A ação de um campo magnético em um condutor condutor de corrente

Se tentarmos colocar dois ímãs de anel permanentes idênticos com pólos opostos, então, em algum momento, quando eles se aproximarem, eles começarão a se atrair cada vez mais.

E se você tentar aproximar os mesmos ímãs, mas com os pólos do mesmo nome, então a uma certa distância eles vão atrapalhar cada vez mais essa convergência, vão tentar se espalhar para os lados, como se se repelissem.

Isso significa que perto dos ímãs existe alguma matéria imaterial que exibe essas propriedades, exerce um efeito mecânico nos ímãs, e a força desse efeito não é a mesma em distâncias diferentes dos ímãs, quanto mais próximo, mais forte é .Esta matéria intangível é chamada campo magnético.

A ciência há muito sabe que a fonte de um campo magnético é uma corrente elétrica. Em ímãs permanentes, essas microcorrentes estão dentro de moléculas e átomos, mas existem muitas, muitas dessas correntes, e o campo magnético total é o campo magnético ímã permanente.

Se pegarmos um fio condutor de corrente separado, ele também terá um campo magnético.E esse campo magnético é capaz de interagir com outros campos magnéticos da mesma forma. Ou seja, um condutor que transporta corrente interage com um campo magnético externo.

A lei da interação de um condutor com uma corrente e um campo magnético foi estabelecida por um físico francês André-Marie Ampere na primeira metade do século XIX.

Ampere mostrou experimentalmente que um condutor de corrente em um campo magnético é afetado por uma força cuja direção e magnitude dependem das magnitudes e da posição relativa da corrente e do vetor de indução magnética do campo magnético no qual o condutor de corrente está localizado. Esta força é chamada hoje força de ampère… Aqui está sua fórmula:

Aqui:

a é o ângulo entre a direção da corrente e o vetor de indução magnética;

B — indução magnética do campo magnético externo no local do condutor de corrente;

I é a quantidade de corrente no fio;

l é o comprimento ativo do fio condutor de corrente.

A magnitude da força que atua no lado do campo magnético no condutor de corrente é numericamente igual ao produto do módulo da indução magnética do comprimento do elemento condutor colocado no campo magnético e a magnitude da corrente no condutor, e também é proporcional ao seno do ângulo entre a direção da corrente e a direção do vetor de indução magnética.

A direção da força de Ampere é determinada de acordo com a regra da mão esquerda: se a mão esquerda estiver posicionada de forma que o componente perpendicular do vetor de indução magnética B entre na palma da mão e quatro dedos estendidos sejam direcionados na direção da corrente, então o polegar, dobrado a 90 graus, indicará a direção da força que atua em um segmento de fio condutor de corrente, ou seja, a direção da força Ampère.

Como o campo magnético obedece ao princípio da superposição de campos, o campo magnético do condutor que transporta corrente e o campo magnético no qual esse condutor está localizado se somam no espaço ao redor do condutor.

Como resultado, a imagem da interação da corrente com o campo magnético parece que o fio é empurrado da região onde o campo magnético é mais concentrado para a região onde o campo magnético é menos concentrado.

A região onde o campo magnético é mais forte pode ser imaginada como preenchida por filamentos bem esticados, que tendem a empurrar o condutor na direção onde os filamentos são mais fracos.