Магнитное поле

При изучении явления взаимодействия наэлектризованных тел было установлено, что в пространстве, окружающем электрический заряд, существует электрическое поле. Под действием электрического поля происходит движение заряженных частиц (электрический ток): электронов — в металлах и ионов — в жидкостях.

Описаны различные явления, наблюдаемые в цепи, в которой существует электрический ток: тепловые, химические и магнитные. Магнитные явления, как уже указывалось, существуют всегда, когда существует электрический ток. Основное магнитное явление, состоит в том, что между двумя проводниками с током возникают силы взаимодействия. Такие силы называются магнитными силами.

В дальнейшем при изучении магнитных явлений мы будем пользоваться магнитной стрелкой. Магнитная стрелка, как известно, является главной частью компаса. Напомним, что у магнитной стрелки имеются два полюса: северный и южный. Линию, соединяющую концы (полюсы) магнитной стрелки, называют осью магнитной стрелки.

Рассмотрим теперь опыт, показывающий взаимодействие электрического тока и магнитной стрелки. Такое взаимодействие впервые обнаружил в 1820 г. датский ученый Эрстед. Его опыт имел большое значение для развития учения об электрических явлениях.

Расположим проводник, включенный в цепь источника тока, над осью магнитной стрелки (рис. 277). При замыкании цепи магнитная стрелка отклоняется от своего первоначального положения (на рисунке показано пунктиром). При размыкании цепи магнитная стрелка возвращается в свое начальное положение. Это означает, что ток и магнитная стрелка взаимодействуют друг с другом.

Как можно объяснить опыт Эрстеда?

Мы знаем, что вокруг наэлектризованного тела существует электрическое поле. Действием электрического поля одного наэлектризованного тела на другое объясняется явление взаимодействия двух наэлектризованных тел.

Опыт Эрстеда навел ученых на мысль о существовании вокруг проводника с электрическим током магнитного поля. Оно- то и действует на магнитную стрелку, отклоняя ее.

Магнитное поле существует вокруг всякого электрического тока, т. е. вокруг движущихся электрических зарядов. Электрический ток и магнитное поле неотделимо друг от друга.

Таким образом, вокруг неподвижных электрических зарядов существует только одно электрическое поле, вокруг же движущихся зарядов, т. е. электрического тока, существует и электрическое, и магнитное поле. Магнитное поле появляется вокруг проводника, когда в последнем возникает ток, поэтому ток следует рассматривать как источник магнитного поля. В этом смысле надо понимать выражения «магнитное поле тока» или «магнитное поле, созданное током».

Вопросы. 1. Какие явления наблюдаются в цепи, в которой существует электрический ток? 2. Какие магнитные явления вам известны? 3. В чем состоит опыт Эрстеда? 4. Какая связь существует между электрическим током и магнитным полем?