Показать меню

Закон Ампера простым языком

22.10.2018
3 822

Простое объяснение закона Ампера и его применения на практике. Направление силы Ампера.


Электричество — это достаточно сложный раздел физики, он переполнен различными законами и явлениями, которые сопровождают протекание тока в проводнике. Например, если у нас есть два и больше проводников, по которым протекает электрический ток, то проводники будут притягиваться или отталкиваться друг от друга. Это проявление силы Ампера. В этой статье мы простым языком расскажем, что это за явление и где оно применяется. Содержание:

Определение


Закон Ампера гласит, что сила, которая возникает вокруг проводника, прямо пропорциональна его длине, силе тока и магнитной индукции, а также косинуса угла между проводником и вектором магнитной индукции. Соответственно его формула:

F=BILcosa

Эта F является силой Ампера. Ничего не напоминает? И формула, и сам её физический смысл аналогичен силе Лоренца. Отличием является лишь то, что закон Ампера справедлив для проводника в магнитном поле, а Лоренца действует на заряженные частицы.

Если его представить в векторной форме, то уравнение будет иметь вид:


Закон Ампера простым языком

А в дифференциальной форме:



Есть и другая формулировка: закон Ампера характеризует силу, действующую на проводник в магнитном поле. Он был открыт Андре Мари Ампером в 1820 году.

В чем измеряется сила Ампера? Как и другие силы в физике – в Ньютонах (Н).

Интересно! В отечественной физике в большинстве случаев придерживаются системы единиц измерения СИ. Так вот в этой системе под величиной 1 Ампер понимают такой ток, при протекании которого по двум проводникам расположенным параллельно и в 1 метре друг от друга, возникала бы сила взаимодействия в 2*10^(-7) Н. При этом они имеют бесконечную длину, минимальную площадь поперечного сечения и расположены в вакууме.

Так как этот закон подразумевает возникновение какой-то силы, то нет сомнений что при наличии нескольких таких сил они будут взаимодействовать между собой. Давайте разберёмся как именно.

При взаимодействии параллельных токов, протекающих в одном направлении, два расположенных рядом проводника начнут притягиваться. Если токи будут протекать в разных направлениях — проводники будут отталкиваться. Это и есть самое важное действие в этом законе.

Направление силы Ампера

Чтобы определить направление этих сил используют правило левой руки. Для этого нужно раскрытую ладонь левой руки расположить около проводника так, чтобы в неё входили линии вектора индукции магнитного поля, а четыре раскрытых пальца указывали направление протекания тока. Тогда отогнутый под прямым углом большой палец укажет направление силы Ампера и Лоренца.



Напомним, что направление вектора магнитной индукции определяется с помощью правила правой руки. Для этого нужно обогнуть четыре пальца правой руки вокруг проводника, большой палец отогнуть под прямым углом (словно показываете «класс»), так чтобы он указывал направление тока. Тогда четыре согнутых пальца будут показывать, как проходят линии магнитного поля, они будут описывать окружности вокруг токопроводящей жилы.



Применение на практике


Закон Ампера является одним из важнейших законов электротехнике. Давайте рассмотрим примеры из его практического применения. Основой почти любого предприятия является электропривод. Двигателя и электромагнитные исполнительные механизмы используются для перемещения или приведения в действие различных узлов:

  • автоматизированных задвижек трубопроводов;
  • грузоподъемных механизмов;
  • электротранспорта (электровозы на жд);
  • трамваи;
  • троллейбусы;
  • электрокары и прочее.

Сила Ампера заставляет двигатель вращаться, из-за взаимодействия между обмотками ротора и статора. Для того чтобы обмотки вращались, их либо переключают с помощью щеточного узла и коллектора в двигателях постоянного тока, либо используют переменный ток.



В динамиках и громкоговорителях тоже закон Ампера нашел свое применение. Там происходит движение мембраны, на которой расположена обмотка из медной проволоки в магнитном поле постоянного магнита.



Её действие наблюдается при коротких замыканиях на ЛЭП. Где под воздействием сверхбольших токов шины и провода начинают изгибаться.

В момент выстрела из рельсотрона у него раздвигаются рельсы. Это обусловлено уже перечисленными причинами.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:



Все явления в электричестве важны, некоторые вносят меньшее влияние, некоторые большее. Однако понимать, где и как они проявляются должен каждый, кто связан с этой сферой, независимо электромонтер, АСУшник или КИПовец. Надеемся, теперь вы знаете, что описывает закон Ампера, а также какое его практическое значение!

Материалы по теме:

  • Закон Джоуля-Ленца
  • Как перевести амперы в киловатты
  • Распределение зарядов в проводнике




Нравится
0)Не нравится
0)
Еще по этой теме:
Почему выбивают пробки в квартире и как устранить эту неисправность?
22:35, 22 октябрь
Почему выбивают пробки в квартире и как устранить эту неисправность?
Основные причины срабатывания электрических пробок. Способы самостоятельного устранения проблемы.
Что такое фазоуказатель и как им пользоваться?
22:30, 22 октябрь
Что такое фазоуказатель и как им пользоваться?
Необходимость применения фазоуказателя и правила пользования данным прибором.
Что такое самоиндукция — объяснение простыми словами
21:55, 22 октябрь
Что такое самоиндукция — объяснение простыми словами
Что собой представляет явление самоиндукции, как оно возникает и где может применяться. Польза и вред от самоиндукции.
Как повысить постоянное и переменное напряжение
17:57, 22 октябрь
Как повысить постоянное и переменное напряжение
Обзор возможных способов повышения напряжения постоянного и переменного тока. Узнайте, как повысить напряжение с 5 до 12 Вольт, с 12 до 220 или даже с 220 до 1000В.
Величайшие открытия Николы Тесла, о которых нужно знать
17:56, 22 октябрь
Величайшие открытия Николы Тесла, о которых нужно знать
Рассмотрение наиболее важных открытий сербского ученого - Николы Тесла. Изобретения, без которых невозможно было бы представить современный мир.
Комментарии:
Добавить комментарий
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Личный кабинет
Опрос
Оцените работу сайта

Календарь
«    Ноябрь 2020    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30