Wechselwirkung von Strömen in parallelen Leitern
Die Wechselwirkung von Strömen ist in. Sehr gut bekanntmoderne Elektrotechnik: Sie wird bei der Auslegung komplexer Kernreaktoren wie "Tokamak" und beim Bau von Elektromotoren berücksichtigt. Zum Beispiel wird in der letzteren eine Verschiebung der nahe gelegenen Windungen der Statorwicklung zur Wicklung des Rotors beobachtet. Beim "starken" Anfahren leistungsfähiger Maschinen kann es daher zu Schäden an der Haltespule kommen, wenn der Strom die maximal zulässigen Werte erreicht. In diesem Fall besteht eine magnetische Wechselwirkung der Ströme, die durch zwei verschiedene Wicklungen fließen. Ihre rotierenden Magnetfelder üben einen attraktiven Effekt auf die Leiter aus. Wenn man die Wechselwirkung von Strömen studiert, betrachten sie gewöhnlich die magnetische Art der Wechselwirkung, obwohl dieses Thema tatsächlich umfangreicher ist.
Stellen Sie sich für jede Linie ein dreiphasiges Netzwerk vordas hat seine eigene Gruppe von Verbrauchern. Während ihre Gesamtwiderstände annähernd gleich sind, arbeitet das gesamte System stetig, aber es ist wichtig, das gegenwärtige Gleichgewicht zu verletzen, da es ein Regime gibt, das "Schrägphasen" genannt wird, das Geräte deaktivieren kann. Auch die Wechselwirkung von Strömen tritt mit dem parallelen Einschluss mehrerer Stromversorgungen für die gleiche Last auf. In diesem Fall, wenn die Phaseneinstellung korrekt durchgeführt wird, fließen die Ströme zwischen den Quellen (für eine kurze Zeit), aber mit einer Fehlanpassung der Phasenleitungen tritt ein Kurzschluss auf. Offensichtlich manifestiert sich das Zusammenwirken von Strömen auf verschiedene Arten. Am häufigsten ist es jedoch üblich, das Ampere-Gesetz zu berücksichtigen.
Wenn zwischen gegenüberliegenden Polen eines Magneten(ein konstantes Magnetfeld), um einen beweglichen Rahmen zu platzieren, durch den der Strom fließt, wird er sich in einen Winkel drehen, der durch die Wechselwirkungskraft zwischen den zwei Magnetfeldern und die Richtung der Spannungslinien bestimmt wird. Diese Kraft wurde 1820 von dem berühmten französischen Physiker AM Amper definiert und formuliert.
Derzeit wird Folgendes verwendetFormulierung: wenn der Strom den leitenden dünnen Abschnitt in einem Magnetfeld fließt, wird die Kraft dF, haben einen Einfluss auf einen bestimmten Bereich (dl) der Draht ist eine direkte Funktion des Stromes I und das Vektorprodukt der Länge dl auf den Wert der magnetischen Induktion B, die:
dF = (I * dl) * B,
wobei F, I, B Vektormengen sind.
Die Bestimmung der Richtung F wird üblicherweise durchgeführteine sehr einfache Art und Weise - linke Regel. Gedanklich linker Arm muss so positioniert werden, dass die Spannungslinie der magnetischen Induktion (B) in einem Winkel von 90 Grad in der offenen Hand enthielt, 4 rektifizierten Finger nach Stromrichtung (von „+“ auf „-“), dann im rechten Winkel gebogen Daumen anzuzeigen, Richtung auf der stromführenden Leiter Ampere wirkende Kraft.
Die bekannteste Interaktionskraftparallele Ströme. In der Tat ist dies ein Sonderfall eines allgemeinen Gesetzes. Wir stellen zwei parallele Leiter mit einem Strom in einem Vakuum dar, dessen Länge unendlich ist. Der Abstand zwischen ihnen ist mit dem Buchstaben "r" bezeichnet. Jeder Leiter (Ströme I1 und I2) erzeugt ein Magnetfeld um sich herum, so dass sie interagieren. Induktionslinien sind Kreise.
Die Richtung des Vektors der magnetischen Induktion B1 wird durch die Regel des Bohrers bestimmt. Wir geben die Formel:
B1 = (m0 / 4Pi) * (2 * I1 / r);
wo m0 die magnetische Konstante ist; r ist die Entfernung; Pi - 3.14.
Wir wenden die Formel an, um die Ampere-Kraft zu finden:
dF12 = (I2 · dl) * B1;
wo dF12 ist die Kraft der Wirkung des Feldes von Leiter 1 auf Leiter 2.
Das Stärkemodul ist:
dF12 = (m0 / 4Pi) * (2 * I1 * I2 / r) * dl.
Wenn die Länge l gleich null ist, dann gilt:
F12 = (m0 / 4Pi) * (2 * I1 * I2 / r).
Dies ist die Kraft, die wirkteine bestimmte Einheit der Länge des Drahtes mit dem Strom. Wenn Sie den Wert von F kennen, wird es möglich, zuverlässige elektrische Maschinen zu konstruieren, die für die Wirkung der Ampere-Kraft sorgen. Es wird auch verwendet, um den Wert der magnetischen Konstante zu berechnen. Es ist notwendig, darauf zu achten, dass, ausgehend von einer Regel der linken Hand, folgt: wenn die Richtung der Ströme übereinstimmt, werden die Leiter angezogen, und sonst - abgestoßen.
