Чудо  - Рациональность - Наука - Духовность

Клуб Исследователь - главная страница

ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ - это путь исследователя, постигающего тайны мироздания

Чем больше знаешь, тем больше убеждаешься что ни чего не знаешь...

Главная

Библиотека

О клубе
ГАИ "Алтай-Космопоиск"
Путеводитель по Алтаю
Маршруты (походы)
   Туризм

X-files

Наука и технологии

Техника и приборы

Косморитмодинамика

Новости

Фотоальбомы

Видеоальбомы

Карты (треки)

Прогноз погоды

Контакты

Форум

Ссылки, баннеры

 

Наш сайт доступен

на

52 языках

 

 
Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
 
 
 
 
 
  Locations of visitors to this page
LightRay Рейтинг Сайтов YandeG Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

 

Besucherzahler

dating websites

счетчик посещений

russian brides

contador de visitas

счетчик посещений

 

 

Здесь

может быть ваша реклама.

 

Наука и технологии

Виртуальный фонд естественнонаучных и научно-технических эффектов "Эффективная физика"
А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ы  Э  Ю  Я   По связи разделов
Ампера закон взаимодействия постоянных токов
Сила взаимодействия между элементами токов, пропорциональная токам и длине элементов, обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними и, зависящая от их взаимного расположения

Анимация

Описание

В 1820 г. Ампер открыл взаимодействие токов - притяжение или отталкивание параллельных токов. Это позволило поставить задачу исследования: свести все магнитные взаимодействия к взаимодействию элементов тока и найти закон их взаимодействия как фундаментальный закон, играющий в магнетизме роль, аналогичную закону Кулона в электричестве. Используемая в настоящее время формула для взаимодействия элементов тока была получена в 1844 г. Грассманом (1809-1877 гг.) и имеет вид:

 

, (в "СИ")  (1)

 

, (в гауссовой системе)

 

где dF12 - сила, с которой элемент тока I1dI1 действует на элемент тока I2dI2;

r12 - радиус-вектор, проведенный от элемента I1dI1 к элементу тока I2dI2;

c=3Ч108 м/с - скорость света.

 

Взаимодействие элементов тока

 

 

Рис. 1

 

Сила dF12, с которой элемент тока I2dI2 действует на элемент тока I1dI1, имеет вид:

 

. (в "СИ")  (2)

 

Силы dF12 и dF21, вообще говоря, не коллинеарны друг другу, следовательно, взаимодействие элементов тока не удовлетворяет третьему закону Ньютона:

 

dF12+dF210.

 

Закон (1) имеет вспомогательный смысл, приводя к правильным, подтвержденным на опыте значениям силы только после интегрирования (1) по замкнутым контурам L1 и L2.

Сила, с которой ток I1, текущий по замкнутому контуру L1, действует на замкнутый контур L2 с током I2, равна:

 

. (в "СИ")  (3)

 

Аналогичный вид имеет сила dF21.

Для сил взаимодействия замкнутых контуров с током третий закон Ньютона выполняется:

 

dF12+dF21=0

 

В полной аналогии с электростатикой взаимодействие элементов тока представляется так: элемент тока I1dI1 в точке нахождения элемента тока I2dI2  создает магнитное поле, взаимодействие с которым элемента тока I2dI2  приводит к возникновению силы dF12.

 

,  (4)

где:

.  (5)

 

Соотношение (5), описывающее порождение магнитного поля током, называется законом Био-Савара.    

    

Сила взаимодействия параллельных токов.

 

Индукция магнитного поля, создаваемого прямолинейным током I1, текущим по бесконечно длинному проводнику, в точке нахождения элемента тока I2dx2 (см. рис. 2) выражается формулой:

 

. (в "СИ")  (6)

 

Взаимодействие двух параллельных токов

 

 

Рис. 2

 

Формула Ампера, определяющая силу, действующую на элемент тока I2dx2, находящийся в магнитном поле В12, имеет вид:

 

, (в "СИ")  (7)

 

. (в гауссовой системе)

 

Эта сила направлена перпендикулярно проводнику с током I2 и является силой притяжения. Аналогичная сила направлена перпендикулярно проводнику с током I1 и является силой притяжения. Если токи в параллельных проводниках текут в противоположные стороны, то такие проводники отталкиваются.

Андре Мари Ампер (1775-1836) - французский физик.

Временные характеристики

Время инициации (log to от -15 до -12);

Время существования (log tc от 13 до 15);

Время деградации (log td от -15 до -12);

Время оптимального проявления (log tk от -12 до 3).

Диаграмма:

Технические реализации эффекта

Схема установки для "взвешивания" токов измерения

Реализация единицы 1А с помощью силы, действующей на катушку с током.

Внутри большой фиксированной катушки помещается «измерительная катушка», на которую действует подлежащая измерению сила. Измерительная катушка подвешена к коромыслу чувствительных аналитических весов (рис. 3).

 

Схема установки для «взвешивания» токов измерения

 

 

Рис. 3

Применение эффекта

Закон Ампера взаимодействия токов, или, что - то же самое, магнитных полей, порождаемых этими токами, используют для устройства весьма распространенного типа электроизмерительных приборов - магнитоэлектрических приборов. Они имеют легкую рамку с проволокой, укрепленную на упругом подвесе той или иной конструкции, способную поворачиваться в магнитном поле. Родоначальником всех магнитоэлектрических приборов является электродинамометр Вебера (рис. 4). 

 

Электродинамометр Вебера

 

 

Рис. 4

 

Именно этот прибор позволил провести классические исследования закона Ампера. Внутри неподвижной катушки У висит на бифилярном подвесе поддерживаемая вилкой llў подвижная катушка C, ось которой перпендикулярна оси неподвижной катушки. При последовательном прохождении тока по катушкам, подвижная катушка стремится стать параллельно неподвижной и поворачивается, закручивая бифилярный подвес. Углы поворота отсчитываются при помощи прикрепленного к раме llў зеркала f.

Литература

 1. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм.- М.: Высшая школа, 1983.

 2. Тамм И.Е. Основы теории электричества.- М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1954.

 3. Калашников С.Г. Электричество.- М.: Наука, 1977.

4. Сивухин Д.В. Общий курс физики.- М.: Наука, 1977.- Т.3. Электричество.

 5. Камке Д., Кремер К. Физические основы единиц измерения.- М.: Мир, 1980.

Ключевые слова

  • сила Ампера
  • ток
  • магнитное поле
  • закон Био-Савара
  • индукция магнитного поля
  • взаимодействие элементов тока
  • взаимодействие параллельных токов

Разделы естественных наук:

Магнитное поле

Формализованное описание Показать