung saan ang isang konduktor ay maaaring magpalit ng posisyon na may kaugnayan sa isa pang konduktor. Sa kurso ng mga eksperimentong ito, natagpuan na ang dalawang linear na alon ay umaakit o nagtataboy sa isa't isa, depende sa kung ang mga alon ay may parehong direksyon o naiiba.
Ang isang serye ng mga eksperimentong ito ay nagbigay-daan sa Ampère na magtatag ng batas ng interaksyon ng mga linear na agos: "Ang dalawang magkatulad at magkaparehong direksyon na mga alon ay magkaparehong ipinako, habang ang dalawang magkapareho at magkasalungat na direksyon na mga agos ay magkaparehong tinataboy." Iminungkahi ni Ampere na tawagan ang natuklasang phenomena na "electrodynamic" sa kaibahan sa electrostatic phenomena.
Pagbubuod ng mga resulta ng kanilang gawaing pang-eksperimento, Ang Ampere ay nagmula sa isang mathematical expression para sa lakas ng pakikipag-ugnayan ng mga alon, tulad ng ginawa ni Coulomb na may paggalang sa pakikipag-ugnayan ng mga static na singil. Nalutas ni Ampère ang problemang ito sa pamamagitan ng isang analytical technique, na nagmula sa mga prinsipyo ni Newton sa interaksyon ng mga masa at inihahalintulad ang dalawang kasalukuyang elemento na arbitraryong matatagpuan sa kalawakan sa mga masa na ito. Kasabay nito, iminungkahi ni Ampère na ang interaksyon ng mga kasalukuyang elemento ay nangyayari sa isang tuwid na linya na nagkokonekta sa mga midpoint ng mga elementong ito, at ito ay proporsyonal sa haba ng kasalukuyang mga elemento at ang mga alon mismo. Ang unang talaarawan ni Ampère sa pakikipag-ugnayan ng mga electric current ay nai-publish noong 1820.
Ang electrodynamic theory ni Ampère ay itinakda niya sa kanyang sanaysay na "The Theory of Electrodynamic Phenomena Derived Exclusively from Experience", na inilathala sa Paris noong 1826-1827. Nagmula ang Ampère ng isang kilalang ekspresyong matematika para sa batas ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang kasalukuyang elemento.
Batay sa mga gawa ng kanyang mga nauna, pati na rin sa mga mahahalagang resulta ng kanyang pananaliksik, dumating si Ampere sa panimula ng isang bagong konklusyon tungkol sa sanhi ng mga phenomena ng magnetism.
Ang pagtanggi sa pagkakaroon ng mga espesyal na magnetic fluid, sinabi ni Ampere na ang magnetic field ay mula sa elektrikal na pinagmulan. Binawasan niya ang lahat ng magnetic phenomena sa "purely electrical actions." Batay sa pagkakakilanlan ng pagkilos ng mga pabilog na alon at magnet, ang Ampere ay dumating sa konklusyon na ang magnetism ng anumang particle ay dahil sa pagkakaroon ng mga pabilog na alon sa particle na ito, at ang mga katangian ng magnet sa kabuuan ay dahil sa mga electric current. matatagpuan sa mga eroplanong patayo sa axis nito.
Binigyang-diin ni Ampère na "... ang mga alon na ito sa paligid ng axis ng magnet ay talagang umiiral, o, sa halip, ang magnetization ay isang operasyon kung saan ang mga particle ay nagsimulang magbigay ng ari-arian upang pukawin para sa mga alon na ito ang parehong electromotive action na umiiral. sa voltaic column ... Magnetic phenomena na dulot lamang ng kuryente ... walang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang pole ng isang magnet, dahil ang kanilang posisyon ay nauugnay sa mga alon kung saan binubuo ang magnet na ito.
Ang hypothesis ng molecular circular currents na binuo ni Ampère ay isang bagong progresibong hakbang patungo sa isang materyalistikong interpretasyon ng kalikasan ng magnetic phenomena.
Ipinahayag ni Ampère noong 1820 ang ideya ng posibilidad na lumikha ng isang electromagnetic telegraph batay sa pakikipag-ugnayan ng isang konduktor na may kasalukuyang at isang magnetic needle. Gayunpaman, iminungkahi ni Ampere ang pagkuha ng "kasing dami ng mga conductor at magnetic arrow gaya ng mayroong mga titik ... paglalagay ng bawat titik sa isang hiwalay na arrow." Malinaw, ang gayong disenyo ng telegrapo ay magiging napakahirap at magastos, na, tila, pumigil sa praktikal na pagpapatupad ng panukala ni Ampère. Kinailangan ng ilang oras upang makahanap ng isang mas makatotohanang paraan upang lumikha ng isang telegraph.
Ang kahalagahan ng gawain ni Ampère para sa agham ay napakahusay. Sa kanyang pagsasaliksik, pinatunayan ni Ampere ang pagkakaisa ng kuryente at magnetismo at kapani-paniwalang pinabulaanan ang mga ideyang nanaig sa harap niya tungkol sa magnetic fluid. Ang mga batas ng mekanikal na pakikipag-ugnayan ng mga electric current na itinatag niya ay kabilang sa pinakamalaking pagtuklas sa larangan ng kuryente.
Nakatanggap ng pinakamataas na papuri ang natitirang kontribusyon ni Ampère (noong 1881). Ang Unang Internasyonal na Kongreso ng mga Elektrisyan ay nagbigay sa yunit ng kasalukuyang pangalang Ampere. Siya ay nararapat na tinawag na "Newton ng kuryente". Siya ay miyembro ng Paris Academy of Sciences (mula noong 1814), at marami pang ibang Akademya sa mundo, kabilang ang St. Petersburg (mula noong 1830).
Veselovsky O. N. Shneiberg A. Ya "Mga sanaysay sa kasaysayan ng electrical engineering"
Kumuha tayo ng dalawang magkatulad na coil na gawa sa mga wire na metal at i-hang ang mga ito upang maisama sila sa circuit, at ang kanilang mga axes ay matatagpuan sa parehong tuwid na linya (Figure 1). Sa pamamagitan ng pagpasa ng mga alon ng parehong direksyon sa pamamagitan ng mga coils, nakita namin na ang mga coils ay naaakit (Larawan 1, a). Kung lumikha ka ng mga alon sa kabaligtaran na direksyon sa mga coils, pagkatapos ay itataboy nila (Larawan 1, b). Ang ganitong pakikipag-ugnayan ay nakuha din sa pagitan ng mga rectilinear conductor na matatagpuan sa parallel.
Larawan 1. a) Ang mga konduktor na may mga agos ng parehong direksyon ay naaakit; b) Ang mga konduktor na may magkasalungat na alon ay nagtataboy sa isa't isa
Kaya, ang mga alon ng parehong direksyon ay umaakit, at ang kabaligtaran na direksyon ay nagtataboy.
Samakatuwid, kapag ang mga konduktor na may mga alon ay nasa ilang distansya mula sa isa't isa, mayroong isang pakikipag-ugnayan sa pagitan nila, na hindi maipaliwanag ng pagkakaroon ng isang electric field sa pagitan nila, dahil ang mga konduktor ay nananatiling halos neutral kapag ang kasalukuyang dumadaan sa kanila. Nangangahulugan ito na sa paligid ng anumang konduktor na may mga agos ay mayroong ibang larangan, naiiba sa electric, dahil hindi ito kumikilos sa mga nakatigil na singil.
Sumasang-ayon kaming tawagan ang field kung saan isinasagawa ang pakikipag-ugnayan, na matatagpuan sa malayo, .
Ipinakita ng karanasan na ang isang magnetic field ay nilikha alinman sa pamamagitan ng paggalaw mga singil sa kuryente, o variable electric field at kumikilos lamang sa mga gumagalaw na singil.
Kaya, upang makita ang isang magnetic field sa anumang rehiyon ng espasyo, kinakailangan upang ipakilala ang isang konduktor na may kasalukuyang o ilang iba pang mga gumagalaw na singil sa rehiyong ito. Sa unang pagkakataon, ang magnetic field sa paligid ng mga conductor na may mga agos ay eksperimento na natuklasan ng Danish physicist na si Hans Oersted noong 1820.
Magnetic field ng iba't ibang mga alon, kapag superimposed, maaaring parehong palakasin at pahinain ang bawat isa. Ipakita natin ito sa pamamagitan ng karanasan. Kung ikinonekta mo ang dalawang magkatulad na coil nang magkasama at lumikha ng mga alon sa kabaligtaran ng direksyon sa kanila (Larawan 2, a sa kaliwa), kung gayon ang kanilang karaniwang larangan ay nagiging napakahina na hindi ito makakapagdulot ng kapansin-pansing epekto sa ikatlong kasalukuyang likid. Ipinapaliwanag nito kung bakit walang magnetic field sa paligid ng isang kurdon na hinabi mula sa dalawang wire na may mga alon sa magkasalungat na direksyon. Kung ang mga alon ng parehong direksyon ay nilikha sa mga konektadong coil, kung gayon ang epekto nito sa ikatlong coil ay kapansin-pansing pinahusay (Larawan 2, b) kumpara sa karanasang inilarawan sa itaas. Kaya, ang pagpapalakas ng magnetic field ay maaaring makuha sa pamamagitan ng superimposing ang magnetic field ng mga alon ng parehong direksyon, at ang pagpapahina ng field ay maaaring makuha sa pamamagitan ng superimposing ang mga patlang ng mga alon ng kabaligtaran direksyon.
Figure 2. a) Ang mga magnetic field ng mga alon ng magkasalungat na direksyon ay nagpapahina sa bawat isa; b) Ang mga magnetic field ng mga alon ng parehong direksyon ay nagpapatibay sa bawat isa
Kung ang mga coils bago ang simula ng eksperimento ay nakaayos upang ang kanilang mga axes ay wala sa parehong tuwid na linya, kung gayon kapag ang kasalukuyang ay naka-on sa kanila, ang mga coil mismo ay lumiliko upang ang mga alon ay dumadaloy sa kanila sa parehong direksyon, at tapos akitin ang isa't isa. Bilang resulta, tumataas ang magnetic field sa nakapalibot na espasyo.
Video 1. Lumiko at pumulupot sa kasalukuyang
1. Ang mga sangkap na umaakit sa mga bagay na bakal ay tinatawag na ...
2. Ang pakikipag-ugnayan ng isang konduktor sa kasalukuyang at isang magnetic needle ay unang natuklasan ng isang Danish na siyentipiko ...
3. Ang mga puwersa ng pakikipag-ugnayan ay lumitaw sa pagitan ng mga konduktor na may kasalukuyang, na tinatawag na ...
4. Ang mga linya kung saan matatagpuan ang mga axes ng maliliit na magnetic arrow sa isang magnetic field ay tinatawag na ...
5. Ang mga linya ng magnetic field ay ... mga kurba na bumabalot sa isang konduktor.
6. Ang magnetic field sa paligid ng isang konduktor na may kasalukuyang ay maaaring makita, halimbawa, ...
7. Kung ang magnet ay nasira sa kalahati, kung gayon ang unang piraso at ang pangalawang piraso ng magnet ay may mga pole ...
8. Ang mga katawan na nagpapanatili ng magnetization sa mahabang panahon ay tinatawag na ...
9. Mga lugar ng magnet kung saan sila ay mas malinaw magnetic action ay tinatawag na...
- Sa paligid ng isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang mayroong...
- Ang pinagmulan ng magnetic field ay...
- Mga pole ng parehong pangalan magnet ..., at kabaligtaran - ...
Pagsusulit
Sa paksa: Magnetic field at electromagnetic induction.
Opsyon 1
1. Sino ang nakatuklas ng phenomenon ng electromagnetic induction?
A) Oersted B) Palawit; B) Volta; D) Ampere; D) Faraday; E) Maxwell
2. Ang mga lead ng coil ng copper wire ay konektado sa isang sensitibong galvanometer. Sa alin sa mga sumusunod na eksperimento makikita ng galvanometer ang paglitaw ng EMF EMP sa coil?
A) Ang isang permanenteng magnet ay ipinasok sa likid;
B) Ang isang permanenteng magnet ay tinanggal mula sa likid;
AT) Permanenteng magnet umiikot sa paligid ng longitudinal axis nito sa loob ng coil.
3. Ano ang pangalan ng pisikal na dami na katumbas ng produkto ng module B ng magnetic field induction sa pamamagitan ng area S ng surface na natagos ng magnetic field, at ang cosine ng angle α sa pagitan ng vector B ng induction at ang normal n sa ibabaw na ito?
A) inductance; B) Magnetic flux; C) Magnetic induction;
D) Self-induction; E) Ang enerhiya ng magnetic field.
4. Alin sa mga sumusunod na expression ang tumutukoy sa EMF ng induction sa isang closed circuit?
A B C D)
5. Kapag ang isang bar magnet ay itinulak sa isang metal na singsing at hinila palabas dito, isang induction current ang nangyayari sa ring. Lumilikha ang kasalukuyang ito ng magnetic field. Aling poste ang nakaharap sa magnetic field ng kasalukuyang nasa ring sa: 1) ang maaaring iurong north pole ng magnet; 2) ang maaaring iurong north pole ng magnet.
A) 1-hilagang, 2 hilaga; B) 1 - timog, 2 - timog;
C) 1 - timog, 2 - hilaga; D) 1 - hilaga, 2 - timog.
6. Ano ang pangalan ng yunit ng pagsukat magnetic flux?
A) Tesla B) Weber; B) Gauss; D) Farad; D) Henry.
7. Ang yunit ng aling pisikal na dami ay 1 Henry?
A) magnetic field induction; B) Kapasidad ng kuryente; B) self-induction;
D) magnetic flux; D) Inductance.
8. Anong expression ang tumutukoy sa kaugnayan ng self-induction sa kasalukuyang nasa coil?
A B C D)
9. Anong kasalukuyang lakas sa isang circuit na may inductance na 5 mH ang lumilikha ng magnetic flux Ф = 2 * 10 -2 Wb?
10. Ano ang halaga ng enerhiya ng magnetic field ng isang coil na may inductance na 5 Gn. Na may kasalukuyang lakas na 400 mA sa loob nito.
11. Ang magnetic flux sa pamamagitan ng circuit para sa 5 * 10 -2 s ay pantay na nabawasan mula 10 mWb hanggang 0 mWb. Ano ang halaga ng induction emf sa circuit sa panahong ito?
A) 510 V; B) 0.1V; C) 0.2 V; D) 0.4 V; E) 1 V; E) 2 V.
12. Ang isang cable na naglalaman ng 150 core, ang bawat isa ay nagdadala ng kasalukuyang 50 mN, ay inilalagay sa isang magnetic field na may induction na 1.7 T, patayo sa direksyon ng kasalukuyang. Ang aktibong haba ng cable ay 60 cm. Tukuyin ang puwersang kumikilos sa cable.
Opsyon 2
1. Ano ang pangalan ng phenomenon ng paglitaw ng electric current sa closed circuit kapag nagbabago ang magnetic flux sa pamamagitan ng circuit?
A) Electrostatic induction; B) Ang kababalaghan ng magnetization;
B) puwersa ng Ampere; D) Lorentz force; D) Electrolysis;
Ipinapakita ng karanasan na ang mga conductor kung saan dumadaloy ang mga electric current ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Kaya, halimbawa, ang dalawang manipis na rectilinear parallel conductor ay naaakit sa isa't isa kung ang mga direksyon ng mga alon na dumadaloy sa kanila ay nag-tutugma, at nagtataboy kung ang mga direksyon ng mga alon ay kabaligtaran (Fig. 2).
kanin. 2. Pakikipag-ugnayan ng mga parallel conductor sa kasalukuyang.
Ang eksperimento na tinutukoy na puwersa ng pakikipag-ugnayan ng mga konduktor, na nauugnay sa haba ng yunit ng konduktor (i.e., kumikilos sa 1 m ng konduktor) ay kinakalkula ng formula:
,
saan 
at 
- ang lakas ng mga alon sa mga konduktor, 
ay ang distansya sa pagitan nila sa SI system, 
ay ang tinatawag na magnetic constant ( 
).
Komunikasyon sa pagitan ng elektrikal 
at magnetic 
Ang mga constant ay tinutukoy ng kaugnayan:
saan 
= 3·10 8 m/s ang bilis ng liwanag sa vacuum.
Batay sa empirical formula para sa 
naka-install yunit ng kasalukuyang sa sistema ng SI - Ampere (A).
Ampere- ang lakas ng tulad ng isang hindi nagbabagong kasalukuyang, na, na dumadaan sa dalawang rectilinear conductor ng walang katapusang haba at hindi gaanong circular cross section, na matatagpuan sa vacuum sa layo na 1 m mula sa isa't isa, ay nagiging sanhi ng isang puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga ito katumbas ng 2 10 -7 N bawat 1 m ng haba.
Kaya, kapag ang isang electric current ay dumadaloy sa isang konduktor, ang ilang mga pagbabago ay nangyayari sa espasyo na nakapalibot dito, na nagiging sanhi ng pakikipag-ugnayan ng mga conductor na nagdadala ng kasalukuyang, at ang magnetic needle na malapit sa kasalukuyang nagdadala ng conductor ay lumiko. Kaya, kami ay dumating sa konklusyon na ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga magnet, isang konduktor at kasalukuyang, sa pagitan ng mga konduktor na may kasalukuyang ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang materyal na daluyan, na tinatawag na magnetic field. Ito ay sumusunod mula sa karanasan ni Oersted na mayroon ang magnetic field nakadirekta na karakter, dahil ang anggulo ng pag-ikot ng arrow ay nakasalalay sa magnitude at direksyon ng dumadaloy na kasalukuyang. Kinumpirma din ito ng mga eksperimento sa pakikipag-ugnayan ng mga konduktor sa kasalukuyang.
1.3. Magnetic field induction
Isaalang-alang natin ang pakikipag-ugnayan ng isang direktang nagdadala ng kasalukuyang konduktor sa magnetic field ng isang magnet na hugis ng horseshoe. Depende sa direksyon ng kasalukuyang, ang konduktor ay iginuhit o itinulak palabas ng magnet (Larawan 3).
kanin. 3. Pakikipag-ugnayan ng isang direktang nagdadala ng kasalukuyang konduktor sa magnetic field ng isang magnet na hugis horseshoe.
Nakarating kami sa konklusyon na ang isang kasalukuyang nagdadala ng conductor na inilagay sa isang magnetic field ay napapailalim sa isang puwersa. Bukod dito, ang puwersa na ito ay nakasalalay sa haba ng konduktor at ang laki ng kasalukuyang dumadaloy dito, pati na rin sa oryentasyon nito sa espasyo. Maaari mong mahanap ang tulad ng isang posisyon ng konduktor sa isang magnetic field kapag ito puwersa 
magiging maximum. Ito ay nagpapahintulot sa amin na ipakilala ang konsepto ng katangian ng puwersa ng magnetic field.
Ang katangian ng puwersa ng magnetic field ay isang pisikal na dami, na tinukoy sa kasong ito bilang
,
Nakuha niya ang pangalan magnetic field induction. Dito 
- ang pinakamataas na puwersa na kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa isang magnetic field, 
- haba ng konduktor, 
- kasalukuyang nasa loob nito.
tesla
.
Ang 1 T ay ang induction ng naturang magnetic field na kumikilos na may puwersa na 1 N para sa bawat metro ng haba ng isang tuwid na konduktor na matatagpuan patayo sa direksyon ng field, kung ang isang kasalukuyang ng 1 A ay dumadaloy sa konduktor:
1 T = 1 N/(A m).
Ang magnetic field induction ay isang dami ng vector. Direksyon magnetic induction vector
sa aming kaso ay nauugnay sa mga direksyon 
at 
panuntunan sa kaliwang kamay(Larawan 4):
kung ang mga nakaunat na daliri ay nakadirekta sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor, at ang mga linya ng magnetic field ay pumasok sa palad, kung gayon ang nakatungo na hinlalaki ay nagpapahiwatig ng direksyon ng puwersa. 
,
kumikilos sa isang konduktor na may kasalukuyang mula sa gilid ng magnetic field.
kanin. 4. Kaliwang kamay na panuntunan
Ang numerical value ng vector 
ay maaari ding matukoy sa mga tuntunin ng sandali ng mga puwersa na kumikilos sa loop na may kasalukuyang sa isang magnetic field:
,
- ang maximum na metalikang kuwintas na kumikilos sa frame na may kasalukuyang sa isang magnetic field, 
- lugar ng frame, 
ay ang kasalukuyang nasa loob nito.
Para sa direksyon ng vector 
Ang yunit ng pagsukat ng magnetic induction vector ay tesla
.
Para sa direksyon ng vector 
sa kasong ito (Larawan 5) ang direksyon ng normal ay ipinapalagay 
sa eroplano ng likaw, pinili upang, tumingin patungo sa 
, ang kasalukuyang nasa coil ay dadaloy nang pakaliwa.
kanin. 5. Pag-orient ng pagkilos ng magnetic field sa loop na may kasalukuyang.
Mga linya ng magnetic field
(mga linya ng magnetic field
) ay mga linya, sa bawat punto kung saan ang vector 
nakadirekta nang tangential sa kanila.
Ang modulus ng magnetic induction ay proporsyonal sa density ng mga linya ng field, i.e. ang bilang ng mga linyang nagsasalubong sa ibabaw ng unit area na patayo sa mga linyang ito.
Ipinapakita ng talahanayan 1 ang mga pattern ng mga linya ng field para sa iba't ibang magnetic field.
Kaya, halimbawa, ang direksyon ng mga linya ng magnetic induction ng isang direktang kawad na may kasalukuyang ay tinutukoy ng panuntunan ng gimlet (o "kanang turnilyo"):
kung ang direksyon ng paggalaw ng pagsasalin ng gimlet ay tumutugma sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor, kung gayon ang direksyon ng pag-ikot ng hawakan ng gimlet ay tumutugma sa direksyon ng magnetic induction vector.
Kaya, ang mga linya ng puwersa ng magnetic field ng isang walang katapusang tuwid na konduktor na may kasalukuyang ay mga concentric na bilog na nakahiga sa isang eroplano na patayo sa konduktor. Sa pagtaas ng radius r circumference, bumababa ang modulus ng magnetic field induction vector.
Para sa isang permanenteng magnet, ang direksyon mula sa north pole magnet N hanggang timog S.
Ang pattern ng mga linya ng magnetic field para sa isang solenoid ay kapansin-pansing katulad ng pattern ng mga linya ng magnetic field para sa isang permanenteng magnet. Ito ay humantong sa ideya na mayroong maraming maliliit na kasalukuyang-dalang circuit sa loob ng magnet. Ang solenoid ay binubuo din ng mga naturang circuit - mga liko. Kaya ang pagkakatulad ng mga magnetic field.
Talahanayan 1
Mga linya ng magnetic field
Talahanayan 1 (ipinagpatuloy)
Prinsipyo ng superposition para sa isang vector
: ang resultang field induction sa isang punto ay vector sum induction ng mga indibidwal na larangan:
.
Ang isang mahalagang katangian ng mga linya ng magnetic induction ay wala silang simula o wakas, i.e. Ang mga linya ng magnetic induction ay palaging sarado. Ito ang pagkakaiba sa pagitan ng magnetic field at electrostatic field. Ang kanyang mga linya ng puwersa ay may mga mapagkukunan: nagsisimula sila sa mga positibong singil at nagtatapos sa mga negatibo.
Mga field na may sarado mga linya ng puwersa tinawag puyo ng tubig. Magnetic field - vortex field. Ang pagsasara ng mga linya ng magnetic induction ay isang pangunahing pag-aari ng isang magnetic field. Ito ay namamalagi sa katotohanan na walang mga magnetic charge sa kalikasan. Ang mga pinagmumulan ng magnetic field ay gumagalaw na mga singil sa kuryente.