![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Закон Ампера и его следствия. Проявления и использование закона Ампера в электроэнергетических системах
Закон Ампера устанавливает фундаментальные принципы взаимодействия движущихся зарядов или электрических токов. Каждый из токов, протекающих по прямолинейному проводнику, создаёт магнитное поле, оказывающее силовое воздействие на другой проводник с током, внесённый в это поле. Формулировка закона:
Сила взаимодействия между двумя токами, протекающими по бесконечно тонким прямолинейным проводникам, находящимся на определённом расстоянии друг от друга, пропорциональна значениям этих токов, длине совместного следования проводников, и обратно пропорциональна квадрату расстояния между проводниками. В подсистеме МКСА системы СИ, при расположении проводов в пустом бесконечном во всех измерениях пространстве, эта формулировка математически выглядит следующим образом:
Здесь Δ F сила в ньютонах, действующая между отрезками проводников длиной Δ l метров; I1 и I2 – токи в амперах, протекающие по проводникам; r - расстояние между проводниками в метрах; μ 0 – магнитная постоянная (см.2.1.5). Так как один из проводников можно считать источником магнитного поля, то чаще используется другая формулировка закона Ампера:
Сила, действующая на проводник с током, помещённый в магнитное поле с определённой индукцией, пропорциональна току, протекающему по проводнику, индукции внешнего поля и длине проводника.
Эта же формулировка выражается формулой:
F = IBL, Где F – сила в ньютонах; I – ток в амперах, B – индукция внешнего поля в теслах (см. 2.4); L – длина проводника в метрах. Для того чтобы определить направление силы, используется правило левой руки: если расположить ладонь таким образом, чтобы вектор магнитной индукции «входил в ладонь», а четыре пальца (кроме большого) были направлены по току, то направление отставленного в сторону большого пальца покажет направление вектора силы. Закон Ампера действует во всех электрических машинах. Роторы электрических двигателей вращаются силами магнитного поля. Большие токи в трансформаторах вызывают амперовское взаимодействие между витками обмоток, что часто приводит к повреждению изоляции. Короткие замыкания в электрической сети, вызывающие большие токи, приводят к схлёстыванию проводов воздушных линий и могут вызвать поломку опорных изоляторов жёстких токопроводов на подстанциях.
|