Ako između dva magneta postavimo električni provodnik, kao na slici ispod, i kroz njega propustimo električnu struju doći će do međudjelovanja 1/homogenog magnetnog polja kojeg stvaraju magneti i 2/magnetnog polja kojeg stvara električna struja kroz provodnik.
Sila kojom magnetno polje djeluje na provodnik, kroz koji protiče električna struja, naziva se elektromagnetna ili Amperova sila.
Ta Amperova sila ili uvlači provodnik u polje ili ga izbacuje u zavisnosti od smera proticanja struje i smera linija sila magnetnog polja (vidi sliku ispod).
Zašto je to tako?
Postoje dva magnetna polja:
– magnetno polje stalnog magneta;
– magnetno polje provodnika kroz koji protiče električna struja.
Do pomjeranja provodnika dolazi zbog uzajamnog djelovanja ova dva magnetna polja.
Na osnovu eksperimenata Amper je došao do sljedećih zaključaka:
- na provodnik kojim teče struja, a koji se izlaže djelovanju magnetskog polja, djeluje magnetna sila
- ta magnetna sila ovisi o četiri veličine: jačini struje kroz provodnik (I), magnetnoj indukciji polja (B), dužini provodnika koji je zahvaćen poljem (l) i uglu između provodnika i magnetnog polja (α)
Formula za Amperovu silu je:
Dva su posebna slučaja:
1. Ako je provodnik postavljen u smjeru silnica tada na provodnik ne djeluje magnetna sila.
2. Ako je provodnik postavljen okomito na silnice polja sila je najvećeg iznosa i iznosi F = B ⋅ I ⋅ l
Smjer Amperove sile određuje se pravilom lijeve ruke: Lijevu ruku postavimo tako da silnice magnetnog polja padaju na dlan, prste okrenimo u smjeru kretanja električne struje, tada će ispruženi palac pokazivat smjer Amperove sile. Može i verzija prikazana na slici gdje kažiprst pokazuje smjer silnica, srednji prst smjer struje a palac smjer Amperove sile.
Ovo je posljedica interakcije silnica homogenog magnetnog polja (isti intenzitet, pravac i smjer u svim tačkama), u kojem se nalazi provodnik kroz koji protiče struja, i polja provodnika koje nastaje usljed protoka struje na način da se silnice s prednje strane provodnika razrjeđuju, a sa zadnje strane zgušnjavaju i time pokušavaju istisnuti provodnik (u smjeru palca).
Pogledajte i primjer eksperimenta (autor: Prva školska televizija) koji pokazuje djelovanje Amperove sile.
