Jedną z najważniejszych gałęzi współczesnej fizyki jest to i wszystkie definicje z nimi związane. To właśnie ta interakcja wyjaśnia wszystkie zjawiska elektryczne. Teoria elektryczności obejmuje wiele innych dziedzin, w tym optykę, ponieważ światło jest promieniowaniem elektromagnetycznym. W tym artykule postaramy się wyjaśnić istotę prądu elektrycznego i siły magnetycznej w przystępnym, zrozumiałym języku.
Magnetyzm - podstawa fundamentów
W dzieciństwie dorośli pokazywali nam różne magiczne sztuczki z wykorzystaniem magnesów. Te niesamowite figurki, które przyciągają do siebie i potrafią przyciągać małe zabawki, od zawsze cieszą oczy dzieci. Co to są magnesy i jak siła magnetyczna działa na części żelazne?
Wyjaśniając językiem naukowym, będziesz musiał odwołać się do jednego z podstawowych praw fizyki. Zgodnie z prawem Coulomba i szczególną teorią względności na ładunek działa pewna siła, która jest wprost proporcjonalna do prędkości samego ładunku (v). To właśnie ta interakcja nazywana jest siłą magnetyczną.
Cechy fizyczne
Ogólnie należy rozumieć, że powstają one tylko wtedy, gdy ładunki poruszają się wewnątrz przewodnika lub w obecności w nich prądów. Badając magnesy i samą definicję magnetyzmu, należy rozumieć, że są one ściśle związane ze zjawiskiem prądu elektrycznego. Dlatego zrozummy istotę prądu elektrycznego.
Siła elektryczna to siła działająca między elektronem a protonem. Jest liczbowo znacznie większa niż wartość siły grawitacji. Jest generowany przez ładunek elektryczny, a raczej przez jego ruch wewnątrz przewodnika. Z kolei ładunki są dwojakiego rodzaju: dodatnie i ujemne. Jak wiesz, cząstki naładowane dodatnio przyciągają cząstki naładowane ujemnie. Jednak ładunki tego samego znaku mają tendencję do odpychania się.
Tak więc, kiedy te same ładunki zaczynają się poruszać w przewodniku, powstaje w nim prąd elektryczny, który tłumaczy się jako stosunek ilości ładunku przepływającego przez przewodnik w ciągu 1 sekundy. Siła działająca na przewodnik z prądem w polu magnetycznym nazywana jest siłą Ampera i jest obliczana zgodnie z regułą „lewej ręki”.
Dane empiryczne
Oddziaływania magnetyczne można napotkać w życiu codziennym, gdy mamy do czynienia z magnesami trwałymi, cewkami indukcyjnymi, przekaźnikami lub silnikami elektrycznymi. Każdy z nich ma niewidoczne dla oka pole magnetyczne. Można go prześledzić tylko na podstawie jego wpływu, jaki wywiera na poruszające się cząstki i namagnesowane ciała.
Siła działająca na przewodnik z prądem w polu magnetycznym została zbadana i opisana przez francuskiego fizyka Ampère'a. Jego imieniem nazwano nie tylko tę siłę, ale także wielkość obecnej siły. W szkole prawa Ampère'a definiuje się jako zasady „lewej” i „prawej” ręki.
Charakterystyka pola magnetycznego
Należy rozumieć, że pole magnetyczne zawsze powstaje nie tylko wokół źródeł prądu elektrycznego, ale także wokół magnesów. Zwykle jest przedstawiany z magnetycznymi liniami siły. Graficznie wygląda to tak, jakby kartkę papieru umieszczono na magnesie, a na wierzch wylano opiłki żelaza. Będą wyglądać dokładnie tak, jak na poniższym obrazku.
W wielu popularnych książkach o fizyce siła magnetyczna jest wprowadzana w wyniku obserwacji eksperymentalnych. Jest uważana za odrębną podstawową siłę natury. Taki pomysł jest błędny; w rzeczywistości istnienie siły magnetycznej wynika z zasady względności. Jej brak doprowadziłby do naruszenia tej zasady.
Siła magnetyczna nie ma nic fundamentalnego – jest po prostu relatywistyczną konsekwencją prawa Coulomba.
Zastosowanie magnesów
Według legendy, w I wieku naszej ery na wyspie Magnesia starożytni Grecy odkryli niezwykłe kamienie, które miały niesamowite właściwości. Przyciągali do siebie każdą rzecz wykonaną z żelaza lub stali. Grecy zaczęli zabierać ich z wyspy i badać ich właściwości. A kiedy kamienie wpadły w ręce ulicznych magików, stały się nieodzownymi pomocnikami we wszystkich ich występach. Wykorzystując moc magnetycznych kamieni udało im się stworzyć całe fantastyczne show, które przyciągnęło wielu widzów.
Gdy kamienie rozprzestrzeniły się na wszystkie części świata, zaczęły krążyć o nich legendy i różne mity. Kiedyś kamienie trafiły do Chin, gdzie nazwano je na cześć wyspy, na której zostały znalezione. Magnesy stały się przedmiotem badań wszystkich wielkich naukowców tamtych czasów. Zauważono, że jeśli położysz magnetyczny żelazny kamień na drewnianym pływaku, naprawisz go, a następnie obrócisz, spróbuje on powrócić do swojej pierwotnej pozycji. Mówiąc najprościej, działająca na nią siła magnetyczna obróci rudę żelaza w określony sposób.
Korzystając z tego, naukowcy wymyślili kompas. Na okrągłym kształcie wykonanym z drewna lub korka narysowano dwa główne bieguny i zainstalowano małą igłę magnetyczną. Ten projekt został opuszczony do małej miski wypełnionej wodą. Z czasem modele kompasów uległy poprawie i stały się dokładniejsze. Korzystają z nich nie tylko żeglarze, ale także zwykli turyści, lubiący eksplorować tereny pustynne i górskie.
Naukowiec Hans Oersted prawie całe swoje życie poświęcił elektryczności i magnesom. Pewnego dnia, podczas wykładu na uniwersytecie, pokazał swoim studentom następujące doświadczenie. Przepuścił prąd przez zwykły miedziany przewodnik, po chwili przewodnik się nagrzał i zaczął się wyginać. Było to zjawisko termicznej właściwości prądu elektrycznego. Studenci kontynuowali te eksperymenty i jeden z nich zauważył, że prąd elektryczny ma jeszcze jedną interesującą właściwość. Kiedy w przewodniku płynął prąd, strzałka znajdującego się w pobliżu kompasu zaczęła się stopniowo odchylać. Badając to zjawisko bardziej szczegółowo, naukowiec odkrył tak zwaną siłę działającą na przewodnik w polu magnetycznym.
Prądy amperowe w magnesach
Naukowcy próbowali znaleźć ładunek magnetyczny, ale nie udało się znaleźć izolowanego bieguna magnetycznego. Wyjaśnia to fakt, że w przeciwieństwie do elektryczności ładunki magnetyczne nie istnieją. Przecież w przeciwnym razie można by oddzielić ładunek jednostkowy, po prostu odłamując jeden z końców magnesu. Jednak na drugim końcu powstaje nowy przeciwny biegun.
W rzeczywistości każdy magnes jest solenoidem, na powierzchni którego krążą prądy wewnątrzatomowe, zwane prądami Ampère'a. Okazuje się, że magnes można traktować jak metalowy pręt, przez który przepływa prąd stały. Z tego powodu wprowadzenie żelaznego rdzenia do solenoidu znacznie zwiększa pole magnetyczne.
Energia magnesu lub EMF
Jak każde zjawisko fizyczne, pole magnetyczne ma energię, którą zużywa na przemieszczanie ładunku. Istnieje pojęcie EMF (siła elektromotoryczna), definiuje się je jako pracę przeniesienia ładunku jednostkowego z punktu A 0 do punktu A 1.
EMF opisują prawa Faradaya, które mają zastosowanie w trzech różnych sytuacjach fizycznych:
- Obwód przewodzony porusza się w generowanym jednorodnym polu magnetycznym. W tym przypadku mówimy o magnetycznym emf.
- Obwód jest w spoczynku, ale samo źródło pola magnetycznego się porusza. Jest to zjawisko elektrycznego emf.
- I wreszcie obwód i źródło pola magnetycznego są nieruchome, ale zmienia się prąd, który tworzy pole magnetyczne.
Liczbowo EMF według wzoru Faradaya to: EMF \u003d W / q.
Dlatego siła elektromotoryczna nie jest siłą w sensie dosłownym, ponieważ jest mierzona w dżulach na kulomb lub w woltach. Okazuje się, że reprezentuje energię, która jest przekazywana elektronowi przewodzącemu podczas omijania obwodu. Za każdym razem, wykonując kolejne okrążenie obracającej się ramy generatora, elektron uzyskuje energię liczbowo równą SEM. Ta dodatkowa energia może być nie tylko przekazywana podczas zderzeń atomów w łańcuchu zewnętrznym, ale także uwalniana w postaci ciepła Joule'a.
Siła Lorentza i magnesy
Siłę działającą na prąd w polu magnetycznym określa się wzorem: q*|v|*|B|*sin a (iloczyn ładunku pola magnetycznego, modułów prędkości tej samej cząstki, wektora indukcji pola i sinus kąta między ich kierunkami). Siła działająca na poruszający się ładunek jednostkowy w polu magnetycznym nazywana jest siłą Lorentza. Ciekawostką jest to, że dla tej siły nie obowiązuje trzecie prawo Newtona. Jest posłuszna tylko dlatego wszystkie zadania znalezienia siły Lorentza powinny być na jej podstawie rozwiązywane. Zobaczmy, jak możesz określić siłę pola magnetycznego.
Zadania i przykłady rozwiązań
Aby znaleźć siłę, która powstaje wokół przewodnika z prądem, konieczna jest znajomość kilku wielkości: ładunku, jego prędkości i wartości indukcji wynikowego pola magnetycznego. Poniższy problem pomoże ci zrozumieć, jak obliczyć siłę Lorentza.
Wyznacz siłę działającą na proton poruszający się z prędkością 10 mm/s w polu magnetycznym o indukcji 0,2 C (kąt między nimi wynosi 90 o, ponieważ naładowana cząstka porusza się prostopadle do linii indukcji). Rozwiązanie sprowadza się do znalezienia ładunku. Patrząc na tabelę ładunków, stwierdzamy, że proton ma ładunek 1,6 * 10 -19 C. Następnie obliczamy siłę zgodnie ze wzorem: 1,6 * 10 -19 * 10 * 0,2 * 1 (sinus kąta prostego wynosi 1) = 3,2 * 10 -19 Newtonów.
Wiedza o tym, czym jest siła Ampera, jak się odnosi i jak może być przydatna dla ludzi, jest niezbędna dla osób pracujących z prądem. Zarówno dla własnego bezpieczeństwa, jak i do pracy z różną elektroniką radiową (przy projektowaniu działek kolejowych, co jest dość popularne). Ale dość chodzenia, przejdźmy do ustalenia, czym jest siła Ampera, jakie są cechy tej siły i gdzie jest używana. Będzie można również odczytać potencjał przyszłego wykorzystania oraz korzyści płynące z jego wykorzystania już teraz.
Prawo Ampere'a
Siła Ampère'a jest głównym składnikiem prawa Ampère'a - prawa oddziaływania prądów elektrycznych. Stwierdza, że w równoległych przewodnikach, w których prądy elektryczne płyną w tym samym kierunku, powstaje siła przyciągania. A w tych przewodnikach, w których prądy elektryczne płyną w przeciwnych kierunkach, powstaje siła odpychająca.
Prawo Ampère'a jest również nazywane prawem, które określa siłę pola magnetycznego na małej części przewodnika, przez który przepływa prąd. W tym przypadku definiuje się ją jako wynik pomnożenia gęstości prądu przepływającego przez przewodnik przez indukcję pola magnetycznego, w którym znajduje się przewodnik.
Z samego prawa Ampera wywnioskowano, że siła Ampère'a wynosi zero, jeśli kąt znajdujący się między prądem a linią indukcji magnetycznej jest również równy zero. Innymi słowy, przewodnik, aby osiągnąć wartość zerową, musi znajdować się wzdłuż linii indukcji magnetycznej.
A jaka jest moc Ampera?
Jest to siła, z jaką pole magnetyczne oddziałuje na część przewodnika, przez którą przepływa prąd. Sam przewodnik znajduje się w polu magnetycznym. Siła Ampera zależy bezpośrednio od natężenia prądu w przewodniku i iloczynu wektorowego długości części przewodnika pomnożonej przez indukcję magnetyczną.
W formie formuły będzie to wyglądać następująco: sa \u003d st * dchp * mi. Tutaj:
- sa - moc Ampera,
- st - siła prądu,
- dchp - długość części przewodzącej,
- mi - indukcja magnetyczna.
Historia odkrycia
Po raz pierwszy sformułował je André Ampère, który zastosował to prawo do prądu stałego. Został otwarty w 1820 roku. Prawo to miało daleko idące konsekwencje w przyszłości, bo bez niego po prostu nie sposób wyobrazić sobie działania szeregu urządzeń elektrycznych.
reguła lewej ręki
Ta zasada pomaga zapamiętać kierunek siły Ampera. Sama zasada brzmi tak: jeśli ręka zajmuje taką pozycję, że linie indukcji magnetycznej pola zewnętrznego wchodzą w dłoń, a palce od małego palca do palca wskazującego wskazują kierunek w kierunku prądu w przewodniku, wówczas kciuk dłoni, odrzucony pod kątem 90 stopni, wskaże , gdzie skierowana jest siła Ampera działająca na element przewodnika. Stosowanie tej zasady może sprawiać pewne trudności, ale tylko wtedy, gdy kąt między prądem a indukcją pola jest zbyt mały. Dla ułatwienia zastosowania tej zasady dłoń jest często ustawiana tak, aby nie zawierała wektora, ale moduł indukcji magnetycznej (jak pokazano na rysunku).
Siła w amperach (przy użyciu dwóch równoległych przewodników)
Wyobraź sobie dwa nieskończone przewodniki, które znajdują się w pewnej odległości. Przepływa przez nie prąd. Jeśli prądy płyną w tym samym kierunku, to przewodniki się przyciągają. W przeciwnym razie odepchną jednego od jednego. Pola tworzące równoległe przewodniki są skierowane przeciwnie do siebie. Aby zrozumieć, dlaczego reagują w ten sposób, wystarczy pamiętać, że podobne bieguny magnesów lub podobne ładunki zawsze się odpychają. Aby określić stronę kierunku pola wytwarzanego przez przewodnik, należy zastosować regułę prawej śruby.
Zastosowanie wiedzy o potędze Ampera
Z polem zastosowania wiedzy o potędze Ampera można spotkać się niemal na każdym szczeblu cywilizacji. Użycie siły Ampere'a jest tak rozległe, że nawet przeciętnemu obywatelowi trudno jest sobie wyobrazić, co można zrobić, znając prawo Ampere'a i cechy użycia siły. Tak więc pod działaniem siły Ampera wirnik obraca się, na którego uzwojenie wpływa pole magnetyczne stojana, a wirnik zaczyna się poruszać. Każdy pojazd wykorzystujący trakcję elektryczną do obracania wałów (które łączą koła pojazdu) wykorzystuje siłę amperową (można to zaobserwować w tramwajach, lokomotywach elektrycznych, samochodach elektrycznych i wielu innych interesujących środkach transportu). Również pole magnetyczne oddziałuje na mechanizmy, czyli urządzenia elektryczne, które muszą coś otwierać/zamykać (drzwi windy, otwierane bramy, drzwi elektryczne i wiele innych). Innymi słowy, wszystkie urządzenia, które nie mogą działać bez prądu i mają ruchome węzły, działają dzięki znajomości prawa Ampère'a. Na przykład:
- Wszelkie elementy w elektrotechnice. Najpopularniejszy jest elementarny silnik elektryczny.
- Różne rodzaje elektrotechniki, które generują różne wibracje dźwiękowe za pomocą magnesu stałego. Mechanizm działania polega na tym, że na magnes działa pole elektromagnetyczne, które tworzy znajdujący się w pobliżu przewodnik z prądem, a zmiana napięcia prowadzi do zmiany częstotliwości dźwięku.
- Praca maszyn elektromechanicznych zbudowana jest na sile Ampera, w której następuje ruch uzwojenia wirnika względem uzwojenia stojana.
- Za pomocą siły Ampère'a zachodzi elektrodynamiczny proces kompresji plazmy, który znalazł zastosowanie w tokamakach i potencjalnie otwiera ogromne możliwości rozwoju energii termojądrowej.
- Ponadto za pomocą kompresji elektrodynamicznej stosuje się metodę prasowania elektrodynamicznego.
Potencjał
Pomimo istniejącego już praktycznego zastosowania, potencjał wykorzystania siły Ampère jest tak ogromny, że trudno go opisać. Może być stosowany w złożonych mechanizmach, które mają ułatwić człowiekowi egzystencję, zautomatyzować jego działania, a także usprawnić naturalne procesy życiowe.
Eksperyment
Aby móc na własne oczy zobaczyć działanie siły Ampera, można przeprowadzić mały eksperyment w domu. Najpierw musisz wziąć magnes w kształcie podkowy, w którym między biegunami umieszczony jest przewodnik. Wszystko jest pożądane do odtworzenia jak na zdjęciu. Jeśli zamkniesz klawisz, zobaczysz, że przewodnik zacznie się poruszać, przesuwając się od początkowego punktu równowagi. Możesz poeksperymentować z kierunkami przepływu prądu i zobaczyć, że w zależności od kierunku ruchu zmienia się kierunek ugięcia przewodnika. Z samego eksperymentu można poczynić kilka obserwacji, które potwierdzają powyższe:
- Pole magnetyczne działa wyłącznie na przewodnik z prądem.
- Na przewodnik z prądem w polu magnetycznym działa siła będąca konsekwencją ich wzajemnego oddziaływania. Pod wpływem tej siły przewodnik porusza się w przestrzeni w granicach pola magnetycznego.
- Charakter oddziaływania zależy bezpośrednio od napięcia prądu elektrycznego i linii pola magnetycznego.
- Pole nie działa na przewodnik z prądem, jeśli prąd w przewodniku płynie równolegle do kierunku linii pola.
Bezpieczeństwo podczas pracy z prądem
Podczas pracy z prądem elektrycznym należy przestrzegać kilku prostych zasad bezpieczeństwa, które pozwolą uniknąć negatywnych konsekwencji:
- Pracuj ze źródłami zasilania nieprzekraczającymi 12 woltów.
- Nie pracuj na materiałach łatwopalnych.
- Nie pracować mokrymi rękami.
- Nie dotykaj części urządzenia pod napięciem.
Francuski fizyk Dominique Francois Arago (1786-1853) na spotkaniu Paryskiej Akademii Nauk mówił o eksperymentach Oersteda i powtarzał je. Arago zaproponował naturalne, jak się wszystkim wydawało, wyjaśnienie magnetycznego działania prądu elektrycznego: przewodnik w wyniku przepływu przez niego prądu elektrycznego zamienia się w magnes. W demonstracji uczestniczył inny akademik, matematyk André Marie Ampère. Zasugerował, że istotą nowo odkrytego zjawiska jest ruch ładunku i sam postanowił wykonać niezbędne pomiary. Ampère był pewien, że prądy zamknięte są równoważne magnesom. 24 września 1820 roku połączył dwie spirale z drutu z kolumną galwaniczną, która zamieniła się w magnesy.
To. cewka z prądem wytwarza takie samo pole jak magnes sztabkowy. Ampere stworzył prototyp elektromagnesu, odkrywając, że stalowy pręt umieszczony wewnątrz spirali z prądem zostaje namagnesowany, wielokrotnie wzmacniając pole magnetyczne. Amper zasugerował, że magnes jest pewnym układem zamkniętych prądów wewnętrznych i wykazał (zarówno na podstawie eksperymentów, jak i za pomocą obliczeń), że mały prąd kołowy (cewka) jest równoważny małemu magnesowi umieszczonemu w środku cewki prostopadle do jego płaszczyzny, tj. każdy obwód z prądem można zastąpić magnesem o nieskończenie małej grubości.
Hipoteza Ampera, że wewnątrz każdego magnesu znajdują się prądy zamknięte, tzw. hipoteza prądów molekularnych i stworzyła podstawę teorii oddziaływań prądów - elektrodynamiki.
Na przewodnik z prądem w polu magnetycznym działa siła, która jest określona tylko przez właściwości pola w miejscu, w którym znajduje się przewodnik i nie zależy od tego, który układ prądów lub magnesów trwałych wytworzył to pole. Pole magnetyczne ma wpływ na orientację ramy z prądem. W konsekwencji moment obrotowy odczuwany przez ramę jest wynikiem działania sił na poszczególne jej elementy.
Prawo Ampère'a można wykorzystać do określenia modułu wektora indukcji magnetycznej. Moduł wektora indukcji w danym punkcie jednorodnego pola magnetycznego jest równy największej sile, jaka działa na przewodnik o jednostkowej długości umieszczony w pobliżu danego punktu, przez który przepływa prąd na jednostkę natężenia prądu: . Wartość jest osiągana pod warunkiem, że przewodnik jest prostopadły do linii indukcji.
Prawo Ampère'a służy do określania siły oddziaływania dwóch prądów.
Pomiędzy dwoma równoległymi nieskończenie długimi przewodnikami, przez które płyną prądy stałe, powstaje siła oddziaływania. Przewodniki, w których płynie prąd o tym samym kierunku, przyciągają się, a przewodniki o przeciwnym kierunku odpychają.
Siła interakcji na jednostkę długości każdego z równoległych przewodników jest proporcjonalna do wielkości prądów i odwrotnie proporcjonalna do odległości między R między nimi. Ta interakcja przewodników z prądami równoległymi jest wyjaśniona regułą lewej ręki. Moduł siły działającej na dwa nieskończone prostoliniowe prądy i , odległość między którymi jest równa R.
Siła ampera to siła, z jaką pole magnetyczne działa na przewodnik z prądem umieszczony w tym polu. Wielkość tej siły można określić za pomocą prawa Ampère'a. Prawo to definiuje nieskończenie małą siłę działającą na nieskończenie mały odcinek przewodnika. Umożliwia to zastosowanie tego prawa do przewodników o różnych kształtach.
Formuła 1 - Prawo Ampere'a
B indukcja pola magnetycznego, w którym znajduje się przewodnik z prądem
I prąd w przewodniku
dl nieskończenie mały element długości przewodnika z prądem
alfa kąt między indukcją zewnętrznego pola magnetycznego a kierunkiem prądu w przewodniku
Kierunek siły Ampera wyznacza się zgodnie z regułą lewej ręki. Brzmienie tego przepisu jest następujące. Kiedy lewa ręka jest ustawiona w taki sposób, że linie indukcji magnetycznej pola zewnętrznego wchodzą w dłoń, a cztery wyciągnięte palce wskazują kierunek przepływu prądu w przewodniku, natomiast kciuk zgięty pod kątem prostym wskaże kierunek siły działającej na element przewodzący.
Rysunek 1 - reguła lewej dłoni
Pewne problemy pojawiają się przy stosowaniu reguły lewej ręki, jeśli kąt między indukcją pola a prądem jest mały. Trudno jest określić, gdzie powinna znajdować się otwarta dłoń. Dlatego dla ułatwienia zastosowania tej reguły dłoń można ustawić tak, aby zawierała nie sam wektor indukcji magnetycznej, ale jego moduł.
Z prawa Ampère'a wynika, że siła Ampera będzie równa zero, jeśli kąt między linią indukcji magnetycznej pola a prądem będzie równy zero. Oznacza to, że przewodnik będzie znajdować się wzdłuż takiej linii. A siła Ampera będzie miała maksymalną możliwą wartość dla tego układu, jeśli kąt wynosi 90 stopni. Oznacza to, że prąd będzie prostopadły do linii indukcji magnetycznej.
Korzystając z prawa Ampera, możesz znaleźć siłę działającą w układzie dwóch przewodników. Wyobraź sobie dwa nieskończenie długie przewodniki, które znajdują się w pewnej odległości od siebie. Przez te przewodniki płynie prąd. Siłę działającą od strony pola wytworzonego przez przewodnik z prądem numer jeden na przewodniku numer dwa można przedstawić jako.
Formuła 2 - Siła w amperach dla dwóch równoległych przewodników.
Siła działająca od strony przewodnika numer jeden na drugi przewodnik będzie miała taką samą postać. Co więcej, jeśli prądy w przewodnikach płyną w jednym kierunku, przewodnik będzie przyciągany. Jeśli są przeciwne, odpychają się. Jest pewne zamieszanie, ponieważ prądy płyną w jednym kierunku, więc jak można je przyciągać. Wszakże bieguny i ładunki o tej samej nazwie zawsze się odpychają. Albo Amper uznał, że nie warto naśladować reszty i wymyślił coś nowego.
Tak naprawdę Ampère niczego nie wynalazł, bo jeśli się nad tym zastanowić, to pola tworzone przez równoległe przewodniki są skierowane ku sobie. I dlaczego są przyciągane, pytanie już się nie pojawia. Aby określić, w którym kierunku skierowane jest pole wytwarzane przez przewodnik, możesz użyć reguły prawej śruby.
Rysunek 2 - Równoległe przewodniki z prądem
Korzystając z równoległych przewodników i wyrażając dla nich siłę amperową, możesz określić jednostkę jednego ampera. Jeśli te same prądy o sile jednego ampera płyną przez nieskończenie długie równoległe przewodniki znajdujące się w odległości jednego metra, to siła oddziaływania między nimi wyniesie 2 * 10-7 niutonów na każdy metr długości. Korzystając z tej zależności, możesz wyrazić, ile będzie równy jeden amper.
Ten film opowiada o tym, jak stałe pole magnetyczne wytwarzane przez magnes w kształcie podkowy wpływa na przewodnik z prądem. Rolę przewodnika z prądem pełni w tym przypadku aluminiowy cylinder. Cylinder ten leży na miedzianych prętach, przez które dostarczany jest do niego prąd elektryczny. Siła działająca na przewodnik z prądem w polu magnetycznym nazywana jest siłą amperową. Kierunek siły Ampere'a określa się za pomocą reguły lewej ręki.
