V-kosmose.com

Магнитная сила между двумя параллельными проводниками

Физика > Магнитная сила между двумя параллельными проводниками

 

Изучите магнитную силу для параллельных проводников: магнитная сила и магнитное поле, формула, третий закон Ньютона, единица тока – ампер.

Параллельные провода с током формируют магнитные поля, которые также создают примечательные силы на токах.

Задача обучения

  • Перевести магнитную силу проводников в формулу.

Основные пункты

  • Созданное магнитное поле на проводах высчитывается по формуле  (μ0 – постоянная).
  • Магнитная сила описывается через F = IlBsinθ. Если проводники параллельны, то уравнение упрощается, потому что синусоидальная функция приравнивается к 1.
  • Силу между двумя параллельными проводами используют для определения ампера – стандартная единица тока.

Термины

  • Магнитное поле – магнитная сила и полюса вокруг магнита или электрического тока.
  • Текущий – скорость потока электрического заряда.

Параллельные провода с током формируют магнитные поля, которые также вызывают значительные силы на токах. Ощущаемая между проводами сила применяется для вычисления стандартной единицы тока – ампер.

Поле (B1), создающее I1 можно рассчитать по формуле:

Магнитные поля и сила, сформированные проводами, проводящими ток. Токи текут в одном направлении и отдалены дистанцией (r)

Поле B1 сильно влияет на провод, вмещающий I2. На рисунке эта сила обозначается как F2. Ее можно рассчитать:

F2 = I2lB1sinθ

Учитывая, что поле равномерно и перпендикулярно к проводу 2, sinθ = sin90 = 1. В итоге, упрощаем до F2 = I2lB1.

В соответствии с третьим законом Ньютона (F1 = -F2), силы на двух проводах сравняются по величине и будут противоположными в направлении. Так что можно применить F вместо F2. Часто длина проводов большая, поэтому удобнее решать силу на единицу длины:

Если токи текут в единой направленности, то сила притянет провода. В обратной ситуации – оттолкнет.

Часто сила между проводящими токи проводами применяется в качестве определения ампера. Если два параллельных провода отделены на 1 м, то каждый обладает 1 ампером, а сила:

Итог получаем из замены T на 1Н/(А ⋅ м).

Это значение выступает главным определением ампера. То есть, 1 ампер тока в двух бесконечно длинных параллельных проводниках создает на каждом силу 2⋅10-7 Н/м.


Раздел Физика

Магнит и магнитные поля
Магниты
Магнитная сила на движущемся электрическом заряде
Движение заряженной частицы в магнитном поле
Магнитные поля, магнитные силы и проводники
Применение магнетизма
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)