Interacțiunea curenților în conductoare paralele

Interacțiunea curenților este foarte bine cunoscută în ingineria electrică modernă: este luată în considerare în proiectarea complexului reactori nucleari tip "Tokamak" și în proiectarea motoarelor electrice. De exemplu, în cel de-al doilea, se observă o deplasare a înclinărilor din apropiere ale înfășurării statorului la înfășurarea rotorului. Deci, cu pornirea "grea" a mașinilor puternice, atunci când curentul atinge valorile maxime admise, poate fi observată deteriorarea bobinei de reținere. În acest caz, există o interacțiune magnetică a curenților care curg prin două înfășurări diferite. Câmpurile lor magnetice rotative exercită un efect atractiv asupra conductorilor. Studind interacțiunea curenților, ei consideră de obicei tipul de interacțiune magnetică, deși acest subiect este mai amplu.

Să ne imaginăm o rețea trifazată, pe fiecare linie a cărei grup de consumatori este conectat. În timp ce rezistența lor totală este aproximativ egală, întregul sistem funcționează în mod constant, dar este esențial să se încalce soldul actual, deoarece vine un regim numit "faze de înclinare" capabil să dezactiveze echipamentul. De asemenea, interacțiunea curenților are loc cu includerea paralelă a mai multor surse de alimentare pentru aceeași sarcină. În acest caz, dacă faza este realizată corect, curenții curg între surse (pentru o perioadă scurtă de timp), dar cu o nepotrivire a liniilor de fază, apare un scurtcircuit. Evident, interacțiunea curenților se manifestă în moduri diferite. Cu toate acestea, este de obicei luată în considerare Legea lui Ampere.

Dacă un cadru mobil este introdus între polii opuși ai magnetului (un câmp magnetic constant), prin care trece curentul, acesta se va întoarce la un unghi determinat de forța de interacțiune dintre cele două câmpuri magnetice și direcția liniilor de tensiune. Această forță a fost definită și formulată în 1820 de faimosul fizician francez AM Amper.

În prezent, se folosește următoarea formulă: atunci când un curent curge printr-un conductor subțire situat într-un câmp magnetic, forța dF, care acționează asupra unei anumite secțiuni (dl) a sârmei, depinde direct de curent I și produsul vector de lungime dl de valoarea inducției magnetice B. Aceasta este:

dF = (I * dl) * B,

unde F, l, B sunt cantități vectoriale.

Determinarea direcția F se realizează de obicei un mod foarte simplu - de regulă din stânga. Mental brațul stâng trebuie poziționat astfel încât linia de tensiune a inducției magnetice (B) inclus în mână deschisă, la un unghi de 90 de grade, 4 rectificat degetul direcția de indicare a curentului (de la „+“ la „-“), apoi îndoit în unghi drept degetul mare indică Direcția forței de amperaj care acționează asupra conductorului cu curent.

Forța cea mai comună este interacțiunea curenților paraleli. De fapt, acesta este un caz special al unei legi generale. Reprezentăm doi conductori paralele cu un curent în vid, lungimea căruia este infinită. Distanța dintre ele este notată cu litera "r". Fiecare conductor (curenții I1 și I2) generează un câmp magnetic în jurul său, astfel încât ei interacționează. Liniile de inducție sunt cercuri.

Direcția vectorului de inducție magnetică B1 este determinată de regula borerului. Dăm formula:

B1 = (m0 / 4Pi) * (2 * 11 / r);

unde m0 este constanta magnetica, r este distanta, Pi este 3.14.

Aplicând formula pentru găsire puterea lui Ampere, obținem:

dF12 = (12 * dl) * B1;

unde dF12 este forța efectului câmpului conductorului 1 asupra conductorului 2.

Modulul de rezistență este:

dF12 = (m0 / 4Pi) * (2 * 11 * I2 / r) * dl.

Dacă lungimea l este egală cu zero, atunci:

F12 = (m0 / 4Pi) * (2 * 11 * I2 / r).

Aceasta este forța care acționează asupra unei anumite unități a lungimii firului cu curentul. Dacă cunoașteți valoarea F, devine posibilă proiectarea fiabilă mașini electrice, care prevede acțiunea forței Ampère. Este, de asemenea, folosit pentru a calcula valoarea constantei magnetice. Trebuie remarcat faptul că, pe baza regulile mâinii stângi, urmează: dacă direcția curentă conductorii sunt atrasi, iar altfel ei resping.