Електрика і магнетизм
Тепер ми готові до обговорення взаємодії струму з магнітним полем.
Ампер встановив наявність силового взаємодії між двома провідниками, по яких течуть електричні струми. Нехай є два довгих паралельних провідника (рис. 5.25-1).
Мал. 5.25. Досвід Ампера з дослідження взаємодії паралельних струмів:
1 - схема установки; 2 - відштовхування антипаралельних струмів; 3 - тяжіння паралельних струмів
Якщо по ним пропускати струми, що течуть у протилежних напрямках, то провідники будуть відштовхуватися один від одного (див. Рис. 5.25-2). Якщо ж струми будуть текти в одному напрямку, то вони будуть притягатися (див. Рис. 5.25-3).
Експерименти, проведені Ампером, показали, що на провідник зі струмом, поміщений в магнітне поле, діє сила. Звідки ж вона береться? Обговорюючи ефект Холла, ми бачили, що сила електричного поля EХ врівноважує силу Лоренца, що діє на електрони. Але холлівських поле EХ діє також і на кристалічну іонну грати речовини. На рис. 5.23 поле EХ направлено вгору, ортогонально току і магнітної індукції. Туди ж буде направлена і сила, що діє на провідник. Знайдемо її величину. Якщо поперечний переріз провідника одно S. а його довжина (в напрямку струму) - dl. то в даному обсязі dV = dl · S зосереджено dN = ndV = n · dl · S електронів провідності. Їх повний заряд дорівнює dQ = edN = en · dl · S. В силу нейтральності провідника в цілому такий же по абсолютній величині і повний заряд іонів кристалічної решітки. Використовуючи формулу (5.28), знаходимо сумарну силу, що діє на остов кристалічної решітки розглянутої частини провідника