Как направлен ток в катушках в случаях, когда катушки с током притягиваются и отталкиваются (рис. 185)?

рис. 185

Для того чтобы ответить на вопрос о направлении тока в катушках, необходимо разобраться с основными физическими принципами, связанными с взаимодействием магнитных полей, создаваемых катушками с током.

Магнитное поле катушки с током

Когда электрический ток проходит через катушку, она создает магнитное поле. Внутри катушки это поле близко к однородному, а вне катушки напоминает поле магнита с северным и южным полюсами. Направление магнитного поля определяется правилом правой руки:

• Если обхватить катушку ладонью правой руки так, чтобы пальцы показывали направление прохождения тока в витках, то вытянутый большой палец укажет направление магнитного поля внутри катушки и направление её северного полюса.

Взаимодействие магнитных полей катушек с током

Катушки с током, как и постоянные магниты, взаимодействуют друг с другом. Это взаимодействие подчиняется закону:

• Одноимённые магнитные полюсы (два северных или два южных) отталкиваются, а разноимённые (северный и южный) притягиваются.

Таким образом, если катушки притягиваются, то их магнитные поля направлены так, что один из них создает северный полюс, а другой — южный, находящиеся рядом. Если же катушки отталкиваются, то их поля создают два одноимённых полюса, обращённых друг к другу.

Определение направления тока в катушках

Направление тока в каждой катушке определяет её магнитные полюсы. Если катушки притягиваются, то ток в витках катушек должен быть направлен так, чтобы их магнитные полюсы стали разноимёнными. Если катушки отталкиваются, то ток направлен таким образом, чтобы их магнитные полюсы были одноимёнными.

Взаимное расположение катушек

На рисунке представлены два случая:

1. В случае (а) катушки притягиваются друг к другу. Это означает, что ток в катушках направлен таким образом, что создаются разноимённые полюсы, расположенные рядом. Следовательно, направление тока в витках катушек должно быть идентичным (по часовой стрелке или против часовой стрелки относительно осей катушек).

2. В случае (б) катушки отталкиваются друг от друга. Это указывает на то, что ток в катушках должен быть направлен противоположно, чтобы создавались одноимённые полюсы, обращённые друг к другу.

Заключение

Определение направления тока в катушках основывается на законах магнитного взаимодействия и правила правой руки. Для практического анализа используют рисунки и правила для магнитных полей, чтобы точно установить направление токов в каждой из катушек.