§ 52. Магнитное поле проводников с током и постоянных магнитов. Магнитные линии

Вокруг любого проводника, по которому течёт электрический ток, возникает особая среда, способная воздействовать на магнитную стрелку. Чтобы визуализировать эту невидимую область, применяют мелкую стружку из железа. Под влиянием внешнего воздействия частички приобретают свойства крошечных компасов. Проведём наблюдение с вертикально протянутым через плотный лист картона проводом. Насыпав сверху тонкий слой металлической пыли и замкнув цепь, мы заметим, как сыпучий материал начинает перемещаться. При включении питания стружка оживает и занимает устойчивое положение. Наблюдение показывает, что все кольца лежат в одной плоскости, перпендикулярной проводу. Он выстраивается в виде множества колец, имеющих общий центр на оси кабеля (рис. 1: сравни «а» и «б» — при токе к нам линии обходят провод против часовой стрелки, при токе от нас по часовой). Так выглядит эта картина вживую (рис. 2: настоящие опилки сами сложились в кольца вокруг провода, и чем дальше от провода, тем реже они лежат).

Оси всех стрелок ложатся вдоль кривых, которые физики назвали магнитными линиями. За положительное направление принимают ту сторону, куда указывает северный конец указателя. Чтобы проверить связь направления линий с направлением тока, добавим к картону несколько стрелок на равных расстояниях от кабеля. При подаче напряжения они выстроятся касательно к окружностям.