Закон Ампера
16.08.2001 0:00 | "Физическая Энциклопедия"/Phys.Web.Ru
Закон взаимодействия
постоянных токов. Установлен А.Ампером в 1820.
Согласно закону Ампера, сила ,
действующая со стороны одного элементарного "отрезка
тока" на другой , убывает обратно
пропорционально квадрату расстояния между ними
и в среде с магнитной проницаемостью .
может быть представлена
в виде
. | (1) |
Здесь использована Гаусса система единиц, с - скорость света в вакууме. Входящие в (1) элементарные отрезки токов являются частями замкнутых контуров, поскольку постоянные электрические токи всегда чисто соленоидальные (вихревые). Поэтому закон Ампера в форме (1) имеет лишь вспомогательный смысл, приводя к правильным (подтверждаемым на опыте) значениям силы только после интегрирования (1) по замкнутым контурам и .
Например, в общем случае элементарные силы между двумя отрезками токов
оказываются невзаимными: однако
при переходе к замкнутым
контурам эта невзаимность устраняется. Из закона Ампера следует, в частности, что
два прямых провода с токами и ,
текущими параллельно или
антипараллельно друг другу на расстоянии d, соответственно притягиваются
или отталкиваются с силой (на единицу длины), равной
.
А два плоских контура с токами и
на расстояниях, существенно превышающих их размеры, взаимодействуют между собой как
два магнитных
диполя и т. д. Из законов Ампера и Био-Савара
вытекает выражение для силы, действующей на ток в заданном внешнем магнитном
поле (
- напряженность магнитного поля, - магнитная индукция),
. Отсюда в случае произвольно распределенных токов с объемной
плотностью для силы на единицу объема получается
. | (2) |
Величину (2) называют силой Ампера, а в случае конвективного тока, обусловленного движением заряженных частиц, ( - скорость, - объемная плотность заряда), она известна как сила Лоренца.
Иногда законом Ампера называется интегральное соотношение , где - полный ток, протекающий через поверхность, ограниченную замкнутым контуром С. Это соотношение аналогично теореме Гаусса в электростатике.
Публикации с ключевыми словами:
электричество - электрический ток - закон Ампера
Публикации со словами: электричество - электрический ток - закон Ампера | |
См. также:
|