Het magnetische veld van de stroom
De studie van verschillende magnetische verschijnselen heeft aangetoond dat overal waar een elektrische stroom heerst, d.w.z. elektrische ladingen in beweging, er is ook een magnetisch veld van stroom.
Vanwege het feit dat het magnetisch veld wordt gevormdrond de geleider, wanneer een stroom in de laatstgenoemde verschijnt, wordt het vaak beschouwd als de bron van de vorming van een magnetisch veld. In deze zin wordt het het "magnetische veld van de stroom" genoemd.
De richting is afhankelijk van de richting van de elektrische stroom waar dit veld omheen stroomt.
Het feit van het bestaan van een magnetisch veld in de buurtEen geleider met een elektrische stroom kan op verschillende manieren worden gedetecteerd. Een van deze methoden is het gebruik van ijzervijlsel. Nadat ze in een magnetisch veld van een stroom zijn gekomen, worden plakjes ijzer waaruit ijzervijlsel bestaat, kleine magnetische pijlen. Elk van deze pijlen in een magnetisch veld wordt zodanig ingesteld dat de as ervan samenvalt met de oriëntatie van het magnetische veld op de plaats waar het zich bevindt. Met behulp van veel van dergelijke pijlen, kan men zien hoe de richting van krachten die in een magnetisch veld werken verandert wanneer men van het ene punt van het veld naar het andere gaat. Een dergelijke opstelling in het magnetische veld van de stroom van ijzervijlsel wordt het magnetische spectrum genoemd.
We zullen magnetisch zaagsel gebruiken en overwegengelijkstroom magnetisch veld. Laat ons daarvoor de geleider door een stuk karton leiden en het karton vullen met een dunne laag ijzervijlsel. We merken op dat wanneer de stroom door de geleider stroomt, het zaagsel eromheen in concentrische cirkels wordt geplaatst.
Lijnen, volgens welke het magnetische veld van de stroom de assen van miniatuur magnetische pijlen heeft, noem het de krachtlijnen. Met behulp van krachtlijnen is het erg handig om magnetische velden grafisch weer te geven.
De krachtlijn wordt zodanig getekend dat de raaklijn op elk punt de richting aangeeft van de kracht die op dit punt op de noordpool werkt.
Ketens gevormd in het magnetische veld van de stroom met behulp van ijzervijlsel laten zien, wat is de vorm van de krachtlijnen in een magnetisch veld.
De krachtlijnen in een magnetisch veld zijn gesloten rond de geleider. In het bijzonder zijn magnetische stroomlijnen met gelijkstroom concentrische cirkels waarvan de middelpunten zich op de huidige lijn bevinden.
Om de richting van magnetische kracht te bepalenlijnen in verband met de gerichtheid van de stroom, in plaats van zaagsel, gebruik de magnetische pijlen. Door hen te omgeven met een geleider met een stroom, bepalen we de richting van de krachtlijnen. Wanneer de richting van de stroom in de geleider verandert in de tegenovergestelde, draaien de magnetische pijlen 180 °, wat een overeenkomstige verandering in de richting van de veldlijnen aangeeft.
De richting van de krachtlijnen in een magnetisch veldin verband met de richting van de stroom in een geleider met een eenvoudige regel, de Britse wetenschapper Maxwell voorgesteld: indien de voorwaartse beweging van de duim is gelijk aan de richting van de stroom in de geleider, de duimknop draairichting tegelijkertijd samenvalt met de richting van de veldlijnen van het magnetische veld die bestaat rondom de geleider.
Deze regel wordt ook wel de gimletregel genoemd.
Laten we nu de geleider nemen, gebogen langs de omtrek,en als we de stroom er door laten stromen, zullen we opnieuw de opstelling van het zaagsel op het karton observeren, loodrecht op het vlak van de cirkel geïnstalleerd. We vinden dat de magnetische krachtlijnen niet langer regelmatige cirkels zijn, maar in dit geval zijn alle lijnen gesloten, waarbij de geleider wordt omzeild, waarlangs de stroom vloeit. Zodoende sluiten de magnetische krachtlijnen altijd rond de stroom.
Door kleine magnetische pijlen op verschillende punten in dit veld te plaatsen, is het mogelijk om de richting van de veldlijnen van kracht te bepalen.
De regel van een boorder is uiteraard van toepassing opcirculaire stroom, maar in dit geval is het handiger om de richting van het stroom- en het magnetische veld te verwisselen. Inderdaad, als het handvat van de boor wordt geroteerd door de stroom, zal de beweging van de punt aangeven in welke richting het magnetische veld van de cirkelvormige stroom zich bevindt.
