De wet van Ampere in duidelijke taal
Definitie
De wet van Ampère stelt dat de kracht die rond een geleider optreedt recht evenredig is met de lengte, stroomsterkte en magnetische inductie, evenals de cosinus van de hoek tussen de geleider en de magnetische inductievector. Dienovereenkomstig is de formule:
F = bilcosa
Deze F is een Ampere-kracht. Lijkt er niets op? Zowel de formule als de fysieke betekenis zelf zijn vergelijkbaar. Lorentz-kracht. Het enige verschil is dat de wet van Ampere geldig is voor een geleider in een magnetisch veld, en Lorentz werkt op geladen deeltjes.
Als het in vectorvorm wordt gepresenteerd, ziet de vergelijking er als volgt uit:
En in differentiële vorm:
Er is nog een formulering: de wet van Ampere kenmerkt de kracht die op een geleider in een magnetisch veld inwerkt. Het werd ontdekt door Andre Marie Ampère in 1820.
Wat is de ampère kracht gemeten? Net als andere natuurkundige krachten - in Newton (N).
Interessant! In de huisfysica houdt u zich in de meeste gevallen aan het SI-eenheidssysteem. Met 1 Ampère wordt in dit systeem dus een dergelijke stroom bedoeld, wanneer deze door twee geleiders loopt die parallel en 1 meter van elkaar verwijderd zijn, ontstaat er een interactiekracht van 2 * 10 ^ (- 7) N. Bovendien hebben ze een oneindige lengte , minimaal doorsnedeoppervlak en geplaatst in een vacuüm.
Aangezien deze wet de opkomst van een soort kracht impliceert, lijdt het geen twijfel dat als er meerdere van dergelijke krachten zijn, ze met elkaar zullen interageren. Laten we eens kijken hoe precies.
Met de interactie van parallelle stromen die in één richting stromen, zullen twee aangrenzende geleiders beginnen aan te trekken. Als stromen in verschillende richtingen stromen, zullen de geleiders afstoten. Dit is de belangrijkste actie in deze wet.
Ampère richting
Gebruik de linkerhandregel om de richting van deze krachten te bepalen. Hiervoor is het noodzakelijk om de open palm van de linkerhand in de buurt van de geleider te plaatsen, zodat de lijnen van de inductievector van het magnetische veld erin komen en de vier open vingers de richting van de stroom aangeven. Dan zal de in een rechte hoek gebogen duim de richting van de kracht van Ampere en Lorentz aangeven.
Bedenk dat de richting van de magnetische inductievector wordt bepaald met behulp van de regel van de rechterhand. Om dit te doen, moet u vier vingers van uw rechterhand om de geleider buigen, uw duim in een rechte hoek buigen (alsof u "klasse" laat zien), zodat deze de richting van de stroom aangeeft.Vervolgens laten vier gebogen vingers zien hoe de lijnen van het magnetische veld passeren, ze beschrijven de cirkels rond de geleidende kern.
Praktische toepassing
De wet van Ampere is een van de belangrijkste wetten van de elektrotechniek. Laten we eens kijken naar voorbeelden van de praktische toepassing ervan. De basis van bijna elke onderneming is een elektrische aandrijving. De motor en elektromagnetische actuatoren worden gebruikt om verschillende componenten te verplaatsen of te bedienen:
- geautomatiseerde pijpleidingkleppen;
- hijsmechanismen;
- elektrische voertuigen (elektrische locomotieven op het spoor);
- trams;
- trolleybussen;
- elektrische auto's en zo.
Ampere kracht zorgt ervoor dat de motor gaat draaien vanwege de interactie tussen de rotor en de statorwikkelingen. Om de wikkelingen te laten draaien, worden ze geschakeld met behulp van een borstelassemblage en een collector in gelijkstroommotoren, of wordt wisselstroom gebruikt.
Ook in luidsprekers en luidsprekers vond de wet van Ampere zijn toepassing. Daar beweegt het membraan, waarop zich een wikkeling van koperdraad bevindt in het magnetische veld van een permanente magneet.
De werking wordt waargenomen bij kortsluiting op hoogspanningslijnen. Waar, onder invloed van extra grote stromen, banden en draden beginnen te buigen.
Ten tijde van het schot van de railgun bewegen de rails uit elkaar. Dit komt door de reeds genoemde redenen.
Ten slotte raden we aan om een nuttige video over het onderwerp te bekijken:
Alle verschijnselen in elektriciteit zijn belangrijk, sommige hebben minder impact, andere meer. Het is echter noodzakelijk om te begrijpen waar en hoe ze zich manifesteren, iedereen die aan dit veld is verbonden, onafhankelijk een elektricien, ACShnik of KIPovets. We hopen dat u nu weet wat de wet van Ampere beschrijft, evenals de praktische betekenis ervan!
Gerelateerde materialen:
Bezig met laden...
