Ley de Ampere en lenguaje sencillo
Definición
La ley de Ampere establece que la fuerza que ocurre alrededor de un conductor es directamente proporcional a su longitud, intensidad de corriente e inducción magnética, así como al coseno del ángulo entre el conductor y el vector de inducción magnética. En consecuencia, su fórmula:
F = bilcosa
Esta F es una fuerza de amperios. ¿No se parece a nada? Tanto la fórmula como su significado físico en sí son similares. Fuerza de Lorentz. La única diferencia es que la ley de Ampere es válida para un conductor en un campo magnético, y Lorentz actúa sobre partículas cargadas.
Si se presenta en forma de vector, la ecuación se verá así:
Y en forma diferencial:
Hay otra formulación: la ley de Ampere caracteriza la fuerza que actúa sobre un conductor en un campo magnético. Fue descubierto por Andre Marie Ampère en 1820.
¿En qué se mide la fuerza de amperios? Al igual que otras fuerzas en física, en Newtons (N).
Interesante! En física doméstica, en la mayoría de los casos, se adhieren al sistema de unidades SI. Entonces, en este sistema, se entiende que 1 Amperio significa tal corriente, cuando fluye a través de dos conductores ubicados paralelos y separados por 1 metro, habría una fuerza de interacción de 2 * 10 ^ (- 7) N. Además, tienen una longitud infinita , área mínima de sección transversal y ubicada en el vacío.
Dado que esta ley implica la aparición de algún tipo de fuerza, no hay duda de que si hay varias de esas fuerzas, interactuarán entre sí. Veamos cómo exactamente.
Con la interacción de corrientes paralelas que fluyen en una dirección, dos conductores adyacentes comenzarán a atraerse. Si las corrientes fluyen en diferentes direcciones, los conductores se repelerán. Esta es la acción más importante en esta ley.
Dirección de amperios
Para determinar la dirección de estas fuerzas, use la regla de la mano izquierda. Para hacer esto, coloque la palma abierta de la mano izquierda cerca del conductor de modo que las líneas del vector de inducción de campo magnético entren en él, y los cuatro dedos abiertos indiquen la dirección del flujo de corriente. Luego, el pulgar doblado en ángulo recto indicará la dirección de la fuerza de Ampere y Lorentz.
Recuerde que la dirección del vector de inducción magnética se determina usando la regla de la mano derecha. Para hacer esto, debe doblar cuatro dedos de la mano derecha alrededor del conductor, doblar el pulgar en ángulo recto (como si mostrara "clase"), para que indique la dirección de la corriente.Luego, cuatro dedos doblados mostrarán cómo pasan las líneas del campo magnético, describirán los círculos alrededor del núcleo conductor.
Aplicación práctica
La Ley de Ampere es una de las leyes más importantes de la ingeniería eléctrica. Veamos ejemplos de su aplicación práctica. La base de casi cualquier empresa es un motor eléctrico. El motor y los actuadores electromagnéticos se utilizan para mover o accionar varios componentes:
- válvulas de tubería automatizadas;
- mecanismos de elevación;
- vehículos eléctricos (locomotoras eléctricas en el ferrocarril);
- tranvías
- trolebuses;
- coches eléctricos y demás.
La fuerza de amperes hace que el motor gire debido a la interacción entre el devanado del rotor y el estator. Para que los devanados giren, se cambian usando un conjunto de cepillo y un colector en motores de CC, o se usa corriente alterna.
También en los parlantes y altavoces, la ley de Ampere encontró su aplicación. Allí se mueve la membrana, en la que se encuentra un devanado de alambre de cobre en el campo magnético de un imán permanente.
Su acción se observa con cortocircuitos en líneas eléctricas. Donde, bajo la influencia de corrientes extragrandes, los neumáticos y los cables comienzan a doblarse.
En el momento del disparo desde el cañón de riel, los rieles se están separando. Esto se debe a los motivos ya mencionados.
Finalmente, recomendamos ver un video útil sobre el tema:
Todos los fenómenos en la electricidad son importantes, algunos tienen menos impacto, otros más. Sin embargo, es necesario comprender dónde y cómo se manifiestan, todos los que están asociados con este campo, independientemente de un electricista, ACShnik o KIPovets. ¡Esperamos que ahora sepa lo que describe la ley de Ampere, así como su importancia práctica!
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