Αλληλεπίδραση ρευμάτων σε παράλληλους αγωγούς

Η αλληλεπίδραση των ρευμάτων είναι πολύ γνωστή στοσύγχρονη ηλεκτρολογία: λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό σύνθετων πυρηνικών αντιδραστήρων όπως το "Tokamak" και στην κατασκευή ηλεκτρικών κινητήρων. Για παράδειγμα, στην τελευταία, παρατηρείται μια μετατόπιση των κοντινών στροφών της περιέλιξης του στάτη στην περιέλιξη του ρότορα. Έτσι, με την "βαριά" εκκίνηση ισχυρών μηχανών, όταν το ρεύμα φτάσει τις μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές, μπορεί να παρατηρηθεί βλάβη στο πηνίο συγκράτησης. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει μαγνητική αλληλεπίδραση των ρευμάτων που ρέουν μέσω δύο διαφορετικών περιελίξεων. Τα περιστρεφόμενα μαγνητικά πεδία ασκούν ελκυστική επίδραση στους αγωγούς. Μελετώντας την αλληλεπίδραση των ρευμάτων, θεωρούν συνήθως τον μαγνητικό τύπο αλληλεπίδρασης, αν και στην πραγματικότητα αυτό το θέμα είναι πιο εκτεταμένο.

Φανταστείτε ένα δίκτυο τριών φάσεων σε κάθε γραμμήη οποία συνδέεται δική του ομάδα καταναλωτών της. Ενώ η συνολική αντίσταση τους περίπου ίση με ολόκληρο το σύστημα είναι σταθερό, αλλά κοστίζει να διαταράξουν σημαντικά την ισορροπία των ρευμάτων είναι τρόπος ονομάζεται «λοξότητας φάση» που μπορούν να βλάψουν τη μονάδα έρχεται. Επίσης αλληλεπίδραση ρεύματα συμβαίνει με την παράλληλη σύνδεση πολλαπλών πηγών ενέργειας για το ίδιο φορτίο. Σε αυτή την περίπτωση, εάν η σταδιακή εκτελείται σωστά, υπάρχει μια ροή των ρευμάτων μεταξύ των πηγών (πω εν συντομία), αλλά από τις γραμμές μη φάσης που λαμβάνεται με βραχυκύκλωμα. Προφανώς, η αλληλεπίδραση των ρευμάτων εκδηλώνεται με διαφορετικούς τρόπους. Ωστόσο, πιο συχνά από ό, τι συνήθως θεωρείται νόμο του Ampere.

Αν υπάρχει μεταξύ αντίθετων πόλων ενός μαγνήτη(Στατικό μαγνητικό πεδίο) τοποθετείται κινητού πλαισίου, μέσω του οποίου η τρέχουσα, θα περιστραφεί σε μια ορισμένη γωνία προσδιορίζεται από την ισχύ της αλληλεπίδρασης των δύο μαγνητικών πεδίων και προσανατολισμένες γραμμές της έντασης. Η δύναμη αυτή προσδιορίστηκε και διατυπώθηκε το 1820 από τον διάσημο Γάλλο φυσικό AM Αμπέρ.

Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται τα ακόλουθασκεύασμα: όταν το ρεύμα ρέει μέσω του αγωγού λεπτό τμήμα σε ένα μαγνητικό πεδίο, η δύναμη dF, έχουν επιπτώσεις σε μια ορισμένη περιοχή (dl) το σύρμα είναι μια άμεση συνάρτηση του ρεύματος Ι και ο φορέας γινομένου του μήκους dl επί της αξίας της μαγνητικής επαγωγής Β η οποία είναι:

dF = (I * dl) * Β,

όπου F, l, B είναι ποσότητες φορέα.

Ο προσδιορισμός της κατεύθυνσης F πραγματοποιείται συνήθωςένας πολύ απλός τρόπος - ο κανόνας του αριστερού χεριού. Διανοητικά αριστερό χέρι πρέπει να τοποθετηθεί έτσι ώστε η γραμμή εντάσεως της μαγνητικής επαγωγής (Β) που περιλαμβάνεται στο ανοιχτό χέρι σε γωνία 90 μοιρών, 4 διορθωθεί δάχτυλο δείχνει την κατεύθυνση του ρεύματος (από το «+» έως «-»), στη συνέχεια, λυγισμένο σε ορθή γωνία αντίχειρα δείχνουν Η κατεύθυνση της δύναμης Αμπέρ ενεργεί στον αγωγό με ρεύμα.

Η πιο γνωστή δύναμη αλληλεπίδρασηςπαράλληλα ρεύματα. Στην πραγματικότητα πρόκειται για μια ειδική περίπτωση ενός γενικού νόμου. Αντιπροσωπεύουμε δύο παράλληλους αγωγούς με ρεύμα σε κενό, το μήκος του οποίου είναι άπειρο. Η απόσταση μεταξύ τους υποδηλώνεται με το γράμμα "r". Κάθε αγωγός (τα ρεύματα I1 και I2) δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από τον εαυτό του, έτσι αλληλεπιδρούν. Οι γραμμές επαγωγής είναι κύκλοι.

Η κατεύθυνση του διανύσματος της μαγνητικής επαγωγής Β1 καθορίζεται από τον κανόνα του τρυπανιού. Δίνουμε τον τύπο:

B1 = (m0 / 4Pi) * (2 * 111 / r);

όπου m0 είναι η μαγνητική σταθερά. r είναι η απόσταση. Πι - 3.14.

Εφαρμόζοντας τον τύπο για την εξεύρεση της δύναμης Ampere, παίρνουμε:

dF12 = (12 * dl) * Β1;

όπου dF12 είναι η δύναμη της επίδρασης του πεδίου του αγωγού 1 στον αγωγό 2.

Η μονάδα αντοχής είναι:

dF12 = (m0 / 4Pi) * (2 * 111 * I2 / r) * dl.

Εάν το μήκος l είναι ίσο με μηδέν προς ένα, τότε:

F12 = (m0 / 4Pi) * (2 * 111 * I2 / r).

Αυτή είναι η δύναμη που ενεργείμια συγκεκριμένη μονάδα του μήκους του σύρματος με το ρεύμα. Αν γνωρίζετε την τιμή του F, καθίσταται δυνατή η σχεδίαση αξιόπιστων ηλεκτρικών μηχανών που παρέχουν τη δράση της δύναμης του Ampere. Χρησιμοποιείται επίσης για τον υπολογισμό της τιμής της μαγνητικής σταθεράς. Πρέπει να προσέξουμε ότι, ακολουθώντας έναν κανόνα του αριστερού χεριού, ακολουθεί: εάν η κατεύθυνση των ρευμάτων συμπίπτει, οι αγωγοί έλκονται και αλλιώς απωθούνται.