Сила Ампера – цесила, що діє на елемент струму у магнітному полі, визначається формулою
, (4.20)
або в скалярному вигляді
,
де α – кути меж векторами і (див. рис. 54).
Рис. 54
Розбиваючи провідник на елементи струму і визначаючи за формулою (4.20) силу, що діє на кожний елемент струму, можна визначити розподіл сил уздовж провідника, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі.
Сила Лоренца – це сила, що діє на рухому заряджену частинку у магнітному полі. Вона визначається формулою
;
або в скалярному вигляді
,
де α – кут між векторами і (див. рис. 55).
Оскільки , то сила Лоренца роботи не виконує і чисельного значення швидкості змінити не може. Вона змінює тільки напрямок вектора швидкості.
Контур зі струмом у магнітному полі. Якщо внести у магнітне поле контур зі струмом, то збоку поля на контур діє обертальний момент (див. рис. 56)
;
або у скалярному вигляді
,
де – вектор магнітного моменту контуру зі струмом, – вектор магнітної індукції, α – кут між векторами і .
Під дією обертального моменту контур обертається і встановлюється своїм магнітним моментом уздовж вектора магнітної індукції .
Робота з переміщення струму в магнітному полі. При переміщенні провідника зі струмом у магнітному полі сила Ампера, що діє на провідник зі струмом, виконує роботу
,
де I – сила струму у провіднику, Ф – магнітний потік, який перетинає провідник при своєму русі.
Рис. 55
Рис. 56
Для прямолінійного провідника, що рухається перпендикулярно, лініям індукції однорідного магнітного поля,
,
де l – активна частина провідника (тобто та, що знаходиться у магнітному полі), S – пройдений шлях.
При переміщенні контуру зі струмом у магнітному полі виконується робота
,
де – зміна магнітного потоку через контур, Ф1 – початковий потік, Ф2 – кінцевий потік.