По длинному прямому проводу протекает постоянный электрический ток (провод расположен перпендикулярно плоскости рисунка, ток течёт «на нас»). Если поместить этот провод между полюсами постоянного магнита, то он, благодаря взаимодействию с магнитным полем, начнёт двигаться влево. В какую сторону будет двигаться провод, если направление протекания тока в нём изменить на противоположное? Ответ обоснуйте.

Решение:

Для определения направления силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, используется правило левой руки.

Исходное условие:

• Ток течёт «на нас» (от нас к зрителю).
• Магнитное поле направлено от северного полюса (S) к южному (N).
• Провод движется влево.

Согласно правилу левой руки:

1. Помещаем левую руку так, чтобы четыре вытянутых пальца были направлены по току (от нас).
2. Линии магнитного поля должны входить в ладонь (от S к N).
3. Отогнутый на 90 градусов большой палец укажет направление силы Ампера (силы, действующей на проводник).

В исходной ситуации, если ток «на нас» и поле направлено от S к N, сила действительно направлена влево.

Изменение условия:

Если направление протекания тока в проводе изменить на противоположное, то ток будет течь «от нас».

Применяем правило левой руки снова:

1. Четыре вытянутых пальца направляем по току, то есть «от нас».
2. Линии магнитного поля по-прежнему входят в ладонь (от S к N).
3. Теперь большой палец, указывающий направление силы, будет направлен вправо.

Обоснование:

Сила Ампера прямо пропорциональна силе тока и направлению магнитного поля. Если изменить направление тока на противоположное, то направление силы Ампера также изменится на противоположное.

Ответ: провод будет двигаться вправо.