4.8. ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
Между движущимся электрическим зарядом и магнитным полем возникает определенное взаимодействие. Оно заключается в том, что на заряд начинает действовать сила, изменяющая направление его движения.
Представим себе, что лист этой книги внесен между полюсами магнита, как показано на рис. 4.21. Тогда движение двух зарядов, различающихся только своим знаком, будет происходить так, как показано на рис. 4.22.
Двигаясь в магнитном поле, разноименные заряды стремятся перемещаться в противоположные стороны.
Этим объясняется разделение зарядов в проводе, движущемся в магнитном поле: положительные заряды стремятся двигаться к одному краю провода, отрицательные — к другому (рис. 4.23).
Разделение зарядов в магнитном поле — это как раз то, что происходит в электрических генераторах.
Рис. 4.21. Показано воображаемое расположение листа бумаги между полюсами магнита
Рис. 4.22. Движение отрицательного и положительного зарядов в магнитном поле. Напряжение магнитного поля показано на рис. 4.21.
В самом деле, на рис. 4.23 показан простейший генератор с одним проводом: если мы соединим гибкой проволокой концы провода, движущегося в магнитном поле, то через эту проволоку потечет ток (предполагается, что эта проволока сама не движется в магнитном поле).
Рис. 4.23. Провод движется в магнитном поле. Отрицательные заряды движутся вправо, положительные — влево (сравнить с рис. 4.22)
Заряды, разделяющиеся при движении в магнитном поле, вновь соединяются через проволоку, замыкающую цепь. Таким образом может быть объяснено явление электромагнитной индукции (наведение ЭДС).
Еще два замечания.
1. Когда по проводу течет ток, магнитное поле начинает тормозить движение провода: для преодоления этого торможения при движении провода нужно затрачивать энергию. Эта извне подведенная энергия и превращается в энергию, которую получает от генератора цепь тока.
2. Электрические заряды не создаются внутри генератора.
В нем происходит только разделение зарядов, существующих в проводе (входящих в строение его вещества). Эти заряды никак не проявляют себя в обычном состоянии, ввиду равного количества отрицательного и положительного электричества.
В целом ряде электронных и ионных приборов также применяется управление движением электронов и положительно заряженных частиц посредством воздействия на них магнитным полем.
