Elektrika je prilično složena grana fizike, puna je raznih zakona i pojava koje prate protok struje u vodiču. Na primjer, ako imamo dva ili više vodiča kroz koje teče električna struja, tada će se vodiči međusobno privlačiti ili odbijati. Ovo je manifestacija Amperove snage. U ovom članku ćemo jednostavnim jezikom objasniti što je ovaj fenomen i gdje se primjenjuje.
Sadržaj:
- Definicija
- Smjer amperske sile
- Primjena u praksi
Definicija
Amperov zakon kaže da je sila koja nastaje oko vodiča izravno proporcionalna njegovoj duljini, jačina struje i magnetska indukcija, kao i kosinus kuta između vodiča i magnetskog vektora indukcija. Prema tome, njegova formula:
F = BILcosa
Ovaj F je amperova sila. Zar ne liči na ništa? I formula i njeno samo fizičko značenje su slični Lorentzova sila. Jedina razlika je u tome što za vodič u magnetskom polju vrijedi Ampereov zakon, a Lorentz djeluje na nabijene čestice.
Ako je predstavljen u vektorskom obliku, tada će jednadžba izgledati ovako:
I u diferencijalnom obliku:
Postoji još jedna formulacija: Amperov zakon karakterizira silu koja djeluje na vodič u magnetskom polju. Otkrio ga je André Marie Ampere 1820. godine.
Kako se mjeri Amperova snaga? Kao i druge sile u fizici - u Newtonima (N).
Zanimljiv! U domaćoj fizici se u većini slučajeva pridržava SI sustava jedinica. Dakle, u ovom sustavu, vrijednost od 1 Ampera podrazumijeva se kao takva struja, kada teče kroz dva vodiči smješteni paralelno i međusobno udaljeni 1 metar, unutar njih bi postojala interakcijska sila 2 * 10 ^ (- 7) N. Štoviše, imaju beskonačnu duljinu, minimalnu površinu poprečnog presjeka i nalaze se u vakuumu.
Budući da ovaj zakon podrazumijeva pojavu neke vrste sile, nema sumnje da će u prisutnosti nekoliko takvih sila one međusobno djelovati. Idemo shvatiti kako točno.
Uz međudjelovanje paralelnih struja koje teku u istom smjeru, dva susjedna vodiča počet će se privlačiti. Ako struje teku u različitim smjerovima, vodiči će se odbijati. Ovo je najvažnija radnja u ovom zakonu.
Smjer amperske sile
Pravilo lijeve ruke koristi se za određivanje smjera tih sila. Da biste to učinili, postavite otvoreni dlan lijeve ruke blizu vodiča tako da linije vektora magnetske indukcije, a četiri otvorena prsta pokazivala su smjer toka Trenutno. Tada će palac savijen pod pravim kutom pokazati smjer Ampereove i Lorentzove sile.
Podsjetimo da se smjer vektora magnetske indukcije određuje pomoću pravila desne ruke. Da biste to učinili, trebate obići četiri prsta desne ruke oko vodiča, saviti palac pod pravim kutom (kao da pokazujete "klasu"), tako da pokazuje smjer struje. Tada će četiri savijena prsta pokazati kako prolaze linije magnetskog polja, opisivat će krugove oko vodljive jezgre.
Primjena u praksi
Ampereov zakon jedan je od najvažnijih zakona u elektrotehnici. Pogledajmo primjere iz njegove praktične primjene. Osnova gotovo svakog poduzeća je električni pogon. Motorni i elektromagnetski aktuatori koriste se za pomicanje ili pokretanje različitih komponenti:
- automatizirani zasuni za cjevovode;
- mehanizmi za podizanje;
- električni transport (električne lokomotive na željeznici);
- tramvaji;
- trolejbusi;
- električni automobili i tako dalje.
Amperska sila uzrokuje rotaciju motora zbog interakcije između namota rotora i statora. Kako bi se namoti mogli okretati, oni se ili prebacuju pomoću sklopa četkice i kolektora u istosmjernim motorima ili pomoću izmjenične struje.
Ampereov zakon također se našao u zvučnicima i zvučnicima. Tamo se pomiče membrana na kojoj se u magnetskom polju trajnog magneta nalazi namot bakrene žice.
Njegovo djelovanje se opaža tijekom kratkih spojeva na dalekovodima. Gdje se pod utjecajem ultra-visokih struja gume i žice počinju savijati.
U trenutku pucanja iz šine tračnice se razmiču. To je zbog već navedenih razloga.
Na kraju, preporučujemo da pogledate koristan video na ovu temu:
Sve pojave u elektricitetu su važne, neke imaju manji utjecaj, neke više. Međutim, da bi razumjeli gdje i kako se manifestiraju trebali bi svi koji su povezani s ovim područjem, bez obzira na električara, inženjera automatiziranog sustava upravljanja ili instruktora. Nadamo se da sada znate što opisuje Ampereov zakon, kao i njegov praktični značaj!
Povezani materijali:
- Joule-Lenzov zakon
- Kako pretvoriti ampere u kilovate
- Raspodjela naboja u vodiču
