Номер 2, страница 218 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

2. Как определяют направление силы Ампера?

1. Какую силу называют силой Ампера?

Силой Ампера называют силу, с которой магнитное поле действует на помещенный в него проводник с электрическим током. Эта сила является проявлением силы Лоренца, действующей на упорядоченно движущиеся заряженные частицы (носители тока) внутри проводника.

Величина (модуль) силы Ампера, действующей на прямолинейный участок проводника, определяется по формуле:

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

где:

$F_A$ — сила Ампера, измеряемая в ньютонах (Н);

$I$ — сила тока в проводнике, измеряемая в амперах (А);

$B$ — модуль вектора магнитной индукции (характеристика магнитного поля), измеряемый в теслах (Тл);

$l$ — длина участка проводника, находящегося в магнитном поле, измеряемая в метрах (м);

$\alpha$ — угол между направлением тока в проводнике и направлением вектора магнитной индукции.

Из формулы следует, что сила Ампера имеет максимальное значение, когда проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции ($\alpha = 90^\circ$, так как $\sin(90^\circ) = 1$), и равна нулю, если проводник расположен параллельно этим линиям ($\alpha = 0^\circ$ или $\alpha = 180^\circ$, так как $\sin(0^\circ) = 0$).

Ответ: Силой Ампера называют силу, которая действует со стороны магнитного поля на проводник, по которому протекает электрический ток.

2. Как определяют направление силы Ампера?

Направление силы Ампера можно определить с помощью правила левой руки. Это простое мнемоническое правило для определения направления вектора силы.

Формулировка правила левой руки:

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

Таким образом, сила Ампера всегда направлена перпендикулярно как к проводнику с током, так и к линиям магнитной индукции.

В векторной форме закон Ампера записывается через векторное произведение:

$\vec{F_A} = I (\vec{l} \times \vec{B})$

где $\vec{l}$ — это вектор, длина которого равна длине проводника $l$, а направление совпадает с направлением тока. Направление результирующего вектора $\vec{F_A}$ как раз и определяется по правилу левой руки.

Ответ: Направление силы Ампера определяют по правилу левой руки.