A eletricidade é um ramo bastante complexo da física, ela é repleta de várias leis e fenômenos que acompanham o fluxo de corrente em um condutor. Por exemplo, se temos dois ou mais condutores pelos quais flui uma corrente elétrica, os condutores se atraem ou se repelem. Esta é uma manifestação da força de Ampère. Neste artigo, explicaremos em linguagem simples o que é esse fenômeno e onde ele é aplicado.
Contente:
- Definição
- Direção da força de ampere
- Aplicação na prática
Definição
A lei de Ampère afirma que a força que surge em torno de um condutor é diretamente proporcional ao seu comprimento, força da corrente e indução magnética, bem como o cosseno do ângulo entre o condutor e o vetor magnético indução. Consequentemente, sua fórmula:
F = BILcosa
Este F é a força Ampere. Não se parece com nada? Tanto a fórmula quanto seu significado físico são semelhantes Força Lorentz. A única diferença é que a lei de Ampère é válida para um condutor em um campo magnético e Lorentz atua sobre partículas carregadas.
Se for apresentado em forma de vetor, a equação será semelhante a:
E na forma diferencial:
Há outra formulação: a lei de Ampère caracteriza a força que atua sobre um condutor em um campo magnético. Foi descoberto por André Marie Ampere em 1820.
Como a força do Ampère é medida? Bem como outras forças da física - em Newtons (N).
Interessante! Na física doméstica, na maioria dos casos, o sistema SI de unidades é respeitado. Portanto, neste sistema, um valor de 1 Ampere é entendido como tal corrente, ao fluir através de dois condutores localizados em paralelo e a 1 metro de distância, haveria uma força de interação em 2 * 10 ^ (- 7) N. Além disso, eles têm um comprimento infinito, uma área de seção transversal mínima e estão localizados no vácuo.
Visto que essa lei implica o surgimento de algum tipo de força, não há dúvida de que, na presença de várias dessas forças, elas interagirão entre si. Vamos descobrir exatamente como.
Quando correntes paralelas fluem na mesma direção interagem, dois condutores adjacentes começarão a se atrair. Se as correntes fluírem em direções diferentes, os condutores se repelirão. Esta é a ação mais importante nesta lei.
Direção da força de ampere
A regra da mão esquerda é usada para determinar a direção dessas forças. Para fazer isso, coloque a palma da mão esquerda aberta perto do condutor para que linhas do vetor de indução magnética e quatro dedos abertos indicaram a direção do fluxo atual. Então, o polegar dobrado em um ângulo reto indicará a direção da força de Ampère e Lorentz.
Lembre-se de que a direção do vetor de indução magnética é determinada usando a regra da mão direita. Para fazer isso, você precisa passar quatro dedos da mão direita ao redor do condutor, dobrar o polegar em um ângulo reto (como se estivesse mostrando uma "classe"), de forma que indique a direção da corrente. Em seguida, quatro dedos dobrados mostrarão como as linhas do campo magnético passam, eles descreverão os círculos ao redor do núcleo condutor.
Aplicação na prática
A lei de Ampère é uma das leis mais importantes da engenharia elétrica. Vamos dar uma olhada em exemplos de sua aplicação prática. A base de quase qualquer empreendimento é o acionamento elétrico. Motor e atuadores eletromagnéticos são usados para mover ou acionar vários componentes:
- Válvulas de gaveta automatizadas para oleodutos;
- mecanismos de elevação;
- transporte elétrico (locomotivas elétricas na ferrovia);
- bondes;
- trólebus;
- carros elétricos e assim por diante.
A força do ampere faz com que o motor gire devido à interação entre os enrolamentos do rotor e do estator. Para que os enrolamentos girem, eles são trocados usando um conjunto de escova e um coletor em motores DC ou usando corrente alternada.
A lei de Ampère também encontrou seu caminho em alto-falantes e alto-falantes. Lá, a membrana se move, na qual um enrolamento de fio de cobre está localizado no campo magnético de um ímã permanente.
Sua ação é observada durante curtos-circuitos em linhas de transmissão. Onde, sob a influência de correntes ultra-altas, pneus e fios começam a se dobrar.
No momento do disparo do canhão, os trilhos se separam. Isso se deve aos motivos já listados.
Por fim, recomendamos assistir a um vídeo útil sobre o assunto:
Todos os fenômenos da eletricidade são importantes, alguns têm menos impacto, outros mais. Porém, para entender onde e como se manifestam devem estar todos os que se relacionam com esta área, seja um eletricista, um engenheiro de sistema de controle automatizado ou um instrutor. Esperamos que agora você saiba o que a Lei de Ampère descreve, bem como seu significado prático!
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