Ce este puterea amperială?

În 1820, distinsul fizician francez André Marie Amper (este în onoarea sa numit unitatea de măsură a curentului electric) a formulat una dintre legile fundamentale ale întregii inginerie electrică. Ulterior, această lege a fost numită puterea amperilor.

După cum se știe, în timpul trecerii curentului electric prin conductorul are loc în jurul propriilor linii care formeaza un fel de coajă rotative (secundare) de câmp magnetic de intensitate. Direcția acestor linii inducție magnetică determinată folosind regula mâna dreaptă (al doilea numele de „regulii mâinii drepte“): mental mâna dreaptă clasps conductorului, astfel încât pentru particule încărcate coincide cu direcția indicată de degetul mare îndoit. Drept urmare, celelalte patru degete, care înfășoară firul, vor indica rotația câmpului.

Dacă două astfel de conductori (fire subțiri) sunt plasate în paralel, atunci interacțiunea câmpurilor lor magnetice va fi afectată de puterea amperului. În funcție de direcția curentului în fiecare dirijor, pot respinge sau atrage. La curenții care curg într-o direcție, forța amperă exercită un efect atractiv asupra lor. În consecință, direcția opusă a curenților determină repulsia. Acest lucru nu este surprinzător: deși acuzațiile similare repetă, în acest exemplu, nu încărcările însele interacționează, ci câmpurile magnetice. Deoarece direcția rotației lor este aceeași, câmpul rezultat este o sumă vectorală, nu o diferență.

Cu alte cuvinte, câmpul magnetic afectează un conductor care traversează liniile de întindere într-un anumit mod. Puterea unui amper (o formă arbitrară a unui conductor) este determinată de formula legii:

dF = B * I * L * sin a;

unde - valoarea I curent în conductor - B - inducția câmpului magnetic, care găzduiește conductivă material car L - luate pentru calculul lungimii conductorului de curent (care, în acest caz, se presupune că lungimea conductorului și rezistența tind la zero) - alfa (a) - un unghi vector între direcția de mișcare a particulelor elementare încărcate electric și liniile de tensiune câmp extern. Corolarul este următorul: când unghiul dintre vectori este de 90 de grade, păcatul său = 1, iar valoarea forței este maximizată.

Direcția vectorială a acțiunii forței amperi este determinată de regulile stângii: plasa mental mâna stângă, astfel încât liniile (vectori) a inducției magnetice a câmpului extern inclus în mână deschisă, iar cele patru degete rămase indică direcția rectificate în care fluxurile de curent în conductorul. Apoi degetul mare, îndoit la un unghi de 90 de grade, va arăta direcția forței care acționează asupra conductorului. Dacă unghiul dintre vectorul curentului electric și o inducție linie arbitrară este prea mică, pentru a simplifica aplicarea regulii în palma nu ar trebui să includă în sine vectorul de inducție, și modulul.

Utilizarea puterii de amperaj a făcut posibilă crearea motoarelor electrice. Suntem cu toții obișnuiți să avem suficient să faceți clic pe comutatorul unui aparat electric de uz casnic echipat cu un motor la mecanism de acționare a intrat în vigoare. Și despre procesele care au loc în acest caz, nimeni nu se gândește la asta. Direcția forței amperi nu doar explică principiul motoarelor, ci vă permite să determinați exact unde va fi direcționat cuplul.

De exemplu, imaginați-vă Motorul DC: ancora sa este o bază-cadru cu o înfășurare. Un câmp magnetic extern este creat de poli speciali. Deoarece ranflarea înfășurării în jurul ancorei este circulară, atunci direcția curentului pe secțiunile conductorului este opusă părților opuse ale acesteia. În consecință, se întâlnesc și vectorii de acțiune ai forței amperi. Deoarece armătura este fixată pe lagăre, acțiunea reciprocă a vectorilor de forță ai amperilor creează un cuplu. Pe măsură ce crește valoarea curentă, forța crește și ea. De aceea curentul electric nominal (indicat în certificatul echipamentului electric) și cuplul sunt în mod direct interconectate. Creșterea curentului este limitată de caracteristicile de proiectare: secțiunea transversală a firului utilizat pentru înfășurare, numărul de viraje,