מהו כוח אמפר?

בשנת 1820, הפיזיקאי הצרפתי הידוע אנדרהמארי אמפר (זה לכבודו נקרא יחידת המדידה של זרם חשמלי) נוסח אחד החוקים הבסיסיים של כל הנדסת חשמל. לאחר מכן, חוק זה נקרא כוח של אמפר.

כידוע, כאשר עובר דרך מנצחזרם חשמלי סביב זה יש שדה משלו (משנית) משלו, קווי המתח אשר יוצרים מעין קליפה מסתובבת. הכיוון של שורות אלו של אינדוקציה מגנטית נקבע בעזרת הכלל של היד הימנית (השם השני הוא "הכלל תרגיל"): אנו נפשית לעטוף את המנצח עם יד ימין כך זרימת חלקיקים טעונים בקנה אחד עם הכיוון המצוין על ידי האגודל כפוף. כתוצאה מכך, ארבע אצבעות אחרות, עוטף את החוט, יציין את סיבוב השדה.

אם אחד ממקם שני מוליכים כאלה מקבילים(חוטי רזה), אז האינטראקציה של השדות המגנטיים שלהם יושפעו על ידי כוח אמפר. בהתאם לכיוון הנוכחי בכל מנצח, הם יכולים להדוף או למשוך. הזרמים זורמים בכיוון אחד, כוח אמפר מפעיל השפעה אטרקטיבית עליהם. לפיכך, בכיוון ההפוך של הזרמים גורם דחייה. זה לא מפתיע: אם כי חיובים דומים להדוף, בדוגמה זו, לא את ההאשמות עצמן, אבל שדות מגנטיים אינטראקציה. כיוון שכיוון הסיבוב שלהם זהה, השדה המתקבל הוא סכום וקטורי, לא הבדל.

במילים אחרות, השדה המגנטי משפיע על מוליך שחוצה קווי מתח בצורה מסוימת. כוחה של אמפר (צורה שרירותית של מנצח) נקבע מנוסחת החוק:

dF = B * I * L * חטא a;

שם - I - ערך הנוכחי במוליך; B -אינדוקציה של השדה המגנטי שבו מונח החומר המוליך; L - נלקח כדי לחשב את אורך של המנצח עם הנוכחי (וגם, במקרה זה, הוא האמין כי אורך המוליך וכוח נוטים לאפס); אלפא (א) היא הזווית הווקטורית בין כיוון תנועת החלקיקים היסודיים הטעונים לבין קווי האינטנסיביות של השדה החיצוני. התוצאה היא הבאה: כאשר הזווית בין הווקטורים היא 90 מעלות היא חטא = 1, ואת הערך של הכוח הוא מקסימלי.

כיוון וקטור של כוח המגברנקבע על ידי שלטון יד שמאל: מקום מנטלי כף היד השמאלית כך קווים (וקטורים) של אינדוקציה מגנטית של השדה החיצוני להיכנס לכף פתוח, ואת שאר ארבע אצבעות יישר להצביע על הכיוון שבו המהלכים הנוכחי במוליך. ואז האגודל, כפוף בזווית של 90 מעלות, יציג את כיוון הכוח הפועל על המנצח. אם הזווית בין הווקטור של זרם חשמלי לקו השראה שרירותי קטן מדי, אז כדי לפשט את היישום של הכלל, את כף היד לא צריך לכלול את וקטור אינדוקציה עצמה, אבל מודול.

השימוש בכוח אמפר איפשר ליצורמנועים חשמליים. כולנו רגילים לעובדה כי זה מספיק כדי ללחוץ על מתג של מכשיר חשמלי ביתי מצויד מנוע עבור מפעיל שלה ייכנסו לתוקף. ואף אחד לא באמת חושב על התהליכים המתרחשים בתהליך זה. הכיוון של כוח ampere לא רק מסביר את עיקרון הפעולה של המנועים, אלא גם מאפשר לך לקבוע בדיוק היכן מומנט יופנה.

לדוגמה, לדמיין מנוע DC: העוגן שלה הוא בסיס מסגרת עם מתפתל. שדה מגנטי חיצוני נוצר על ידי מוטות מיוחדים. מאחר שהתפתל, הפצע על עוגן, הוא עגול, ולאחר מכן משני צדיו הנגדיים, כיוון הזרם בקטעי המנצח הוא הפוך. כתוצאה מכך, וקטור הפעולה של כוח אמפר הוא גם נגד. מאז העוגן הוא קבוע על מסבים, הפעולה ההדדית של וקטורים כוח אמפר יוצר מומנט. עם הגידול של הערך הנוכחי של העליות הנוכחיות ואת הכוח. לכן זרם חשמלי מדורג (המצוין הדרכון עבור ציוד חשמלי) מומנט מחוברים ישירות. הגידול בהווה מוגבל על ידי תכונות העיצוב: החלק המשמש לניתוק החוט, מספר הפניות וכו '.