Dane s± dwa równoleg³e prostoliniowe nieskoñczenie d³ugie przewodniki z pr±dem. Gdy przez te przewodniki p³ynie pr±d (w praktyce o du¿ym natê¿eniu), to przewodniki te dzia³aj± na siebie wzajemnie. Przyci±gaj± siê, gdy pr±d p³ynie w obu przewodnikach w jednym kierunku i odpychaj± siê, gdy pr±d p³ynie w kierunkach przeciwnych. Dzieje siê tak, bo wokó³ ka¿dego przewodnika istnieje pole magnetyczne i znajduje siê on w polu magnetycznym drugiego, dlatego na ka¿dy przewodnik dzia³a si³a elektrodynamiczna.
Rozpatrzymy przewodniki z pr±dem p³yn±cym w jednym kierunku.
Rozpatrzmy przewodnik 2. Przep³ywaj± przez niego linie pola przewodnika 1 od przodu (za rysunek). Za pomoc± regu³y Fleminga stwierdzimy, ¿e na przewodnik 2 dzia³a si³a F2 le¿±ca w p³aszczy¼nie rysunku i zwrócona w lewo. Przewodnik 1 jest przek³uwany przez linie pola przewodnika 2 od ty³u (zza rysunku). Regu³± Fleminga wyznaczamy zwrot si³y dzia³aj±cej na przewodnik 1. Si³a F1 dzia³a w prawo.
Rozpatrywane przewodniki przyci±gaj± siê.
W podobny sposób mo¿na wykazaæ, ¿e przewodniki z pr±dami p³yn±cymi w kierunkach przeciwnych odpychaj± siê.
| Obliczmy si³ê dzia³aj±c± na przewodnik, w którym p³ynie pr±d o natê¿eniu I2. Przewodniki s± prostoliniowe i nieskoñczenie d³ugie, ale rozpatrujemy si³ê dzia³aj±c± na d³ugo¶ci delta l.
gdzie:
B1 - indukcja magnetyczna pola przewodnika 1,
I2 - natê¿enie pr±du w przewodniku 2.
|
Wyra¼my indukcjê magnetyczn± wzorem:
Po podstawieniu otrzymamy:
Pamiêtajmy, ¿e µR dla przewodnika znajduj±cego siê w pró¿ni wynosi 1.
Bêd±c w tym miejscu tego wywodu, nale¿a³oby wspomnieæ o definicji ampera absolutnego.
Niech bêd± zatem dane dwa przewodniki prostoliniowe nieskoñczenie d³ugie z pr±dami o równych natê¿eniach po 1A ka¿dy, umieszczone w pró¿ni w odleg³o¶ci 1m od siebie. Obliczmy si³ê dzia³aj±c± na przewodniki na d³ugo¶ci 1m.
Powy¿sze dane podstawiamy do wyprowadzonego powy¿ej wzoru:
Na podstawie powy¿szego zadania definiujemy wzorzec ampera absolutnego, tj. jednej z podstawowych jednostek uk³adu SI. Jest to oczywi¶cie jednostka natê¿enia pr±du.
Amper absolutny jest natê¿eniem pr±du, który p³yn±c w dwóch równoleg³ych nieskoñczenie d³ugich przewodnikach o znikomym przekroju okr±g³ym, umieszczonych w pró¿ni w odleg³o¶ci 1m od siebie, powoduje oddzia³ywanie wzajemne tych przewodników si³± 2 . 10-7 N na ka¿dy metr bie¿±cy tych przewodników.
Zobacz te¿: Uk³ad SI Znalaz³e¶ b³±d w materiale? Skontaktuj siê z nami, przysy³aj±c adres strony, na której znajduje siê b³±d i informacjê o tym, czego dotyczy b³±d.
