שדות מגנטיים הנוצרים על ידי זרמים

מגנט עם מתג כיבוי

• מנוף במכסח מתרופות הרם טון של פלדה, מסובב אותו באזור המכסח, ומוריד אותו על ידי לחיצה על מתג.
• אין מגנט קבוע יכול לעשות זאת. מה שהמנוף נושא הוא סליל חוטים סביב ליבת ברזל, והמגנטיות שלו קיימת רק כשזורם בה电流.
• כל שדה בשיעור זה נובע מזרם, כלומר כל אחד מהם ניתן לכיבוי, הפכה או הגברה לפי רצון.
• שיעור זה עוסק בדפוסי השדות שזרמים יוצרים, ובכוחים בין שני זרמים.

השדה סביב חוט ישר

• השדה יוצר מעגלים מרוכזים סביב החוט, במישור המאונך אליו.
• הרווח ביניהם מתרחב ככל שמתרחקים, מכיוון שהשדה מתחלש ככל שמסתירים.
• הכיוון נקבע על ידי כלל האחיזה הימנית: אחזו בחוט ביד ימין, עם האגודל לאורך הזרם, ואצבעות你们的 יתכופפו לכיוון לש השדה מצביע.
• עבור זרם אל תוך הדף, זה נותן שדה עבור כיוון השעון.

מעגלים, התרחבות, כל אחד עם חץ

הסליל העגול השטוח

• כיפוף החוט ללולאה גורם לכך ששדות המעגליים סביב כל צד מתחזקים דרך המרכז.
• לכן השדה במרכז הוא בזווית ישרה למישור הסליל, וחזק שם ביותר.
• אם מסתכלים מפנים אחד, הסליל מתנהג כקוטב צפוני, מכיוון שהשדה יוצא ממנו שם; מהפנים השנייה, כקוטב דרומי. לולאה בודדת היא כבר מגנט מוט קטן.

הסולנואיד

• סולנואיד הוא הרבה לולאות כאלה בשורה. השדות שלהם מחברים לאורך הציר, כך שבתוך השדה הוא כמעט אחיד ומקביל לציר, בדיוק כמו מגנט מוט מאורך.
• חוץ ממנו הוא מתפשט ודועך במהירות, והקצוות מתנהגים כקוטבים N ו-S.
• שלוש דברים מחזקים אותו: יותר פיתולים ליחידת אורך, זרם גדול יותר, וליבת ברזל.

אחיד לאורך הציר, וקוטבים בקצוות

דוגמה פתרה: מדוע הליבה עוזרת

שני זרמים מקבילים

• כל חוט נמצא בשדה של החוט השני, ולכן כל אחד חווה כוח אפקט המנוע $F = BIL$.
• יש להפעיל את כלל היד השמאלית על כל חוט בנפרד, תוך שימוש בשדה שהשני יוצר. התוצאה סימטרית, כפי שחוק השלישי של ניוטן דורש.
• זרמים בכיוון זהה נמשכים. זרמים בכיוונים מנוגדים נדחים.
• כוח זה הוא הבסיס להגדרה ההיסטורית של אמפר.

דוגמה פתורה: חיזוי הכיוון

סימונים נופלים מהיד

הבנתך מושלמת