На провідник зі струмом, що перебуває в магнітному полі (рис. 3.11), діє сила. Оскільки струм у металевому провіднику зумовлений рухом електронів, то силу, що діє на провідник, можна розглядати як суму сил, що діють на всю електрику провідника довжиною /. У результаті отримуємо співвідношення

- сила Лоренца, яка діє на електрон; п - концентрації електронів (кількість електронів в одиниці об'єму); I, S- довжина і площа поперечного перерізу провідника.

Відповідно до формули (3.3), можна записати, що

Легко зрозуміти, що добуток q₀nv є щільністю струму

Добуток JS - це струм І, тобто:

(3.4)

Отримана залежність відображає закон Ампера. Напрямок сили визначають за правилом лівої руки.

На практиці часто доводиться стикатися із взаємодією паралельних провідників, по яких проходять струми. Розглянемо це явище.

Провідник зі струмом /₂ перебуває у магнітному полі струму l_q (рис. 3.12). Застосуємо формулу (3.4) для визначення електромагнітної сили, що діє на провідник зі струмом /₂: F-, ₂ = Ι₂Β^. У цьому випадку

Магнітна індукція, як відомо,

Напруженість магнітного поля прямолінійного провідника зі струмом

Тоді вираз для F₁₂ набуде вигляду

Згідно з третім законом Ньютона провідник зі струмом /₂ діє на провідник зі струмом /₁ з такою самою силою, як провідник зі струмом /₁ на провідник зі струмом /₂, тобто:

(3.5)

Напрямок дії сил ₂ і f₂₁ визначають за правилом лівої руки. Як бачимо на рис. 3.12, якщо струми проходять в одному напрямку, то провідники притягуються, якщо в різному - відштовхуються.

Приклад 3.2. Двожильний кабель з ізоляцією має свинцеву оболонку, яка захищає кабель від потрапляння вологи (рис. 3.13). Відстань між центрами перерізів жил а = 20 мм. Визначити силу взаємодії між струмами на кожен метр довжини кабелю та вплив цієї сили на свинцеву оболонку. Струм у жилах кабелю / = 500 А.

Розв'язання. Розрахуємо силу взаємодії між струмами на 1 м довжини.

тому формула (3.5) набуде такого вигляду:

Оскільки струми у жилах проходять у протилежних напрямках, жили відштовхуються. Сили, які діють на жили через ізоляцію, передаються на свинцеву оболонку, викликаючи в ній внутрішні механічні напруги.

Це матеріал з підручника "Електротехніка та основи електроніки" Гуржій 2020