L'électricité est une branche assez complexe de la physique, elle regorge de lois et de phénomènes divers qui accompagnent la circulation du courant dans un conducteur. Par exemple, si nous avons deux conducteurs ou plus à travers lesquels circule un courant électrique, alors les conducteurs s'attireront ou se repousseront. C'est une manifestation de la force d'Ampère. Dans cet article, nous expliquerons dans un langage simple ce qu'est ce phénomène et où il est appliqué.
Teneur:
- Définition
- Direction de la force ampère
- Application en pratique
Définition
La loi d'Ampère stipule que la force qui se produit autour d'un conducteur est directement proportionnelle à sa longueur, l'intensité du courant et l'induction magnétique, ainsi que le cosinus de l'angle entre le conducteur et le vecteur magnétique induction. En conséquence, sa formule :
F = BILcosa
Ce F est la force Ampère. Ça ne ressemble à rien? La formule et sa signification très physique sont similaires Force de Lorentz. La seule différence est que la loi d'Ampère est valable pour un conducteur dans un champ magnétique, et Lorentz agit sur des particules chargées.
Si elle est présentée sous forme vectorielle, alors l'équation ressemblera à :
Et sous forme différentielle :
Il existe une autre formulation: la loi d'Ampère caractérise la force agissant sur un conducteur dans un champ magnétique. Il a été découvert par André Marie Ampère en 1820.
Comment la force d'Ampère est-elle mesurée? Ainsi que d'autres forces en physique - en Newtons (N).
Intéressant! En physique domestique, dans la plupart des cas, le système d'unités SI est respecté. Ainsi, dans ce système, la valeur de 1 Ampère est comprise comme un tel courant, lorsqu'il traverse deux conducteurs situés en parallèle et distants de 1 mètre, il y aurait une force d'interaction dans 2 * 10 ^ (- 7) N. De plus, ils ont une longueur infinie, une section transversale minimale et sont situés dans le vide.
Puisque cette loi implique l'émergence d'une sorte de force, il ne fait aucun doute qu'en présence de plusieurs de ces forces, elles interagiront les unes avec les autres. Voyons exactement comment.
Avec l'interaction de courants parallèles circulant dans la même direction, deux conducteurs adjacents commenceront à s'attirer. Si les courants circulent dans des directions différentes, les conducteurs seront repoussés. C'est l'action la plus importante de cette loi.
Direction de la force ampère
La règle de la main gauche est utilisée pour déterminer la direction de ces forces. Pour ce faire, placez la paume ouverte de la main gauche près du conducteur de sorte que les lignes du vecteur d'induction magnétique, et quatre doigts ouverts indiquaient la direction du flux courant. Ensuite, le pouce plié à angle droit indiquera la direction de la force d'Ampère et de Lorentz.
Rappelons que la direction du vecteur induction magnétique est déterminée en utilisant la règle de la main droite. Pour ce faire, vous devez faire le tour de quatre doigts de votre main droite autour du conducteur, plier votre pouce à angle droit (comme si vous montriez une "classe"), afin qu'il indique la direction du courant. Puis quatre doigts courbés montreront comment passent les lignes du champ magnétique, ils décriront des cercles autour du noyau conducteur.
Application en pratique
La loi d'Ampère est l'une des lois les plus importantes en génie électrique. Jetons un coup d'œil à des exemples de son application pratique. La base de presque toutes les entreprises est la propulsion électrique. Les actionneurs motorisés et électromagnétiques permettent de déplacer ou d'actionner divers composants :
- robinets-vannes automatisés pour pipelines;
- mécanismes de levage;
- transport électrique (locomotives électriques sur le chemin de fer);
- tramways;
- trolleybus;
- voitures électriques et ainsi de suite.
La force ampèremétrique fait tourner le moteur en raison de l'interaction entre les enroulements du rotor et du stator. Pour que les enroulements tournent, ils sont soit commutés à l'aide d'un ensemble de balais et d'un collecteur dans les moteurs à courant continu, soit à l'aide de courant alternatif.
La loi d'Ampère a également trouvé sa place dans les haut-parleurs et les haut-parleurs. Là, la membrane se déplace, sur laquelle se trouve un enroulement de fil de cuivre dans le champ magnétique d'un aimant permanent.
Son action est observée lors de courts-circuits sur les lignes électriques. Où, sous l'influence de courants ultra-élevés, les pneus et les fils commencent à se plier.
Au moment du tir du railgun, les rails s'écartent. Cela est dû aux raisons déjà énumérées.
Enfin, nous vous recommandons de regarder une vidéo utile sur le sujet :
Tous les phénomènes en électricité sont importants, certains ont moins d'impact, d'autres plus. Cependant, pour comprendre où et comment ils se manifestent, tous ceux qui sont associés à ce domaine devraient être associés, qu'il s'agisse d'un électricien, d'un ingénieur en système de contrôle automatisé ou d'un instructeur. Nous espérons que vous savez maintenant ce que la loi d'Ampère décrit, ainsi que sa signification pratique !
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