Acțiunea unui câmp magnetic pe curent

unitate experimentală a forței de interacțiune a curentului și câmpul magnetic

Câmpul magnetic indiferent de sursa, care este generat, magnet curent, permanent, se manifestă în primul rând în mecanică asupra sarcinilor în mișcare. Prin mutarea taxa se aplică curenți electrici.

Luați în considerare forța care acționează asupra conductorului parcurs de curent. Funcționarea sa este ușor de găsit, dacă dețineți un experiment simplu. Hang conductor prin care un curent poate curge între polii unui magnet permanent. Când conductorul de curent este deviat sub forța, care are un caracter magnetic (figura 1).

Amp mai întâi a constatat că conductorii pe care circulă curentul electric interacționează mecanic (atrag sau se resping). El a menționat că natura forței care acționează asupra conductorului parcurs de curent într-un câmp magnetic, nu este electrostatică, și are un caracter special. Mai târziu, această forță a devenit cunoscută sub numele de forță Amperi. Prin folosirea forței Amperi are un număr de sistem de magneto aparate electrice.

Rezolvarea controlului în toate subiectele. 10 ani de experiență! Preț de la 100 de ruble. Perioada de la 1 zi!

expresii matematice pentru forța Amperi

Deci Amperi experimental a constatat că forța care acționează într-un câmp magnetic pe elementul rând curent este după cum urmează:

Formula (1) se numește legea Ampere. Ea determină forța care acționează asupra elementului curent $ \ $ overrightarrow într-un câmp magnetic. Modul de putere $ $ dF este dată de:

Ampere forță este îndreptată perpendicular pe planul în care vectorii $ \ overrightarrowi \ \ $ overrightarrow. Direcția specifică a forței Amperi poate fi găsit folosind regula mâna stângă. Mâna stângă ar trebui să fie poziționat astfel încât liniile de câmp sunt incluse în mână, patru degete au fost direcționate curent, îndoite la 90 de grade la degetul mare indică direcția forței Amperi.

forță Amperi care acționează pe un fir cu un curent de lungime finită poate fi găsit ca:

în cazul în care integrarea se realizează pe întreaga lungime a conductorului.

Forța de interacțiune între două conductoare paralele, rectilinii, de lungime infinită este egală cu:

unde $ I_1, I_2 $ - curenții curge în conductori, $ d $ - distanța dintre conductoare, $ $ l - lungimea conductorului ($ l \ gg d $), $ _0 = 4 \ pi \ cdot ^ \ frac \ (Henry \ la \ m) $ constanta magnetic.

Confirmarea experimentală a conexiunii dintre câmpuri electrice și magnetice

Câmpurile magnetice acționează asupra curenților, curenții în actul rândul său, pe câmpul magnetic. Un exemplu ar fi experiența Oersted. Oersted plasat un ac magnetic sub conductorul de linie dreaptă cu un curent paralelă cu sârmă. Săgeata poate fi rotită în jurul axei sale verticale. Dacă conductorul era curent, acul a fost plasat perpendicular pe sârmă. Direcția actuală a fost schimbată, săgeata desfășurată la 1800. Același efect se produce atunci când firul este deplasat printr-o săgeată. Pe această experiență pentru prima dată o legătură între fenomenele electrice și magnetice.

Sarcină: două paralele, conductor linear l lungime = 1m fiecare, aceleași fluxuri curente. Rezistența interacțiunii acestor curente este de $ F = ^ H $. Găsiți intensitatea curentului care curge printr-un fir atunci când distanța dintre ele este d = 1 cm.

conductoare paralele drepte prin care curenții de debit constant, interacționează cu modulul forță Ampere, care poate fi scrisă ca:

în cazul în care curenții $ I_1 = I_2 = $ I. Express (1.1), puterea necesară a curentului, obținem:

$ D = 1cm ^ m $. $ _0 $ = $ cu 4 \ pi \ cdot ^ \ Frac. $ Substituind valori numerice, vom efectua calculele.

Sarcină: sârmă Direct este într-un câmp magnetic uniform de inducție, care este egală cu 0,01 Tesla. Care va fi unghiul dintre direcția vectorului de inducție și direcția actuală, dacă forța cu care câmpul acționează asupra conductorului este egal cu $ ~ $ H. Lungimea conductorului de 0,1 m; puterea actuală a 20 A

$ \ $ Overrightarrow este perpendicular pe desen, de la noi.

Având în vedere că domeniul condițiilor omogene ale problemei, curentul este constantă, ca bază pentru rezolvarea problemei va lua legea lui Ampere sub formă de:

Apoi, unitatea de putere Amperi va fi egală cu:

\ [F = IBL \ cdot păcat \ alpha \ \ stânga (2.2 \ dreapta) \]

unde $ \ alpha $ - unghiul dorit între vectorul de direcție și direcția curentului de inducție. Noi exprima $ păcatul \ alpha, \ $ obține:

Realizăm calcul, toate unitățile din SI:

A: Unghiul dintre direcția vectorului de inducție și direcția curentului este egal cu $ \ frac = 30<>^ \ Circ. $