Действието на магнитно поле на ток

Експериментално установяване на силата на взаимодействие на тока и магнитното поле

Магнитното поле, независимо от източника, който се генерира, ток, постоянен магнит, се проявява предимно в механичното натоварване върху движещите се заряди. Чрез преместването такса се прилага електрически ток.

Помислете за силата, която действа на тоководещи проводника. Действието му е лесно да се намери, ако държите един прост експеримент. Hang проводник, чрез който токът между полюсите на постоянен магнит. Когато ток проводник се деформира под въздействието на силата, която има магнитна характер (Фигура 1).

Amp първо установява, че проводниците на която електрически ток потоци взаимодействат механично (привличат или отблъскват). Той отбеляза, че природата на силата, която действа върху токопровеждащите проводник в магнитно поле, не е електростатично, и има специален характер. По-късно тази сила стана известен като силата на Ампер. Чрез използването на сила на Ампер има редица електрически уреди магнито система.

Решете контрол по всички предмети. 10 години опит! Цена от 100 рубли. период от 1 ден!

Математически изрази за силата на Ампер

Така че Ампер експериментално установено, че силата, която действа в магнитно поле на текущата договорена покупка, е както следва:

Формула (1) се нарича закона на ампера. Той определя силата, действаща върху текущия елемент $ \ $ overrightarrow в магнитно поле. Мощност модул $ DF $ се изчислява по формулата:

Ампера сила е насочена перпендикулярно на равнината, в която вектори $ \ overrightarrowi \ \ $ overrightarrow. Специфичната посоката на силата на Ампер могат да бъдат намерени с помощта на правилото лява ръка. Лявата ръка трябва да бъде поставен така, че линиите на полето са включени в страна, четири пръста са насочени настоящите, а след това се наведе на 90 градуса спрямо палеца показва посоката на силата на Ампер.

Ампер сила, действаща на проводник с ток на крайните дължина може да се намери на:

където интегрирането се извършва по цялата дължина на проводника.

Силата на взаимодействие между две прави успоредни проводници на безкрайна дължина е равна на:

където $ I_1, I_2 $ - токовете, протичащи в проводници, $ г $ - разстоянието между проводниците, $ л $ - дължина проводник ($ л \ жж г $), $ _0 = 4 \ пи \ cdot ^ \ Frac \ (Хенри \ да \ m) $ магнитната константа.

Експериментално потвърждение на връзка между електрически и магнитни полета

Магнитните полета действат върху токовете, токовете в своя акт на магнитното поле. Един пример ще бъде опитът на Оерстед. Оерстед поставя магнитна игла под диригент линейния с ток успоредно на жицата. Стрелката може да се върти около вертикалната си ос. Ако проводникът е актуална, иглата е поставена перпендикулярно на проводника. Настоящата посока се променя, стрелката разгъната в 1800. Същият ефект се получава, когато телта се премества със стрелка. На този опит за първи път на връзка между електрически и магнитни явления.

Задача: две паралелни, линеен проводник с дължина L = милионметър всеки същите настоящите потоци. Силата на взаимодействието на тези токове е $ F = ^ Н $. Виж силата на тока, който протича през проводник, когато разстоянието между тях е г = 1 cm.

Успоредни праволинейни проводника, през които протичат токове постоянни, да си взаимодействат със сила модул Ампер, който може да се запише като:

където течения $ I_1 = I_2 = I. $ експресна (1.1), необходимата здравина на тока, получаваме:

$ D = 1 сантиметър ^ т $. $ _0 $ = $ 4 \ пи \ cdot ^ \ Фрак. $ Заместването числени стойности, ние извършват изчисленията.

Задача: Директно проводник е в постоянно магнитно поле на индукция, която е равна на 0,01 Тесла. Каква ще бъде ъгълът между посоката на вектора индукция и посоката на тока, ако силата, с която полето действа на проводника е равно на $ ~ $ H. Дължината на проводник от 0,1 м; мощността на тока от 20 А

$ \ Overrightarrow $ е перпендикулярна на чертежа, от нас.

Тъй като областта на еднородни условия на проблема, на ток е постоянен, като основа за решаването на проблема ще отнеме правото на Ампер под формата на:

Тогава Ампер агрегат ще бъде равен на:

\ [F = IBL \ cdot грях \ а \ \ наляво (2.2 \ полето), \]

където $ \ алфа $ - желания ъгъл между вектор посока и посоката на индукционния ток. Ние изразяваме греха $ \ алфа, \ $ получи:

Ние извършваме изчисляване, всички единици в SI:

A: Ъгълът между посоката на индукционния вектора и посоката на тока е равно на $ \ Frac = 30<>^ \ Circ. $