Dane są dwa równoległe prostoliniowe nieskończenie długie przewodniki z prądem. Gdy przez te przewodniki płynie prąd (w praktyce o dużym natężeniu), to przewodniki te działają na siebie wzajemnie. Przyciągają się, gdy prąd płynie w obu przewodnikach w jednym kierunku i odpychają się, gdy prąd płynie w kierunkach przeciwnych. Dzieje się tak, bo wokół każdego przewodnika istnieje pole magnetyczne i znajduje się on w polu magnetycznym drugiego, dlatego na każdy przewodnik działa siła elektrodynamiczna.
Rozpatrzymy przewodniki z prądem płynącym w jednym kierunku.
Rozpatrzmy przewodnik 2. Przepływają przez niego linie pola przewodnika 1 od przodu (za rysunek). Za pomocą reguły Fleminga stwierdzimy, że na przewodnik 2 działa siła F2 leżąca w płaszczyźnie rysunku i zwrócona w lewo. Przewodnik 1 jest przekłuwany przez linie pola przewodnika 2 od tyłu (zza rysunku). Regułą Fleminga wyznaczamy zwrot siły działającej na przewodnik 1. Siła F1 działa w prawo.
Rozpatrywane przewodniki przyciągają się.
W podobny sposób można wykazać, że przewodniki z prądami płynącymi w kierunkach przeciwnych odpychają się.
| Obliczmy siłę działającą na przewodnik, w którym płynie prąd o natężeniu I2. Przewodniki są prostoliniowe i nieskończenie długie, ale rozpatrujemy siłę działającą na długości delta l.
gdzie:
B1 - indukcja magnetyczna pola przewodnika 1,
I2 - natężenie prądu w przewodniku 2.
|
Wyraźmy indukcję magnetyczną wzorem:
Po podstawieniu otrzymamy:
Pamiętajmy, że µR dla przewodnika znajdującego się w próżni wynosi 1.
Będąc w tym miejscu tego wywodu, należałoby wspomnieć o definicji ampera absolutnego.
Niech będą zatem dane dwa przewodniki prostoliniowe nieskończenie długie z prądami o równych natężeniach po 1A każdy, umieszczone w próżni w odległości 1m od siebie. Obliczmy siłę działającą na przewodniki na długości 1m.
Powyższe dane podstawiamy do wyprowadzonego powyżej wzoru:
Na podstawie powyższego zadania definiujemy wzorzec ampera absolutnego, tj. jednej z podstawowych jednostek układu SI. Jest to oczywiście jednostka natężenia prądu.
Amper absolutny jest natężeniem prądu, który płynąc w dwóch równoległych nieskończenie długich przewodnikach o znikomym przekroju okrągłym, umieszczonych w próżni w odległości 1m od siebie, powoduje oddziaływanie wzajemne tych przewodników siłą 2 . 10-7 N na każdy metr bieżący tych przewodników.
Zobacz też: Układ SI Znalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.
