Ο νόμος του Ampere σε απλή γλώσσα

Η ηλεκτρική ενέργεια είναι ένα αρκετά περίπλοκο τμήμα της φυσικής, είναι γεμάτο από διάφορους νόμους και φαινόμενα που συνοδεύουν τη ροή του ρεύματος σε έναν αγωγό. Για παράδειγμα, εάν έχουμε δύο ή περισσότερους αγωγούς μέσω των οποίων ρέει ηλεκτρικό ρεύμα, τότε οι αγωγοί θα προσελκύσουν ή θα απωθήσουν ο ένας τον άλλον. Αυτή είναι μια εκδήλωση της δύναμης του Ampere. Σε αυτό το άρθρο, θα περιγράψουμε σε απλή γλώσσα ποιο είναι αυτό το φαινόμενο και πού εφαρμόζεται.

Περιεχόμενο:

Ορισμός
Κατεύθυνση ισχύος Ampere
Πρακτική εφαρμογη

Ορισμός

Ο νόμος του Ampere αναφέρει ότι η δύναμη που εμφανίζεται γύρω από έναν αγωγό είναι ευθέως ανάλογη με το μήκος, την ισχύ του ρεύματος και τη μαγνητική επαγωγή, καθώς και το συνημίτονο της γωνίας μεταξύ του αγωγού και του μαγνητικού φορέα επαγωγής. Κατά συνέπεια, ο τύπος του:

F = bilcosa

Αυτό το F είναι μια δύναμη Ampere. Δεν μοιάζει με τίποτα; Τόσο ο τύπος όσο και η φυσική του έννοια είναι παρόμοια. Δύναμη Lorentz. Η μόνη διαφορά είναι ότι ο νόμος του Ampere ισχύει για έναν αγωγό σε μαγνητικό πεδίο και ο Lorentz ενεργεί σε φορτισμένα σωματίδια.

Εάν παρουσιαστεί σε διανυσματική μορφή, τότε η εξίσωση θα μοιάζει με:

Και σε διαφορική μορφή:

Υπάρχει μια άλλη διατύπωση: ο νόμος του Ampere χαρακτηρίζει τη δύναμη που ενεργεί σε έναν αγωγό σε ένα μαγνητικό πεδίο. Ανακαλύφθηκε από τον Andre Marie Ampère το 1820.

Σε τι μετράται η δύναμη Ampere; Όπως και άλλες δυνάμεις στη φυσική - στο Newtons (N).

Ενδιαφέρων! Στην οικιακή φυσική, στις περισσότερες περιπτώσεις, τηρείτε το σύστημα μονάδων SI. Έτσι, σε αυτό το σύστημα, 1 Αμπέρ νοείται ως ένα τέτοιο ρεύμα, όταν ρέει μέσω δύο αγωγών που βρίσκονται παράλληλα και σε απόσταση 1 μέτρου, θα υπάρχει δύναμη αλληλεπίδρασης 2 * 10 ^ (- 7) Β. Επιπλέον, έχουν άπειρο μήκος , ελάχιστη επιφάνεια διατομής και βρίσκεται σε κενό.

Δεδομένου ότι αυτός ο νόμος συνεπάγεται την εμφάνιση κάποιου είδους δύναμης, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι εάν υπάρχουν πολλές τέτοιες δυνάμεις, θα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Ας δούμε πώς ακριβώς.

Με την αλληλεπίδραση των παράλληλων ρευμάτων που ρέουν προς μία κατεύθυνση, δύο γειτονικοί αγωγοί θα αρχίσουν να προσελκύουν. Εάν τα ρεύματα ρέουν σε διαφορετικές κατευθύνσεις, οι αγωγοί θα απωθούν. Αυτή είναι η πιο σημαντική δράση σε αυτόν τον νόμο.

Κατεύθυνση ισχύος Ampere

Για να προσδιορίσετε την κατεύθυνση αυτών των δυνάμεων χρησιμοποιήστε τον κανόνα του αριστερού χεριού. Για να το κάνετε αυτό, τοποθετήστε την ανοιχτή παλάμη του αριστερού χεριού κοντά στον αγωγό έτσι ώστε οι γραμμές του φορέα επαγωγής μαγνητικού πεδίου να εισέλθουν σε αυτό και τα τέσσερα ανοιχτά δάχτυλα δείχνουν την κατεύθυνση της ροής ρεύματος. Στη συνέχεια, ο αντίχειρας λυγισμένος σε ορθή γωνία θα δείξει την κατεύθυνση της δύναμης των Ampere και Lorentz.

Θυμηθείτε ότι η κατεύθυνση του μαγνητικού φορέα επαγωγής καθορίζεται χρησιμοποιώντας τον κανόνα του δεξιού χεριού. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να λυγίσετε τέσσερα δάχτυλα του δεξιού σας χεριού γύρω από τον αγωγό, λυγίστε τον αντίχειρά σας σε ορθή γωνία (σαν να δείχνετε "τάξη"), έτσι ώστε να δείχνει την κατεύθυνση του ρεύματος.Στη συνέχεια, τέσσερα λυγισμένα δάχτυλα θα δείξουν πώς περνούν οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου, θα περιγράψουν τους κύκλους γύρω από τον αγώγιμο πυρήνα.

Πρακτική εφαρμογη

Ο νόμος του Ampere είναι ένας από τους πιο σημαντικούς νόμους της ηλεκτρολογίας. Ας δούμε παραδείγματα από την πρακτική εφαρμογή του. Η βάση σχεδόν κάθε επιχείρησης είναι ένας ηλεκτρικός κινητήρας. Ο κινητήρας και οι ηλεκτρομαγνητικοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται για την κίνηση ή την ενεργοποίηση διαφόρων εξαρτημάτων:

αυτοματοποιημένες βαλβίδες αγωγών.
μηχανισμοί ανύψωσης
ηλεκτρικά οχήματα (ηλεκτρικές μηχανές στο σιδηρόδρομο) ·
τραμ;
τρόλεϊ;
ηλεκτρικά αυτοκίνητα και άλλα.

Η αμπέρ δύναμη προκαλεί την περιστροφή του κινητήρα λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ των περιελίξεων ρότορα και στάτορα. Για την περιστροφή των περιελίξεων, είτε εναλλάσσονται χρησιμοποιώντας ένα συγκρότημα πινέλου και έναν συλλέκτη σε κινητήρες DC, ή χρησιμοποιείται εναλλασσόμενο ρεύμα.

Και στα ηχεία και στα μεγάφωνα, ο νόμος της Ampere βρήκε την εφαρμογή του. Εκεί κινείται η μεμβράνη, στην οποία μια περιέλιξη χαλκού σύρματος βρίσκεται στο μαγνητικό πεδίο ενός μόνιμου μαγνήτη.

Η δράση του παρατηρείται με βραχυκύκλωμα σε ηλεκτροφόρα καλώδια. Όπου, υπό την επήρεια πολύ μεγάλων ρευμάτων, τα ελαστικά και τα σύρματα αρχίζουν να λυγίζουν.

Τη στιγμή του πυροβολισμού από το σιδηροδρομικό όπλο, οι ράγες απομακρύνονται. Αυτό οφείλεται στους ήδη αναφερθέντες λόγους.

Τέλος, συνιστούμε να παρακολουθήσετε ένα χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα:

Όλα τα φαινόμενα στην ηλεκτρική ενέργεια είναι σημαντικά, μερικά έχουν μικρότερο αντίκτυπο, μερικά άλλα. Ωστόσο, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε πού και πώς εμφανίζονται, όλοι όσοι σχετίζονται με αυτήν την περιοχή, ανεξάρτητα από τον ηλεκτρολόγο, το ACShnik ή το KIPovets. Ελπίζουμε ότι τώρα γνωρίζετε τι περιγράφει ο νόμος του Ampere, καθώς και την πρακτική του σημασία!

Σχετικά υλικά: