Номер 3, страница 212 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Магнитные явления. Параграф 52. Действие магнитного поля на рамку с током. Вспомните - номер 3, страница 212.

Условие.

Как определяется направление силы Ампера?

Решение.

Что такое сила Ампера?

Сила Ампера — это сила, с которой магнитное поле действует на помещённый в него проводник с электрическим током. Эта сила является результатом действия силы Лоренца на отдельные движущиеся заряды внутри проводника. Она возникает, когда направление движения зарядов (тока) не совпадает с направлением линий магнитной индукции.

Модуль (величина) силы Ампера для прямолинейного проводника длиной $\text{l}$ определяется по формуле:

$F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$

где:
$F_A$ — сила Ампера, измеряемая в Ньютонах (Н);
$\text{I}$ — сила тока в проводнике, измеряемая в Амперах (А);
$\text{B}$ — модуль вектора магнитной индукции (величина магнитного поля), измеряемый в Теслах (Тл);
$\text{l}$ — длина активной части проводника, находящейся в магнитном поле, измеряемая в метрах (м);
$\alpha$ — угол между направлением тока в проводнике и вектором магнитной индукции $\vec{B}$.

Сила Ампера максимальна, когда проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции ($\sin(\alpha) = 1$ при $\alpha = 90^\circ$), и равна нулю, когда проводник расположен параллельно линиям ($\sin(\alpha) = 0$ при $\alpha = 0^\circ$).

Ответ: Сила Ампера — это сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током. Её величина рассчитывается по формуле $F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$.

Как определяется направление силы Ампера?

Направление силы Ампера определяется с помощью правила левой руки. Это мнемоническое правило позволяет наглядно определить направление результирующей силы.

Формулировка правила левой руки:

Если расположить левую руку так, чтобы линии магнитной индукции ($\vec{B}$) входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока ($\text{I}$) в проводнике, то отогнутый на 90 градусов большой палец укажет направление действующей на проводник силы Ампера ($\vec{F_A}$).

Таким образом, для определения направления силы Ампера необходимо знать два направления:
1. Направление тока в проводнике.
2. Направление линий магнитной индукции (они всегда направлены от северного полюса (N) магнита к южному (S)).

Сила Ампера всегда перпендикулярна как направлению тока, так и вектору магнитной индукции.

Ответ: Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если линии магнитной индукции входят в ладонь левой руки, а четыре пальца указывают направление тока, то большой палец, отогнутый на 90°, покажет направление силы Ампера.