L'action d'un champ magnétique sur un conducteur sous tension
Si nous essayons de mettre deux aimants annulaires permanents identiques avec des pôles opposés, alors à un moment donné, lorsqu'ils se rapprocheront, ils commenceront à s'attirer de plus en plus l'un vers l'autre.
Et si vous essayez de rapprocher les mêmes aimants, mais avec les pôles du même nom, alors à une certaine distance ils gêneront de plus en plus cette convergence, ils essaieront de se propager sur les côtés, comme s'ils se repoussaient.
Cela signifie qu'à proximité des aimants, il y a une matière immatérielle qui présente ces propriétés, exerce un effet mécanique sur les aimants, et la force de cet effet n'est pas la même à différentes distances des aimants, plus elle est proche, plus elle est forte .Cette matière immatérielle s'appelle champ magnétique.
La science sait depuis longtemps que la source d'un champ magnétique est un courant électrique. Dans les aimants permanents, ces microcourants sont à l'intérieur des molécules et des atomes, mais il y a beaucoup, beaucoup de tels courants, et le champ magnétique total est le champ magnétique aimant permanent.
Si nous prenons un fil porteur de courant séparé, il a également un champ magnétique.Et ce champ magnétique est capable d'interagir avec d'autres champs magnétiques de la même manière. C'est-à-dire qu'un conducteur porteur de courant interagit avec un champ magnétique externe.
La loi de l'interaction d'un conducteur avec un courant et un champ magnétique a été établie par un physicien français André-Marie Ampère dans la première moitié du XIXe siècle.
Ampère a montré expérimentalement qu'un conducteur porteur de courant dans un champ magnétique est affecté par une force dont la direction et l'amplitude dépendent des amplitudes et de la position relative du courant et du vecteur d'induction magnétique du champ magnétique dans lequel se trouve le conducteur de courant. Cette force s'appelle aujourd'hui Intensité de l'ampère… Voici sa formule :
Ici:
a est l'angle entre la direction du courant et le vecteur d'induction magnétique ;
B - induction magnétique du champ magnétique externe à l'emplacement du conducteur porteur de courant;
I est la quantité de courant dans le fil ;
l est la longueur active du fil conducteur de courant.
L'amplitude de la force agissant du côté du champ magnétique sur le conducteur porteur de courant est numériquement égale au produit du module de l'induction magnétique de la longueur de l'élément conducteur placé dans le champ magnétique et de l'amplitude du courant dans le conducteur, et est également proportionnel au sinus de l'angle entre la direction du courant et la direction du vecteur d'induction magnétique.
La direction de la force d'Ampère est déterminée selon la règle de la main gauche: si la main gauche est positionnée de manière à ce que la composante perpendiculaire du vecteur d'induction magnétique B pénètre dans la paume et que quatre doigts tendus soient dirigés dans la direction du courant, alors le pouce, plié à 90 degrés, indiquera la direction de la force agissant sur un segment de fil conducteur de courant, c'est-à-dire la direction de la force Ampère.
Le champ magnétique obéissant au principe de superposition des champs, le champ magnétique du conducteur porteur de courant et le champ magnétique dans lequel se trouve ce conducteur s'additionnent dans l'espace autour du conducteur.
En conséquence, l'image de l'interaction du courant avec le champ magnétique donne l'impression que le fil est poussé de la région où le champ magnétique est le plus concentré vers la région où le champ magnétique est le moins concentré.
La région où le champ magnétique est plus fort peut être imaginée comme remplie de filaments étroitement étirés, qui ont tendance à pousser le conducteur dans la direction où les filaments sont les plus faibles.