Elektrik oldukça karmaşık bir fizik dalıdır, bir iletkendeki akımın akışına eşlik eden çeşitli yasalar ve olaylarla doludur. Örneğin, içinden elektrik akımı geçen iki veya daha fazla iletkenimiz varsa, iletkenler birbirini çeker veya iter. Bu, Ampere'nin gücünün bir tezahürüdür. Bu yazıda bu fenomenin ne olduğunu ve nerede uygulandığını basit bir dille anlatacağız.
İçerik:
- Tanım
- Amper kuvvet yönü
- Uygulamada uygulama
Tanım
Ampere yasası, bir iletken etrafında oluşan kuvvetin, iletkenin uzunluğu ile doğru orantılı olduğunu belirtir. akım gücü ve manyetik indüksiyon ile iletken ve manyetik vektör arasındaki açının kosinüsü indüksiyon. Buna göre formülü:
F = BİLcosa
Bu F Amper kuvvetidir. Bir şeye benzemiyor mu? Hem formül hem de fiziksel anlamı benzerdir. Lorentz kuvveti. Tek fark, Ampere yasasının bir manyetik alandaki bir iletken için geçerli olması ve Lorentz'in yüklü parçacıklar üzerinde hareket etmesidir.
Vektör biçiminde temsil edersek, denklem şöyle görünür:
Ve diferansiyel formda:
Başka bir formül daha var: Amper yasası, manyetik alanda bir iletkene etki eden kuvveti karakterize eder. 1820 yılında André Marie Ampere tarafından keşfedilmiştir.
Amperin gücü nasıl ölçülür? Fizikteki diğer kuvvetlerin yanı sıra - Newton'da (N).
İlginç! Yerli fizikte, çoğu durumda, SI birim sistemine bağlı kalınır. Yani bu sistemde, 1 Amper değeri böyle bir akım olarak anlaşılır, iki içinden akarken. paralel ve 1 metre aralıklarla yerleştirilmiş iletkenler, içinde bir etkileşim kuvveti olacaktır. 2 * 10 ^ (- 7) N. Ayrıca, sonsuz bir uzunluğa, minimum bir kesit alanına sahiptirler ve bir boşlukta bulunurlar.
Bu yasa, bir tür kuvvetin ortaya çıkmasını gerektirdiğinden, bu tür birkaç kuvvetin varlığında birbirleriyle etkileşime gireceklerine şüphe yoktur. Tam olarak nasıl olduğunu anlayalım.
Aynı yöndeki paralel akımlar etkileşime girdiğinde, iki bitişik iletken birbirini çekmeye başlayacaktır. Akımlar farklı yönlerde akarsa, iletkenler itilir. Bu yasadaki en önemli eylem budur.
Amper kuvvet yönü
Bu kuvvetlerin yönünü belirlemek için sol el kuralı kullanılır. Bunu yapmak için, sol elin açık avucunu iletkenin yanına yerleştirin, böylece manyetik indüksiyon vektörünün çizgileri ve dört açık parmak akış yönünü gösterdi akım. Ardından, dik açıyla bükülen başparmak, Ampere ve Lorentz'in kuvvetinin yönünü gösterecektir.
Manyetik indüksiyon vektörünün yönünün sağ el kuralı kullanılarak belirlendiğini hatırlayın. Bunu yapmak için, sağ elinizin dört parmağını iletkenin etrafında dolaştırmanız, baş parmağınızı dik açıyla bükmeniz (sanki bir "sınıf" gösteriyormuşsunuz gibi), böylece akımın yönünü belirtmeniz gerekir. Sonra dört bükülü parmak manyetik alan çizgilerinin nasıl geçtiğini gösterecek, iletken çekirdeğin etrafındaki daireleri tanımlayacaklar.
Uygulamada uygulama
Ampere yasası, elektrik mühendisliğindeki en önemli yasalardan biridir. Pratik uygulamasından örneklere bir göz atalım. Hemen hemen her işletmenin temeli elektrikli tahriktir. Motor ve elektromanyetik aktüatörler, çeşitli bileşenleri hareket ettirmek veya harekete geçirmek için kullanılır:
- boru hatları için otomatik sürgülü vanalar;
- kaldırma mekanizmaları;
- elektrikli ulaşım (demiryolunda elektrikli lokomotifler);
- tramvaylar;
- troleybüsler;
- elektrikli arabalar vb.
Amper kuvveti, rotor ve stator sargıları arasındaki etkileşim nedeniyle motorun dönmesine neden olur. Sargıların dönmesi için DC motorlarda ya fırça düzeneği ve kollektör kullanılarak ya da alternatif akım kullanılarak anahtarlanır.
Ampere yasası ayrıca hoparlörlere ve hoparlörlere de girmiştir. Orada, kalıcı bir mıknatısın manyetik alanında bir bakır tel sargısının bulunduğu zar hareket eder.
Elektrik hatlarındaki kısa devreler sırasında eylemi gözlenir. Ultra yüksek akımların etkisi altında lastikler ve teller bükülmeye başlar.
Raylı tüfekten ateşleme anında raylar birbirinden ayrılır. Bu, daha önce listelenen nedenlerden kaynaklanmaktadır.
Son olarak, konuyla ilgili faydalı bir video izlemenizi öneririz:
Elektrikteki tüm fenomenler önemlidir, bazıları daha az etkiye sahiptir, bazıları daha fazla. Ancak kendilerini nerede ve nasıl tezahür ettirdiklerini anlamak için elektrikçi, otomatik kontrol sistemi mühendisi veya eğitmen fark etmeksizin bu alanla ilgili herkesin olması gerekir. Şimdi Ampere Yasasının ne tanımladığını ve pratik önemini bildiğinizi umuyoruz!
İlgili malzemeler:
- Joule-Lenz yasası
- Amper nasıl kilowatt'a çevrilir
- Bir iletkendeki yüklerin dağılımı