Prawo Ampera w prostym języku
Definicja
Prawo Ampera stwierdza, że siła pojawiająca się wokół przewodnika jest wprost proporcjonalna do jego długości, siły prądu i indukcji magnetycznej, a także cosinusa kąta między przewodnikiem a wektorem indukcji magnetycznej. W związku z tym jego formuła:
F = bilcosa
To F jest siłą amperową. Nic nie przypomina? Zarówno formuła, jak i jej fizyczne znaczenie są podobne. Siła Lorentza. Jedyną różnicą jest to, że prawo Ampera obowiązuje dla przewodnika w polu magnetycznym, a Lorentz działa na naładowane cząstki.
Jeśli jest przedstawiony w postaci wektorowej, równanie będzie wyglądać następująco:
I w formie różnicowej:
Istnieje inne sformułowanie: prawo Ampera charakteryzuje siłę działającą na przewodnik w polu magnetycznym. Został odkryty przez Andre Marie Ampère w 1820 roku.
W jakiej mierzy się siłę amperową? Podobnie jak inne siły w fizyce - w Newtonach (N).
Ciekawy! W fizyce domowej w większości przypadków przestrzegaj układu jednostek SI. Tak więc w tym układzie 1 amper jest rozumiany jako taki prąd, gdy przepływa on przez dwa przewody umieszczone równolegle i 1 metr od siebie, powstaje siła oddziaływania 2 * 10 ^ (- 7) N. Ponadto mają one nieskończoną długość , minimalne pole przekroju poprzecznego i umieszczone w próżni.
Ponieważ prawo to zakłada pojawienie się jakiejś siły, nie ma wątpliwości, że jeśli istnieje kilka takich sił, będą one oddziaływać ze sobą. Zobaczmy, jak dokładnie.
Przy oddziaływaniu prądów równoległych płynących w jednym kierunku zaczną przyciągać się dwa sąsiednie przewodniki. Jeśli prądy płyną w różnych kierunkach, przewodniki się odpychają. To najważniejsze działanie w tym prawie.
Amperowy kierunek mocy
Aby określić kierunek tych sił, użyj reguły lewej ręki. Aby to zrobić, umieść otwartą dłoń lewej ręki w pobliżu przewodnika, aby linie wektora indukcji pola magnetycznego weszły do niego, a cztery otwarte palce wskazywały kierunek przepływu prądu. Następnie kciuk zgięty pod kątem prostym wskaże kierunek siły Ampere i Lorentza.
Przypomnij sobie, że kierunek wektora indukcji magnetycznej określa się za pomocą reguły prawej ręki. Aby to zrobić, musisz zgiąć cztery palce prawej dłoni wokół przewodnika, zgiąć kciuk pod kątem prostym (tak jakbyś pokazywał „klasę”), aby wskazywał kierunek prądu.Następnie cztery zgięte palce pokażą, jak przebiegają linie pola magnetycznego, opiszą koła wokół rdzenia przewodzącego.
Praktyczne zastosowanie
Prawo Ampera jest jednym z najważniejszych praw elektrotechniki. Spójrzmy na przykłady z jego praktycznego zastosowania. Podstawą niemal każdego przedsiębiorstwa jest napęd elektryczny. Silnik i siłowniki elektromagnetyczne służą do przemieszczania lub uruchamiania różnych komponentów:
- zautomatyzowane zawory rurociągowe;
- mechanizmy podnoszące;
- pojazdy elektryczne (lokomotywy elektryczne na kolei);
- tramwaje;
- trolejbusy;
- samochody elektryczne i takie tam.
Siła amperowa powoduje obrót silnika z powodu interakcji między wirnikiem a uzwojeniem stojana. Aby uzwojenia się obracały, są one albo przełączane za pomocą zespołu szczotek i kolektora w silnikach prądu stałego, albo stosuje się prąd przemienny.
Również w głośnikach i głośnikach znalazło zastosowanie prawo Ampere. Tam porusza się membrana, na której znajduje się uzwojenie drutu miedzianego w polu magnetycznym magnesu stałego.
Jego działanie obserwuje się przy zwarciach na liniach energetycznych. Gdzie pod wpływem bardzo dużych prądów opony i druty zaczynają się zginać.
W momencie strzału z działka szyny rozsuwają się. Wynika to z powodów już wymienionych.
Na koniec zalecamy obejrzenie przydatnego filmu na ten temat:
Wszystkie zjawiska w elektryczności są ważne, niektóre wywierają mniejszy wpływ, inne więcej. Jednak, aby zrozumieć, gdzie i jak wyglądają, powinni być wszyscy, którzy są związani z tą sferą, niezależnie elektryk, ACShnik lub KIPovets. Mamy nadzieję, że teraz wiesz, co opisuje prawo Ampere, a także jego praktyczne znaczenie!
Powiązane materiały:
Ładowanie...
