Legea lui Ampere în limbaj simplu
Definiție
Legea lui Ampere afirmă că forța care apare în jurul unui conductor este direct proporțională cu lungimea, forța curentă și inducția magnetică, precum și cosinusul unghiului dintre conductor și vectorul de inducție magnetică. În consecință, formula sa:
F = bilcosa
Această F este o forță Ampere. Nu seamănă cu nimic? Atât formula, cât și înțelesul fizic în sine sunt similare. Forța Lorentz. Singura diferență este că legea lui Ampere este valabilă pentru un conductor într-un câmp magnetic, iar Lorentz acționează asupra particulelor încărcate.
Dacă este prezentată sub formă vectorială, ecuația va arăta astfel:
Și sub formă diferențiată:
Există o altă formulare: legea lui Ampere caracterizează forța care acționează asupra unui conductor într-un câmp magnetic. A fost descoperită de Andre Marie Ampère în 1820.
În ce se măsoară forța Ampere? Ca și alte forțe din fizică - în Newtons (N).
Interesant! În fizica casnică, în majoritatea cazurilor, aderați la sistemul de unități SI. Deci, în acest sistem, 1 Ampere este înțeles că înseamnă un astfel de curent, atunci când trece prin doi conductori situați paralel și la 1 metru unul de altul, ar exista o forță de interacțiune de 2 * 10 ^ (- 7) N. Mai mult, aceștia au o lungime infinită , suprafață minimă în secțiune transversală și amplasată în vid.
Deoarece această lege implică apariția unui fel de forță, nu există nicio îndoială că, dacă există mai multe astfel de forțe, acestea vor interacționa între ele. Să vedem cât de exact.
Odată cu interacțiunea curenților paraleli care curg într-o direcție, doi conductori adiacenți vor începe să atragă. Dacă curentii curg în direcții diferite, conductorii se vor repeta. Aceasta este cea mai importantă acțiune din această lege.
Ampere Direction
Pentru a determina direcția acestor forțe, folosiți regula mâinii stângi. Pentru aceasta, este necesar să poziționați palma deschisă a mâinii stânga lângă conductor, astfel încât liniile vectorului de inducție a câmpului magnetic să intre în el, iar cele patru degete deschise să indice direcția de curgere a curentului. Apoi degetul mare îndoit într-un unghi drept va indica direcția forței lui Ampere și Lorentz.
Reamintim că direcția vectorului magnetic de inducție este determinată folosind regula mâinii drepte. Pentru a face acest lucru, trebuie să îndoiți patru degete din mâna dreaptă în jurul conductorului, îndoiți degetul mare într-un unghi drept (ca și cum arătați „clasă”), astfel încât să indice direcția curentului.Apoi, patru degete îndoite vor arăta cum trec liniile câmpului magnetic, vor descrie cercurile din jurul miezului conductor.
Aplicație practică
Legea lui Ampere este una dintre cele mai importante legi ale ingineriei electrice. Să analizăm exemple din aplicarea sa practică. La baza aproape oricărei întreprinderi este o acționare electrică. Motor și actuatoare electromagnetice sunt utilizate pentru a muta sau acționa diferite componente:
- valve de conducte automatizate;
- mecanisme de ridicare;
- vehicule electrice (locomotive electrice pe calea ferată);
- tramvaie;
- troleibuzelor;
- mașini electrice și lucruri.
Forța ampere face ca motorul să se rotească datorită interacțiunii dintre înfășurările rotorului și statorului. Pentru ca înfășurările să se rotească, acestea sunt fie comutate folosind un ansamblu perie și un colector în motoare cu curent continuu, fie se utilizează curent alternativ.
În difuzoare și difuzoare, legea lui Ampere și-a găsit aplicarea. Acolo membrana se mișcă, pe care se află o înfășurare a sârmei de cupru în câmpul magnetic al unui magnet permanent.
Acțiunea sa este observată cu scurtcircuite pe liniile de alimentare. Unde, sub influența curenților extra-mari, anvelopele și firele încep să se îndoaie.
În momentul împușcării din pistol, șinele se mișcă. Acest lucru se datorează motivelor deja enumerate.
În sfârșit, vă recomandăm să vizionați un videoclip util pe această temă:
Toate fenomenele din electricitate sunt importante, unele au un impact mai mic, altele mai mult. Cu toate acestea, este necesar să înțelegem unde și cum se manifestă, toți cei care sunt asociați cu acest domeniu, independent un electrician, ACShnik sau KIPovets. Sperăm că acum știți ce descrie legea lui Ampere, precum și semnificația sa practică!
Materiale conexe:
Se încarcă...
