חוק אמפר בשפה פשוטה
הגדרה
החוק של אמפר קובע כי הכוח המופיע סביב מוליך הוא ביחס ישיר לאורכו, חוזק הזרם וההשראה המגנטית, כמו גם לקוסינוס של הזווית בין המוליך לבין וקטור האינדוקציה המגנטית. בהתאם לכך הנוסחה שלה:
F = בילקוזה
F זה כוח אמפר. לא דומה לשום דבר? גם הנוסחה וגם משמעותה הגופנית עצמה דומים. כוח לורנץ. ההבדל היחיד הוא שחוק אמפר תקף למוליך בשדה מגנטי, ולורנץ פועל על חלקיקים טעונים.
אם הוא מוצג בצורה וקטורית, המשוואה תיראה כמו:
ובצורה דיפרנציאלית:
יש ניסוח נוסף: החוק של אמפר מאפיין את הכוח הפועל על מוליך בשדה מגנטי. זה התגלה על ידי אנדרה מארי אמפר בשנת 1820.
במה נמדד כוח אמפר? כמו כוחות אחרים בפיזיקה - בניוטון (N).
מעניין! בפיזיקה ביתית, ברוב המקרים, דבקים במערכת יחידות ה- SI. אז במערכת זו, אמפר 1 אמור להיות זרם כזה, כאשר הוא זורם דרך שני מוליכים הממוקמים במקביל ומרחק של מטר זה מזה, יהיה כוח אינטראקציה של 2 * 10 ^ (- 7) נ. יתר על כן, יש להם אורך אינסופי , שטח חתך מינימלי ונמצא בוואקום.
מכיוון שחוק זה מרמז על הופעת כוח מסוג כלשהו, אין ספק שאם יהיו כמה כוחות כאלה, הם יתקשרו זה עם זה. בוא נראה איך בדיוק.
עם אינטראקציה של זרמים מקבילים הזורמים בכיוון אחד, שני מוליכים סמוכים יתחילו למשוך. אם זרמים זורמים לכיוונים שונים, המוליכים ידחו. זו הפעולה החשובה ביותר בחוק זה.
כיוון אמפר
כדי לקבוע את כיוון הכוחות האלה השתמשו בכללי היד השמאלית. לשם כך, מקם את כף היד הפתוחה של יד שמאל סמוך למוליך כך שקווים של וקטור האינדוקציה של השדה המגנטי נכנסים לתוכו, וארבע האצבעות הפתוחות מצביעות על כיוון הזרימה הנוכחית. ואז האגודל המכופף בזווית ישרה יציין את כיוון הכוח של אמפר ולורנץ.
נזכיר כי הכיוון של וקטור האינדוקציה המגנטית נקבע בעזרת הכלל של יד ימין. כדי לעשות זאת, אתה צריך לכופף ארבע אצבעות יד ימין סביב המוליך, לכופף את האגודל בזווית ישרה (כאילו מראה "מחלקה"), כך שהוא יצביע על כיוון הזרם.ואז ארבע אצבעות כפופות יראו כיצד קווי השדה המגנטי עוברים, הם יתארו את העיגולים סביב הליבה המוליכה.
יישום מעשי
חוק אמפר הוא אחד החוקים החשובים ביותר בהנדסת חשמל. בואו נסתכל על דוגמאות מהיישום המעשי שלה. הבסיס כמעט לכל עסק הוא כונן חשמלי. מפעילים מוטוריים ואלקטרומגנטיים משמשים להנעה או להפעלת רכיבים שונים:
- שסתומי צנרת אוטומטיים;
- מנגנוני הרמה;
- רכבים חשמליים (קטרים חשמליים על הרכבת);
- חשמליות;
- trolleybuses;
- מכוניות חשמליות וכאלה.
כוח האמפר גורם לסיבוב המנוע בגלל האינטראקציה בין רוטור וסלילי הסטטור. בכדי שהסלילה תסתובב, הם יועברו באמצעות מכלול מברשת וקולט במנועי DC, או משתמשים בזרם חילופי.
גם ברמקולים וברמקולים החוק של אמפר מצא את תחולתו. שם נעה הקרום, שעליו מתפתל סלילה של חוט נחושת בשדה המגנטי של מגנט קבוע.
פעולתו נצפתה באמצעות מעגלים קצרים בקווי חשמל. שם, תחת השפעת זרמים גדולים במיוחד, צמיגים וחוטים מתחילים להתכופף.
בזמן הירייה מהרובה המסילה, הפסים מתרחקים זה מזה. זה נובע מהסיבות שכבר מופיעות.
לבסוף, אנו ממליצים לצפות בסרטון וידאו שימושי בנושא:
כל התופעות בחשמל חשובות, חלקן משפיעות פחות, חלקן יותר. עם זאת, יש להבין היכן ואיך הם מתבטאים, כל מי שקשור לתחום זה, באופן עצמאי חשמלאי, ACShnik או KIPovets. אנו מקווים שעכשיו אתה יודע מה מתאר החוק של אמפר, כמו גם את המשמעות המעשית שלו!
חומרים קשורים:
טעינה...
