Номер 20.18, страница 98 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 20. Магнитные взаимодействия. Магнитное поле - номер 20.18, страница 98.

Условие.

20.18. От чего зависит направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле? Как определить это направление?

Решение.

От чего зависит направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле?

Направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле (называемой силой Ампера), является векторной величиной и зависит от взаимного расположения двух векторов: вектора магнитной индукции $ \vec{B} $ и вектора, направленного вдоль проводника по направлению тока $ \vec{l} $. Следовательно, направление силы Ампера зависит от двух факторов:

1. Направления электрического тока в проводнике.

2. Направления линий магнитной индукции (т.е. направления магнитного поля).

Это соотношение описывается формулой векторного произведения: $ \vec{F}_A = I(\vec{l} \times \vec{B}) $. Из свойств векторного произведения следует, что при изменении направления тока ($ \vec{l} $) или магнитного поля ($ \vec{B} $) на противоположное, направление силы Ампера ($ \vec{F}_A $) также изменится на противоположное. Если же одновременно изменить на противоположные направления и тока, и магнитного поля, то направление силы Ампера не изменится.

Ответ: Направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, зависит от направления тока в этом проводнике и от направления магнитного поля.

Как определить это направление?

Для определения направления силы Ампера используется мнемоническое правило, известное как правило левой руки.

Формулировка правила:

Если расположить левую руку так, чтобы вектор магнитной индукции $ \vec{B} $ входил в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока $ I $ в проводнике, то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы Ампера $ \vec{F}_A $, действующей на проводник.

Важно отметить, что сила Ампера всегда перпендикулярна плоскости, в которой лежат векторы направления тока $ \vec{l} $ и магнитной индукции $ \vec{B} $.

Ответ: Направление силы можно определить с помощью правила левой руки.