Сила Ампера

Поднесите магнит к проводу с током — провод дёрнется: сила Ампера — это действие магнитного поля на проводник с током. Логика прозрачна: движущиеся заряды чувствуют магнитное поле, а в проводнике заряды движутся вместе с самим проводом, поэтому суммарная сила передаётся решётке. Величина силы $F=ILB\sin \alpha$ растёт с током, длиной участка и индукцией, а максимум берёт, когда провод перпендикулярен полю; направление задаёт правило левой руки или векторное произведение. Именно эта сила крутит ротор двигателя: рамка с током в магнитном поле разворачивается моментом сил, и вот уже работает вентилятор. Разбор обеих «магнитных» сил — в уроке силы Ампера и Лоренца, а сила на одиночный летящий заряд описана в термине сила Лоренца.

Посчитаем честно: участок провода 20 см в поле 0,4 Тл при токе 5 А под углом 30° к линиям получает силу 0,2 ньютона — немного, но рамка из сотни витков умножит результат в сто раз. Заметьте: сила не зависит ни от природы носителей, ни от сечения провода — только ток, длина и поле. Второй классический случай — два параллельных провода: каждый сидит в поле соседа, поэтому однонаправленные токи притягиваются, встречные — отталкиваются; на этом эффекте стояло само определение ампера в СИ. В технике сила Ампера повсюду: громкоговоритель, реле, рамки измерительных приборов. Общая картина магнитных явлений — в уроке магнитное поле, связь поля с его «расходом» — в термине магнитный поток, а инженерные приложения — в уроке магнитные цепи.