Oddziaływanie przewodników liniowych z prądem.

Część teoretyczna . Wykonał: Mariusz Chodór
Oddziaływanie przewodników liniowych z prądem.
Wiemy już, że prąd płynący w przewodniku jest źródłem pola magnetycznego. Jeżeli
uwzględnimy dwa takie przewodniki to będą one ze sobą oddziaływać. Pierwszy działa na drugi siłą
elektrodynamiczna i odwrotnie.
Rozpatrzmy dwa przewodniki prostoliniowe (o długości kilkudziesięciu cm) umieszczone równolegle
względem siebie w odległości kilku cm od siebie przez które przepuszczamy prad w tym samym
kierunku a następnie w przeciwnym:
ź
ź
Kierunek zgodny
Przyciąganie się przewodników
Kierunek przeciwny
Odpychanie się przewodników
Posługując się metodą Fleminga (znając kierunek płynącego prądu oraz wektora indukcji
r
( B wyznaczono met. prawej dłoni) określamy kierunki działających na przewodniki sił:
F12 = I 2 ⋅ B1 ⋅ l ⎫
μ = μ 0 ⋅ μ r ∧ μ r ≈ 1⎪⎪
μ0
⎬ ⇒ F12 =
B1 = μ 0 ⋅ H 1
2 ⋅π
⎪
I1
⎪
H1 =
2 ⋅π ⋅ r
⎭
F21 = I 1 ⋅ B2 ⋅ l ⎫
μ = μ 0 ⋅ μ r ∧ μ r ≈ 1⎪⎪
μ0
⎬ ⇒ F21 =
B2 = μ 0 ⋅ H 2
2 ⋅π
⎪
I2
⎪
H2 =
2 ⋅π ⋅ r
⎭
F12 = F21!!!
r
I1
⋅ r
B2
I2
I 21
I 12
r
B1
⋅
I1 ⋅ I 2 ⋅ l
r
⋅
I1 ⋅ I 2 ⋅ l
r
Jeżeli założymy, że przewodniki maja długość l=1m, znajdują się w odległości r=1m od siebie i
płynie przez nie prąd o natężeniu I1=I2=1A to siła oddziaływań pomiędzy nimi wynosi F=2⋅10-7N.
Z powyższego wynika definicja ampera – jednostki podstawowej w międzynarodowym
układzie jednostek SI:
1
Część teoretyczna . Wykonał: Mariusz Chodór
Amper jest to natężenie prądu który płynąc w dwóch równoległych nieskończenie długich
przewodnikach znajdujących się w odległości 1m od siebie powoduje działanie siły o wartości 2⋅10-7N
na każdy jego metr.
Pamiętamy, że wartość przenikalności magnetycznej próżni wynosi:
Wobec tego wartość współczynnika przy wzorze na siłę wynosi:
2
μ0 = 4 ⋅ π ⋅ 10− 7
N
μ0
= 2 ⋅ 10− 7 2 .
2 ⋅π
A
N
.
A2