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:
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 |