Будет ли на проводник с током воздействовать его собственное магнитное поле?

Ваш вопрос - классический вопрос. Да, 2 провода будут отталкивать друг друга. Классическое объяснение заключается в том, что это результат$\vec{v}\times\vec{B}$сила Лоренца. Здесь$\vec{B}$магнитное поле, создаваемое током (закон Ампера). Эта сила действует в противоположном направлении на 2 алюминиевых «провода». Теперь вопрос о 64 миллионах долларов . Мы узнали, что$q\vec{v}\times\vec{B}$сила не может совершать работу, так как эта сила перпендикулярна$\vec{v}$. Ответ отнюдь не очевиден. Работа совершается электрическими силами.

Далее следует заметка моего бывшего коллеги профессора Бартона Звибака из Массачусетского технологического института.

Вальтер Обычно возникает вопрос о работе магнитных полей. Я еще не рассматривал ваш пример подробно, но типичное решение состоит в том, что магнитная сила никогда не работает, но позволяет другому агенту делать это.

Это объясняется в книге Гриффитса «Введение в электродинамику», страницы 210–211.

Есть интересные аналоги. Предположим, у вас есть пандус без трения, и вы толкаете объект горизонтально против него. Объект поднимется. Единственная сила с направленной вверх составляющей, действующая на объект, — это нормальная сила, перпендикулярная пандусу. Таким образом, казалось бы, нормальная сила толкает объект вверх. Это верно, но нормальная сила не совершает работы. Работа выполняется вами, толкая горизонтально. Нормальная сила помогает направить движение вверх.

Обычно вы не видите эффекта магнитной силы между двумя проводниками с током, потому что эта сила довольно слаба. В демонстрациях обычно используют свободно подвешенные длинные полоски алюминиевой фольги, потому что они легкие и легко перемещаются, например, при дуновении воздуха. Если бы фольга или проволока лежали на столе, сила трения, вероятно, была бы слишком велика для преодоления силы магнитного поля.

Сила существует между любыми двумя токоведущими элементами; они не должны быть частью разных проводов. Если проволока или фольга образуют петлю, магнитная сила отталкивает (а не притягивает) параллельные участки, по которым текут противоположные токи. Возникающие силы пытаются расширить петлю наружу. Но опять же сила слабая и может не иметь никакого эффекта из-за трения.

В вашем случае вес или жесткость проводов, прикрепленных к концам фольги, может помешать их перемещению на заметное расстояние.

Этот тип поведения (ток в параллельных участках проводника) используется для того, чтобы сделать текущее (!!) официальное определение ампера :

Один ампер — это такой неизменный ток, который, если он присутствует в каждом из двух параллельных проводников бесконечной длины и на расстоянии одного метра друг от друга в пустом пространстве, заставляет каждый проводник испытывать силу, точно равную$2\times 10^{-7}$ньютонов на метр длины. (Янг и Фридман, 9-е издание, стр. 912)

Если токи в параллельных проводах направлены в противоположные стороны, возникнут силы отталкивания.

Текущие балансы работают по тому же принципу.