Блог
24.09.2026
Сила Ампера и правило левой руки | Физика 11 класс, ЕГЭ
В этом уроке разберём, что такое сила Ампера, по какой формуле её находить и как определить направление силы Ампера с помощью правила левой руки. Эти знания нужны при решении задач по физике 11 класса на магнитное поле и электромагнитные явления.
Смотрите видео-урок с подробным объяснением и разбором

Что такое сила Ампера

Сила Ампера — это сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током. Она возникает, когда проводник с электрическим током находится в магнитном поле. И зависит не только от характеристик магнитного поля и тока, но и от того, как проводник расположен относительно линий магнитной индукции.
Чем сильнее магнитное поле и ток в проводнике, тем больше сила Ампера.
Для силы Ампера важно учитывать:
  • магнитную индукцию;
  • силу тока;
  • длину проводника;
  • угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Формула силы Ампера

Модуль силы Ампера определяется формулой:
FA=BIlsin⁡αF_A = BIl\sin\alpha
где:
  • FAF_A — модуль силы Ампера;
  • BB — модуль магнитной индукции;
  • II — сила тока в проводнике;
  • ll — длина участка проводника, находящегося в магнитном поле;
  • α\alpha — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.
По этой формуле можно определить, как изменится сила Ампера при изменении любого из параметров.

Когда сила Ампера максимальна

Сила Ампера максимальна, если проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.
В этом случае:
α=90∘,sin⁡90∘=1\alpha=90^\circ,\qquad \sin90^\circ=1
Поэтому:
FA=BIlF_A=BIl

Когда сила Ампера равна нулю

Если проводник расположен вдоль линий магнитной индукции, угол между направлением тока и магнитной индукцией равен 0∘0^\circ.
Тогда:
sin⁡0∘=0\sin0^\circ=0
и
FA=0F_A=0
То есть магнитное поле в данном случае не действует на проводник с током силой Ампера.

От чего зависит сила Ампера

Из формулы видно, что сила Ампера увеличивается, если увеличиваются:
магнитная индукция BB — поле становится сильнее;
сила тока II — по проводнику проходит больший ток;
длина проводника ll, находящегося в магнитном поле.
Но есть ещё один важный параметр — угол α\alpha. Поэтому перед подстановкой чисел в формулу обязательно нужно определить, как расположен проводник относительно магнитного поля.

Направление силы Ампера

Одной формулы недостаточно, если в задаче спрашивают направление силы Ампера.
Направление силы определяют с помощью правила левой руки.

Правило левой руки

Расположите левую руку так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь.
Четыре вытянутых пальца направьте по направлению тока в проводнике.
Отставленный большой палец покажет направление силы Ампера, действующей на проводник.
Это правило удобно применять именно к задачам, где нужно определить, куда направлен вектор силы Ампера.

Как определить направление силы Ампера: алгоритм

Чтобы не запутаться в задаче, действуйте последовательно.
1. Определите направление магнитного поля.
Если на рисунке показаны линии магнитной индукции, сначала разберитесь, куда направлен вектор B⃗\vec B.
2. Определите направление тока.
Для проводника с током направление тока принято от положительного полюса источника к отрицательному во внешней цепи.
3. Используйте правило левой руки.
Линии магнитной индукции должны входить в ладонь, пальцы направлены по току.
4. Посмотрите на большой палец.
Он показывает направление вектора силы Ампера.
Главное — не пытаться запомнить отдельные картинки. Намного надёжнее каждый раз воспроизводить правило по шагам.

Сила Ампера и положение проводника

В задачах может изменяться положение проводника относительно магнитного поля.
Например, один и тот же прямолинейный проводник можно расположить перпендикулярно линиям магнитной индукции или под некоторым углом к ним.
Поэтому перед использованием формулы:
FA=BIlsin⁡αF_A=BIl\sin\alpha
нужно внимательно определить угол α\alpha.
Если проводник расположен перпендикулярно магнитному полю:
FA=BIlF_A=BIl
Если проводник расположен вдоль магнитного поля:
FA=0F_A=0
Это одна из самых частых ситуаций, которые встречаются в задачах на силу Ампера.

Взаимодействие проводников с током

Сила Ампера помогает объяснить и взаимодействие параллельных проводников, по которым проходит электрический ток.
Если два параллельных проводника находятся рядом и по ним текут токи, между ними возникает магнитное взаимодействие.
Направления токов определяют характер взаимодействия:
  • при одинаковом направлении токов проводники притягиваются;
  • при противоположных направлениях токов проводники отталкиваются.
Здесь важно не смешивать две разные идеи: магнитное поле действует на проводник с током, а проводники с током могут взаимодействовать друг с другом через создаваемые ими магнитные поля.

Несколько проводников в магнитном поле

Если в магнитном поле находятся несколько проводников с током, на каждый из них может действовать своя сила Ампера.
В задачах важно рассматривать действие магнитного поля на каждый участок отдельно, а затем учитывать направление и величину соответствующих сил.
Если силы направлены в разные стороны, при нахождении результирующей необходимо учитывать их знаки и направления.

Типичные ошибки в задачах на силу Ампера

Ошибка 1. Путают правило правой и левой руки

Правило правой руки используется, например, для определения направления магнитного поля, создаваемого током.
Правило левой руки позволяет определить направление силы Ампера.
Не стоит пытаться заменить одно правило другим.

Ошибка 2. Забывают про угол

Нельзя всегда использовать просто:
FA=BIlF_A=BIl
Эта запись справедлива, когда проводник расположен перпендикулярно магнитному полю.
В общем случае нужно использовать:
FA=BIlsin⁡αF_A=BIl\sin\alpha

Ошибка 3. Берут не ту длину проводника

В формулу входит длина той части проводника, которая находится в магнитном поле.
Поэтому внимательно смотрите на условие и рисунок.

Ошибка 4. Неверно определяют направление тока

Перед применением правила левой руки сначала установите именно направление тока, а не направление движения электронов.

Ошибка 5. Определяют направление силы «по памяти»

Вместо попытки вспомнить готовую картинку лучше каждый раз выполнить правило левой руки по алгоритму.
Так значительно меньше вероятность ошибиться в задачах с нестандартным расположением проводника и магнитного поля.

Где применяется сила Ампера

Действие магнитного поля на проводник с током лежит в основе работы многих электрических устройств.
Принцип действия силы Ампера используется, в частности, в электродвигателях: ток в проводниках находится в магнитном поле, и на проводники действуют силы, создающие движение.
Поэтому сила Ампера — это не только формула из школьной физики. Это один из примеров того, как электрический ток и магнитное поле взаимодействуют друг с другом.

Главное, что нужно запомнить

Сила Ампера — сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током.
Её модуль:
FA=BIlsin⁡αF_A=BIl\sin\alpha
Сила Ампера зависит от магнитной индукции, силы тока, длины проводника и угла между направлением тока и магнитной индукцией.
Если проводник расположен перпендикулярно магнитному полю, сила Ампера максимальна:
FA=BIlF_A=BIl
Если проводник расположен вдоль магнитного поля, сила Ампера равна нулю.
Направление силы Ампера определяют по правилу левой руки.
При решении задач удобно придерживаться одного алгоритма: определить магнитное поле, определить направление тока, установить угол между ними, выбрать нужную формулу и отдельно определить направление силы.

И главное - не пытайтесь заучить графики и задачи. Лучше постарайтесь разобраться и понять тему, чтобы не теряться при изменении условий. Для этого смотрите видео-разбор и присоединяйтесь на курс, чтобы полюбить физику, а не жить до экзамена с мыслями "Я ничего не могу запомнить, что делать?"

Записаться на годовую подготовку к ЕГЭ

Сайт: https://www.fizikaal.ru/godovoy-kurs-podgotovki-k-ege-po-fizike

Получить консультацию по занятиям:

Телеграм: https://t.me/PhysConsultAL_bot

Макс: https://max.ru/id244303186842_bot