Co je síla Ampérů?

Znalost toho, co je Ampere síla, jak se to vztahuje a jak to může být užitečné pro lidi, je nezbytné pro ty, kteří pracují s proudem. Jak pro svou vlastní bezpečnost, tak i pro práci s různou elektronikou (při navrhování železničních zbraní, což je docela populární). Ale stačilo, abychom se rozhlédli, začneme zjistit, co je síla Ampérů, vlastnosti této síly a kde je používána. Můžete si také přečíst potenciální využití v budoucnu a přínosy jeho použití nyní.

Ampere zákon

Síla Ampérů je hlavní složkou Ampere zákona - zákon o interakci elektrických proudů. Uvádí, že paralelně s vodiči, ve kterých elektrické proudy proudění v jednom směru, vzniká síla přitažlivosti. A v těch vodičích, v nichž protékají elektrické proudy v opačných směrech, dochází k odpudivé síle.

Ampérův zákon také odkazuje na zákon, který určuje sílu magnetického pole, nikoliv malou část vodiče, přes kterou protéká proud. V tomto případě je definován jako výsledek vynásobení proudové hustoty, která prochází vodičem, o indukce magnetického pole ve kterém je umístěn vodič.

Ze samotného Ampere zákona vyplývá, že ampere síla je nulová, pokud je úhel mezi proudovou a magnetickou indukční čárou také nulový. Jinými slovy, musí být vodič umístěn podél magnetické indukční linie, aby dosáhl nuly.

A jaká je síla Ampérů?

Toto je síla, kterou magnetické pole ovlivňuje část vodiče, přes kterou protéká proud. Samotný vodič je v magnetickém poli. Síla ampér je přímo závislá na proudové síle ve vodiči a vektorovém produktu délky vodivé části vynásobené magnetickou indukcí.

Ve vzorci bude vše vypadat takto: ca = st * dchp * s . Zde:

• sa je síla Ampérů,
• st - proud,
• DCP - délka vodiče,
• mi - magnetická indukce.

Historie objevů

To bylo nejprve formulováno Andre Ampere, kdo aplikoval zákon na stejnosměrný proud. Byl objeven v roce 1820. Tento zákon měl v budoucnu dalekosáhlé následky, protože bez něj je prostě nemožné představit si práci celé řady elektrických zařízení.

Pravidlo levého ruky

Toto pravidlo pomáhá pamatovat směr síly Ampérů. Pravidlo samo o sobě jde takto: pokud je ruka v takové poloze, že řady magnetické indukce vnějšího pole vstupují do dlaně a prsty malého prstu na indexovém bodě ve směru proudu proudu ve vodiči, pak palec palmy, odříznutý pod úhlem 90 stupňů, kde je síla Ampér směrována k vodivému prvku. Pravidlo může být obtížné, ale pouze tehdy, je-li úhel mezi indukcí proudu a pole příliš malý. Pro snadné použití tohoto pravidla je dlaň často umístěna tak, že neobsahuje vektor, ale modul magnetické indukce (jak je znázorněno na obrázku).

Ampere Force (při použití dvou paralelních vodičů)

Představte si dva nekonečné vodiče, které jsou umístěny v určité vzdálenosti. Protékají proudy. Pokud proudy proudí v jednom směru, jsou vodiče přitahovány. V opačném případě odrazí jeden od jednoho. Pole vytvářející paralelní vodiče směřují proti sobě. A abyste pochopili, proč takto reagují, stačí si vzpomenout, že jako tyčí magnetů nebo jako náboje se vždy navzájem odpuzují. Pro určení směrového pole pole vytvořeného vodičem byste měli použít pravidlo pravého šroubu.

Aplikujte poznatky o síle Ampérů

Můžete se setkat s oblastí aplikace znalostí o síle Ampéry téměř na každém kroku civilizace. Použití síly Ampérů je natolik rozsáhlé, že pro obyčejného občana je obtížné si představit, co dělat, pokud znáte Ampér zákon a specifika použití síly. Takže pod působením síly Ampéra rotor rotuje, jehož vinutí je ovlivněno magnetickým polem statoru a rotor se začne pohybovat. Každé vozidlo, které používá elektrický pohon pro otáčení hřídelí (které spojují dopravní kola), využívá sílu Ampér (to lze vidět u tramvají, elektrických lokomotiv, elektrických vozidel a mnoha dalších zajímavých způsobů dopravy). Rovněž je to magnetické pole, které ovlivňuje mechanismy, které jsou elektrickými zařízeními, které musí něco otevřít / zavřít (dveře výtahů, otevírací vrata, elektrické dveře a mnoho dalších). Jinými slovy, všechna zařízení, která nemohou pracovat bez elektřiny a mají pohyblivé uzly, fungují díky znalosti Amprového zákona. Například:

1. Všechny uzly v elektrotechnice. Nejoblíbenější je základní elektromotor.
2. Různé typy elektrotechniky, které generují různé zvukové vibrace pomocí permanentní magnet. Mechanismus působení je takový, že elektromagnetické pole působí na magnet, který vytváří blízký vodič s proudem a změna napětí vede ke změně zvukové frekvence.
3. Práce elektromechanických strojů, ve kterých dochází k pohybu vinutí rotoru vzhledem ke statorovému vinutí, je postaven na ampérové ​​síle.
4. S pomocí síly Ampér se uskutečňuje proces elektrodynamické komprese plazmy, který se nalézá v tokamakách a potenciálně otevírá enormní cesty pro vývoj termonukleární energie.
5. Také pomocí elektrodynamické komprese aplikované elektrodynamické metody lisování.

Potenciál

Navzdory již existujícímu praktickému použití je potenciál využití energie Ampérů tak obrovský, že je těžké popsat. Může být použita v komplexních mechanismech, které jsou navrženy tak, aby usnadňovaly existenci člověka, automatizovaly jeho činnost a zlepšovaly procesy přirozeného života.

Experiment

Abyste byli schopni vidět sami oči působením síly Ampere, můžete doma provést malý experiment. Nejprve musíte vzít podkovy magnet, ve kterém je vodič umístěn mezi póly. Všechno je žádoucí reprodukovat jako na obrázku. Pokud zavřete klíč, uvidíte, že se vodič začne pohybovat, přechází z počátečního rovnovážného bodu. Můžete experimentovat se směry proudového přenosu a zjistit, že směr vychýlení vodiče se mění v závislosti na směru pohybu. Ze samotného experimentu můžete provést několik poznámek, které potvrzují výše uvedené:

• Magnetické pole působí výlučně na vodič s proudem.
• Síla působící na vodič s proudem v magnetickém poli je důsledkem jejich vzájemného působení. Pod vlivem této síly se vodič pohybuje v prostoru uvnitř magnetického pole.
• Povaha interakce je přímo závislá na napětí elektrického proudu a vedení magnetického pole.
• Pole nepůsobí na vodiči s proudem, jestliže proud ve vodiči proudí rovnoběžně se směrem polních linií.

Bezpečnost při práci s proudem

Při práci s elektrickým proudem je třeba dodržovat několik jednoduchých bezpečnostních pokynů, které vám umožní vyhnout se negativním důsledkům:

• Práce s napájecími zdroji ne více než 12 voltů.
• Nepoužívejte hořlavé materiály.
• Nepracujte s mokrými rukama.
• Nedotýkejte se živých částí zařízení.