Ampere's Law på vanligt språk
definition
Amperes lag säger att kraften som uppträder runt en ledare är direkt proportionell mot dess längd, strömstyrka och magnetisk induktion, liksom kosinus i vinkeln mellan ledaren och den magnetiska induktionsvektorn. Följaktligen är dess formel:
F = bilcosa
Denna F är en Ampere-kraft. Liknar det ingenting? Både formeln och dess fysiska betydelse är likadana. Lorentz styrka. Den enda skillnaden är att Amperes lag är giltig för en ledare i ett magnetfält och Lorentz verkar på laddade partiklar.
Om den presenteras i vektorform, kommer ekvationen att se ut:
Och i differentiell form:
Det finns en annan formulering: Amperes lag kännetecknar kraften som verkar på en ledare i ett magnetfält. Det upptäcktes av Andre Marie Ampère 1820.
Vad mäts Ampere-kraft i? Som andra krafter inom fysik - i Newtons (N).
Intressant! I hushållsfysiken följer i de flesta fall SI-enhetssystemet. Så i detta system förstås 1 Ampere att betyda en sådan ström, när den flyter genom två ledare placerade parallellt och 1 meter från varandra, skulle en interaktionskraft på 2 * 10 ^ (- 7) N uppstå. Dessutom har de en oändlig längd , minsta tvärsnittsarea och ligger i vakuum.
Eftersom denna lag innebär uppkomsten av någon form av kraft, finns det ingen tvekan om att om det finns flera sådana krafter, kommer de att interagera med varandra. Låt oss se hur exakt.
Med samspelet mellan parallella strömmar som strömmar i en riktning, kommer två angränsande ledare att börja locka. Om strömmar flyter i olika riktningar, kommer ledarna att slå tillbaka. Detta är den viktigaste åtgärden i denna lag.
Ampere-riktning
För att bestämma riktningen för dessa krafter använder du vänsterhanden. För detta är det nödvändigt att placera den öppna handflatan på vänster hand nära ledaren så att linjerna för magnetfältinduktionsvektorn kommer in i den, och de fyra öppna fingrarna anger strömningsriktningen. Sedan kommer tummen böjd i rätt vinkel att indikera riktningen för Ampere och Lorentz.
Kom ihåg att riktningen för den magnetiska induktionsvektorn bestäms med hjälp av högerregeln. För att göra detta måste du böja fyra fingrar på höger hand runt ledaren, böja tummen i rät vinkel (som om du visar "klass") så att den indikerar strömriktningen.Sedan kommer fyra böjda fingrar att visa hur magnetfältets linjer passerar, de kommer att beskriva cirklarna runt den ledande kärnan.
Praktisk tillämpning
Ampere's Law är en av de viktigaste lagarna inom elektroteknik. Låt oss titta på exempel från dess praktiska tillämpning. Grunden för nästan alla företag är en elektrisk enhet. Motorn och elektromagnetiska ställdon används för att flytta eller manövrera olika komponenter:
- automatiserade rörledningsventiler;
- hissmekanismer;
- elektriska fordon (elektriska lok på järnvägen);
- spårvagnar;
- vagn;
- elbilar och grejer.
Amperkraft får motorn att rotera på grund av samverkan mellan rotorn och statorns lindningar. För att lindningarna ska rotera växlas de antingen med en borstmontering och en kollektor i likströmsmotorer, eller så används växelström.
Även i högtalare och högtalare fann Amperes lag sin tillämpning. Där rör sig membranet, på vilket en lindning av koppartråd befinner sig i magnetfältet för en permanentmagnet.
Dess verkan observeras med kortslutningar på kraftledningar. Där, under påverkan av extra stora strömmar, börjar däck och ledningar böjas.
Vid tidpunkten för skottet från rälsvapnet rör sig skenorna isär. Detta beror på de skäl som redan anges.
Slutligen rekommenderar vi att du tittar på en användbar video om ämnet:
Alla fenomen i elektricitet är viktiga, vissa gör mindre påverkan, andra mer. Det är dock nödvändigt att förstå var och hur de manifesterar sig, alla som är associerade med detta fält, oberoende av elektriker, ACShnik eller KIPovets. Vi hoppas att du nu vet vad Amperes lag beskriver, liksom dess praktiska betydelse!
Relaterade material:
Hämtar ...
