Samverkan av strömmar i parallella ledare

Samspelet mellan strömmar är mycket välkänt imodern elteknik: den beaktas vid utformningen av komplexa kärnreaktorer som "Tokamak" och vid konstruktion av elmotorer. I det senare fallet observeras en förflyttning av statorlindningens närliggande svängningar till rotorns lindning. Så, med "kraftig" uppstart av kraftfulla maskiner, när strömmen når de maximala tillåtna värdena, kan skador på hållspolen observeras. I detta fall finns det en magnetisk växelverkan mellan strömmarna som strömmar genom två olika lindningar. Deras roterande magnetfält har en attraktiv effekt på ledarna. Studier av växelns växelverkning, de brukar överväga den magnetiska typen av interaktion, även om detta ämne faktiskt är mer omfattande.

Föreställ dig ett trefaset nätverk, till varje radsom har sin egen konsumentgrupp. Medan deras totala motstånd är ungefär lika, fungerar hela systemet stadigt, men det är viktigt att bryta mot den nuvarande balansen, eftersom det kommer en regim som kallas "skevfaser" som kan avaktivera utrustning. Samspelet mellan strömmar uppträder också med parallell införlivande av flera kraftaggregat för samma belastning. I det här fallet, om fasningen är korrekt utförd, strömmar strömmen mellan källorna (under en kort tid), men med en ojämn matchning av faslinjerna uppstår en kortslutning. Självklart manifesterar sig växelns växelverk på olika sätt. Men oftast är det vanligt att överväga Ampers lag.

Om mellan motstående poler av en magnet(ett konstant magnetfält) för att placera en rörlig ram genom vilken strömmen passerar, kommer den att vridas till en vinkel bestämd av interaktionskraften mellan de två magnetfälten och spänningslinjens riktning. Denna kraft definierades och formulerades 1820 av den berömda franska fysikern AM Amper.

För närvarande används följandeformulering: när ström flyter genom ledaren tunn sektion i ett magnetiskt fält, den kraft dF, har en inverkan på ett visst område (dl) tråden är en direkt funktion av strömmen I och vektorn produktens längd dl på värdet av magnetisk induktion B. Alltså:

dF = (I * dl) * B,

där F, l, B - vektormängder.

Bestämning av riktningen F utförs vanligtvisväldigt enkelt sätt - vänsterhänderregeln. Mentalt måste vänsterhanden placeras så att magnetiska induktionsintensitetslinjerna (B) går in i den öppna handtaget i 90 graders vinkel, 4 raka fingrar indikerar strömriktningen (från "+" till "-"), då kommer tummen böjd i rätt vinkel att indikera strömriktningen som verkar på en ledare med amperekraft.

Den mest kända kraften av interaktionparallella strömmar. Det är i själva verket ett speciellt fall av en allmän lag. Föreställ dig två parallella ledare med en ström i vakuum, vars längd är oändlig. Avståndet mellan dem är betecknat med bokstaven "r". Varje ledare (strömmen I1 och I2) genererar ett magnetfält runt sig själv, så de interagerar. Induktionsledningar är cirklar.

Vägriktningen av vektorn av magnetisk induktion B1 bestäms av regimen av gimlet. Vi ger formeln:

B1 = (m0 / 4Pi) * (2 * ll / r);

där m0 är magnetisk konstant; r är avståndet; Pi - 3,14.

Med hjälp av formeln för att hitta Ampere-kraften får vi:

dF12 = (I2 * dl) * B1;

där dF12 är verkningskraften hos ledaren 1 på ledaren 2.

Kraftmodulen är:

dF12 = (m0 / 4Pi) * (2 * 11 * 12 / r) * dl.

Om längden l är lika med noll till en, då:

F12 = (m0 / 4Pi) * (2 * 11 * 12 / r).

Detta är den kraft som verkar påen viss enhetslängd på ledningen med ström. Om du känner till värdet på F blir det möjligt att designa tillförlitliga elektriska maskiner som involverar Ampere-kraftens funktion. Det används också för att beräkna värdet av magnetkonstanten. Det bör noteras att det följer av vänsterregeln följande: om strömmarnas riktning sammanfaller, attraherar ledarna, och på annat sätt avstötar de.