تفاعل التيارات في الموصلات الموازية

التفاعل بين التيارات معروفة جيدا فيالهندسة الكهربائية الحديثة: تؤخذ بعين الاعتبار في تصميم المفاعلات النووية المعقدة مثل "Tokamak" وفي بناء المحركات الكهربائية. على سبيل المثال ، في هذا الأخير ، لوحظ تشريد المنعطفات القريبة من اللف الثابت إلى لف الدوار. لذلك ، مع بدء التشغيل "الثقيل" للآلات القوية ، عندما يصل التيار إلى القيم القصوى المسموح بها ، يمكن ملاحظة تلف ملف اللفة. في هذه الحالة ، هناك تفاعل مغناطيسي للتيارات المتدفقة من خلال ملفين مختلفين. تمارس الحقول المغناطيسية الدوارة تأثيرًا جذابًا على الموصلات. دراسة تفاعل التيارات ، فإنها عادة ما تفكر في نوع التفاعل المغناطيسي ، على الرغم من أن هذا الموضوع في الواقع أكثر شمولاً.

تخيل شبكة من ثلاث مراحل ، لكل سطرالتي لديها مجموعتها الخاصة من المستهلكين. في حين أن مقاوماتها الإجمالية متساوية تقريباً ، فإن النظام بأكمله يعمل بثبات ، ولكن من الضروري انتهاك التوازن الحالي ، حيث يوجد نظام يطلق عليه "مراحل الانحناء" القادرة على تعطيل المعدات. أيضا ، يحدث التفاعل بين التيارات مع إدراج موازية لعدة إمدادات الطاقة لنفس الحمل. في هذه الحالة ، إذا تم إجراء التدريج بشكل صحيح ، فإن التيارات تتدفق بين المصادر (لفترة قصيرة) ، ولكن مع عدم تطابق خطوط الطور ، يحدث دارة قصيرة. من الواضح أن تفاعل التيارات يتجلى بطرق مختلفة. ومع ذلك ، عادة ما يكون من المعتاد النظر في قانون Ampere.

إذا بين القطبين المعاكسين للمغناطيس(حقل مغناطيسي ثابت) لوضع إطار متحرك يمر من خلاله التيار ، سوف يتحول إلى زاوية تحددها قوة التفاعل بين المجالين المغناطيسيين واتجاه خطوط التوتر. تم تعريف هذه القوة وصياغتها في عام 1820 من قبل الفيزيائي الفرنسي الشهير AM Amper.

حاليا ، يتم استخدام ما يليصياغة: عندما يتدفق التيار عبر مقطع رقيق موصل في مجال مغناطيسي، وقوة DF، لها تأثير على منطقة معينة (دل) السلك هي وظيفة مباشرة للI الحالية والمنتج متجه طول دل على قيمة المغناطيسي الحث B. وهذا هو:

dF = (I * dl) * B ،

حيث F و l و B هي كميات متجهة.

عادة ما يتم تحديد الاتجاه Fطريقة بسيطة جدا - حكم الأيسر. عقليا الذراع الأيسر يجب وضع ذلك أن خط التوتر من الحث المغناطيسي (B) المدرجة في يد مفتوحة على زاوية 90 درجة، 4 تصحيح إصبع الاتجاه مشيرا الحالية (من "+" إلى "-")، ثم تميل بزاوية قائمة تشير الإبهام الاتجاه بناء على موصل قوة أمبير تحمل الحالية.

القوة الأكثر شهرة للتفاعلالتيارات المتوازية. في الواقع ، هذه حالة خاصة من القانون العام. نحن نمثل اثنين من الموصلات المتوازية مع تيار في الفراغ ، طوله لانهائي. والمسافة بينهما تدل على الحرف "r". يقوم كل موصل (تيارات I1 و I2) بإنشاء مجال مغناطيسي حول نفسه ، بحيث يتفاعلون. خطوط الحث والدوائر.

يتم تحديد اتجاه ناقل الحث المغناطيسي B1 بقاعدة الحفار. نعطي الصيغة:

B1 = (m0 / 4Pi) * (2 * I1 / r) ؛

حيث m0 هو الثابت المغناطيسي ؛ ص هي المسافة. بي - 3.14.

بتطبيق المعادلة لإيجاد قوة Ampere ، نحصل على:

dF12 = (I2 * dl) * B1 ،

حيث dF12 هو قوة تأثير مجال الموصل 1 على موصل 2.

وحدة القوة هي:

dF12 = (m0 / 4Pi) * (2 * I1 * I2 / r) * dl.

إذا كان الطول l يساوي صفر إلى واحد ، عندئذ:

F12 = (m0 / 4Pi) * (2 * I1 * I2 / r).

هذه هي القوة التي تعملوحدة معينة من طول السلك مع التيار. إذا كنت تعرف قيمة F ، يصبح من الممكن تصميم آلات كهربائية موثوقة توفر لعمل قوة Ampere. كما يتم استخدامه لحساب قيمة الثابت المغناطيسي. من الضروري الانتباه إلى أنه ، انطلاقا من قاعدة اليد اليسرى ، يتبع ما يلي: إذا كان اتجاه التيارات متزامنا ، فإن الموصلات تنجذب ، وغير ذلك - تصد.