Вопрос 106 (з-н Ампера)

Силу, действующую со стороны магнитного поля на проводник с током, называют силой Ампера. Элементарная сила Ампера dF, действующая на малый элемент dl длины проводника, по которому идет электрический ток I, равна:

dF=I[dL B] (в СИ)

dF=I/c [dL B] (в гауссовой системе), где dl – вектор, численно равный длине dl элемента проводника и направленный в ту же сторону что и вектор j плотности тока в этом элементе проводника. Написанное выше соотношение называют законом Ампера.

Вопрос 107 (з-н Био- Савара- Лапласа)

Закон Био – Свара – Лапласа звучит так: если постоянный ток проходит по контуру, который находится в вакууме, rо – точка, в которой ищется поле, то индукция магнитного поля в этой точке будет выражено интегралом:

где

I – постоянный ток;

γ – это контур;

rо – произвольно взятая точка.

Направление dB перпендикулярно dI и r, что означает, что оно перпендикулярно плоскости, в которой лежат, и полностью совпадает с касательной к линии магнитной индукции. Данное направление можно без труда определить по правилу правой руки (по правилу буравчика): если поступательное движение буравчика совпадает с направление тока, то направление вращения руки будет совпадать с направлением dB. Модуль вектора dB выражается формулой:

Векторный потенциал представляется следующим интегралом:

Вопрос 108 (Магнитное поле проводников с током)

Если в поле поместить проводник с током, который создает свое собственное магнитное поле, то оба магнитных поля, взаимодействуя между собой, создадут силу, которая стремиться вытолкнуть проводник из поля. Магнитные силовые линии поля и проводника слева от него совпадают по направлению и их полностью здесь больше, чем справа от проводника где магнитные силовые линии проводника идут навстречу линиям поля и ослабляют одна другую. Проводник выталкивается из магнитного поля вправо. Если изменить направление тока в проводнике, то направление силы также изменится.

Сила с которой поле действует на проводник: (1)

F - электромагнитная сила, (Н);

В - магнитная индукция поля, (Т);

I – сила тока в проводнике (А);

l – действующая в поле длина проводника (м).

Для определения направления силы, действующей в магнитном поле, применяют правило левой руки: если расположить левую руку так, чтобы магнитные линии входили в ладонь, а вытянутые четыре пальца совпадали с направлением тока проводнике, то большой палец укажет направление действия силы, приложенной к проводнику.

Если два проводника с током расположить рядом друг с другом, то их магнитные поля будут взаимодействовать. Когда точки в двух параллельных проводах направлены в одну сторону, то проводники притягиваются. Когда же токи направлены в разные стороны, проводники отталкиваются

Сила взаимодействия проводников, по которым проходят токи:

(2),

где I₁ и I₂ – силы токов в проводниках, (А); l – длина, на которой проводники взаимодействуют, (м); а – расстояние между осями проводников, (м).

как видно из формулы (2) , если токи в проводниках равны, сила взаимодействия пропорциональна квадрату тока. Поэтому при коротких замыканиях в обмотках электрических аппаратов возникают очень большие усилия между витками, приводящие к механическим повреждениям аппаратов.