Elektricitet er en ret kompleks gren af fysik, den er fuld af forskellige love og fænomener, der ledsager strømstrømmen i en leder. For eksempel, hvis vi har to eller flere ledere, som en elektrisk strøm løber igennem, så vil lederne tiltrække eller frastøde hinanden. Dette er en manifestation af Amperes styrke. I denne artikel vil vi i et enkelt sprog forklare, hvad dette fænomen er, og hvor det anvendes.
Indhold:
- Definition
- Ampere kraft retning
- Anvendelse i praksis
Definition
Amperes lov siger, at den kraft, der opstår omkring en leder, er direkte proportional med dens længde, strømstyrke og magnetisk induktion, samt cosinus af vinklen mellem lederen og den magnetiske vektor induktion. Følgelig dens formel:
F = BILcosa
Dette F er Ampere-kraften. Ligner det ikke noget? Både formlen og dens meget fysiske betydning er ens Lorentz kraft. Den eneste forskel er, at Amperes lov gælder for en leder i et magnetfelt, og Lorentz virker på ladede partikler.
Hvis den præsenteres i vektorform, vil ligningen se sådan ud:
Og i differentiel form:
Der er en anden formulering: Amperes lov karakteriserer den kraft, der virker på en leder i et magnetfelt. Det blev opdaget af André Marie Ampere i 1820.
Hvordan måles Amperes styrke? Samt andre kræfter i fysik - i Newtons (N).
Interessant! I hjemmefysik overholdes i de fleste tilfælde SI-systemet af enheder. Så i dette system forstås en værdi på 1 Ampere som en sådan strøm, når den strømmer gennem to ledere placeret parallelt og 1 meter fra hinanden, ville der være en vekselvirkningskraft i 2 * 10 ^ (- 7) N. Desuden har de en uendelig længde, et minimalt tværsnitsareal og er placeret i et vakuum.
Da denne lov indebærer fremkomsten af en form for kraft, er der ingen tvivl om, at i nærværelse af flere sådanne kræfter, vil de interagere med hinanden. Lad os finde ud af præcis hvordan.
Når parallelle strømme flyder i samme retning, vil to tilstødende ledere begynde at tiltrække. Hvis strømmene løber i forskellige retninger, vil lederne frastøde. Dette er den vigtigste handling i denne lov.
Ampere kraft retning
Venstrehåndsreglen bruges til at bestemme retningen af disse kræfter. For at gøre dette skal du placere den åbne håndflade på venstre hånd nær lederen, så linjer af den magnetiske induktionsvektor, og fire åbne fingre indikerede strømningsretningen nuværende. Så vil tommelfingeren bøjet i en ret vinkel indikere retningen af kraften fra Ampere og Lorentz.
Husk, at retningen af den magnetiske induktionsvektor bestemmes ved hjælp af højrehåndsreglen. For at gøre dette skal du gå rundt om din højre hånds fire fingre rundt om lederen, bøje tommelfingeren i en ret vinkel (som om du viser en "klasse"), så den angiver strømmens retning. Så vil fire bøjede fingre vise hvordan magnetfeltets linjer passerer, de vil beskrive cirkler omkring den ledende kerne.
Anvendelse i praksis
Amperes lov er en af de vigtigste love inden for elektroteknik. Lad os tage et kig på eksempler fra dens praktiske anvendelse. Grundlaget for næsten enhver virksomhed er det elektriske drev. Motor og elektromagnetiske aktuatorer bruges til at flytte eller aktivere forskellige komponenter:
- automatiserede portventiler til rørledninger;
- løftemekanismer;
- elektrisk transport (elektriske lokomotiver på jernbanen);
- sporvogne;
- trolleybusser;
- elbiler og så videre.
Amperekraft får motoren til at rotere på grund af samspillet mellem rotoren og statorviklingerne. For at viklingerne kan rotere, skiftes de enten ved hjælp af en børstesamling og en kollektor i DC-motorer eller ved hjælp af vekselstrøm.
Amperes lov har også fundet vej til højttalere og højttalere. Der bevæger membranen sig, hvorpå en kobbertrådsvikling er placeret i magnetfeltet af en permanent magnet.
Dens handling observeres under kortslutninger på elledninger. Hvor dæk og ledninger under påvirkning af ultrahøje strømme begynder at bøje.
I det øjeblik, hvor der skydes fra skinnepistolen, bevæger skinnerne sig fra hinanden. Dette skyldes de allerede nævnte årsager.
Endelig anbefaler vi at se en nyttig video om emnet:
Alle fænomener i elektricitet er vigtige, nogle har mindre indflydelse, nogle mere. Men for at forstå, hvor og hvordan de manifesterer sig, bør alle, der er forbundet med dette område, uanset en elektriker, en automatiseret kontrolsystemingeniør eller en instruktør. Vi håber, at du nu ved, hvad Amperes lov beskriver, samt dens praktiske betydning!
Relaterede materialer:
- Joule-Lenz lov
- Sådan konverteres ampere til kilowatt
- Fordeling af afgifter i en konduktør
