Ufafanuzi

Nguvu inayofanya kazi kwenye kondakta wa sasa katika uwanja wa magnetic inaitwa Nguvu ya Ampere. Majina yake:. Nguvu ya Ampere ni wingi wa vector. Mwelekeo wake umedhamiriwa na utawala wa mkono wa kushoto: kiganja cha mkono wa kushoto kinapaswa kuwekwa ili mistari ya nguvu. shamba la sumaku akaiingiza. Vidole vinne vilivyopanuliwa vilionyesha mwelekeo wa sasa. Katika kesi hii, bent kwa kidole gumba itaonyesha mwelekeo wa nguvu ya Ampere (Mchoro 1).

Sheria ya Ampere

Nguvu ya kimsingi ya Ampere imedhamiriwa na sheria ya Ampere (au fomula):

ambapo mimi ni nguvu ya sasa, ni kipengele kidogo cha urefu wa kondakta - hii ni vector sawa kwa ukubwa na urefu wa kondakta, iliyoelekezwa kwa mwelekeo sawa na vector ya sasa ya wiani, ni uingizaji wa shamba la magnetic. ambayo conductor na sasa ni kuwekwa.

Vinginevyo, fomula hii ya nguvu ya Ampere imeandikwa kama:

iko wapi vector ya wiani wa sasa, dV ni kipengele cha kiasi cha kondakta.

Moduli ya nguvu ya Ampere inapatikana kwa mujibu wa usemi:

wapi angle kati ya vectors induction magnetic na mwelekeo wa mtiririko wa sasa. Kutoka kwa kujieleza (3) ni dhahiri kwamba nguvu ya Ampere ni ya juu katika kesi ya perpendicularity ya mistari ya shamba la magnetic kwa heshima na conductor ya sasa ya kubeba.

Vikosi vinavyofanya kazi kwa vikondakta vinavyobeba sasa katika uga wa sumaku

Kutoka kwa sheria ya Ampere inafuata kwamba nguvu sawa na: hufanya kazi kwa kondakta na sasa sawa na I:

ambapo induction ya sumaku inazingatiwa ndani ya kipande kidogo cha kondakta dl. Ushirikiano katika formula (4) unafanywa kwa urefu wote wa kondakta (l). Kutoka kwa usemi (4) inafuata kwamba nguvu ya Ampere sawa na

Nguvu ya Ampere, ambayo hufanya kazi kwenye kipengele (dl) cha kondakta moja kwa moja na sasa I 1, iliyowekwa kwenye uwanja wa magnetic ambao huunda kondakta mwingine wa moja kwa moja, sambamba na wa kwanza na sasa I 2, ni sawa kwa ukubwa:

ambapo d ni umbali kati ya makondakta, H/m (au N/A 2) ni sumaku thabiti. Waendeshaji walio na mikondo katika mwelekeo huo huvutia kila mmoja. Ikiwa maelekezo ya mikondo katika waendeshaji ni tofauti, basi huwafukuza. Kwa vikondakta sambamba vya urefu usio na kipimo vilivyojadiliwa hapo juu, nguvu ya Ampera kwa kila urefu wa kitengo inaweza kuhesabiwa kwa kutumia fomula:

Mfumo (6) katika mfumo wa SI hutumiwa kupata thamani ya upimaji wa mara kwa mara ya sumaku.

vitengo vya nguvu vya Ampere

Kitengo cha msingi cha kipimo cha nguvu Ampere (pamoja na nguvu nyingine yoyote) katika mfumo wa SI ni: =H

Katika GHS: =din

Mifano ya kutatua matatizo

Mfano

Zoezi. Kondakta moja kwa moja ya urefu l na sasa mimi iko kwenye uwanja wa sumaku sare B. Nguvu F hufanya kazi kwa kondakta. Je! ni pembe gani kati ya mwelekeo wa mtiririko wa sasa na vector ya induction ya sumaku?

Suluhisho. Kondakta inayobeba sasa iliyoko kwenye uwanja wa sumaku inatekelezwa na nguvu ya Ampere, moduli ambayo kwa kondakta moja kwa moja na sasa iko kwenye uwanja wa sare inaweza kuwakilishwa kama:

iko wapi pembe inayotakiwa. Kwa hivyo:

Jibu.

Mfano

Zoezi. Kondakta mbili nyembamba, ndefu zilizo na mikondo ziko kwenye ndege moja kwa umbali d kutoka kwa kila mmoja. Upana wa kondakta sahihi ni a. Mikondo mimi 1 na mimi 2 inapita kupitia waendeshaji (Mchoro 1). Nguvu ya Ampere inafanya kazi gani kwa kondakta kwa urefu wa kitengo?

Suluhisho. Kama msingi wa kutatua shida, tunachukua fomula ya nguvu ya msingi ya Ampere:

Hebu tuchukue kwamba conductor na sasa I 1 huunda shamba la magnetic, na conductor mwingine iko ndani yake.Hebu tutafute nguvu ya Ampere inayofanya kazi kwa conductor na sasa I 2 . Hebu tuchague katika kondakta (2) kipengele kidogo dx (Mchoro 1), ambayo iko umbali wa x kutoka kwa kondakta wa kwanza. Sehemu ya sumaku inayounda kondakta 1 (uwanja wa sumaku wa kondakta wa rectilinear usio na mwisho na sasa) mahali ambapo kipengele cha dx kinapatikana kinaweza kupatikana kulingana na theorem ya mzunguko kama.

Sheria ya Ampere inaonyesha nguvu ambayo uwanja wa sumaku hufanya juu ya kondakta iliyowekwa ndani yake. Nguvu hii pia inaitwa Nguvu ya Ampere.

Taarifa ya sheria:nguvu inayofanya kazi kwenye kondakta inayobeba sasa iliyowekwa kwenye uwanja wa sumaku sare inalingana na urefu wa kondakta, vekta ya induction ya sumaku, nguvu ya sasa na sine ya pembe kati ya vekta ya induction ya sumaku na kondakta..

Ikiwa saizi ya kondakta ni ya kiholela na uwanja sio sare, basi fomula ni kama ifuatavyo.

Mwelekeo wa nguvu ya Ampere imedhamiriwa na utawala wa kushoto.

Utawala wa mkono wa kushoto: ikiwa unaweka mkono wako wa kushoto ili sehemu ya perpendicular ya vector ya induction ya magnetic iingie kwenye kiganja, na vidole vinne vinapanuliwa kwa mwelekeo wa sasa katika kondakta, kisha kuweka nyuma 90.° kidole gumba kitaonyesha mwelekeo wa nguvu ya Ampere.

Mbunge wa malipo ya kuendesha gari. Athari ya MF kwenye malipo ya kusonga mbele. Vikosi vya Ampere na Lorentz.

Kondakta yoyote anayebeba sasa huunda shamba la sumaku katika nafasi inayozunguka. Katika kesi hiyo, sasa umeme ni harakati iliyoamuru ya malipo ya umeme. Hii ina maana kwamba tunaweza kudhani kwamba malipo yoyote ya kusonga katika utupu au kati huzalisha shamba la magnetic karibu na yenyewe. Kama matokeo ya kujumlisha data nyingi za majaribio, sheria ilianzishwa ambayo huamua sehemu B ya malipo ya uhakika Q inayosonga na kasi isiyobadilika ya v. Sheria hii inatolewa na formula

(1)

ambapo r ni vector ya radius inayotolewa kutoka kwa malipo Q hadi hatua ya uchunguzi M (Mchoro 1). Kwa mujibu wa (1), vector B inaelekezwa perpendicular kwa ndege ambayo vectors v na r ziko: mwelekeo wake unafanana na mwelekeo wa mwendo wa kutafsiri wa screw ya kulia inapozunguka kutoka v hadi r.

Mtini.1

Ukubwa wa vector ya induction magnetic (1) hupatikana kwa formula

(2)

ambapo α ni pembe kati ya vekta v na r. Kwa kulinganisha sheria ya Biot-Savart-Laplace na (1), tunaona kwamba malipo ya kusonga ni sawa katika sifa zake za sumaku na kipengele cha sasa: Idl = Qv

Athari ya MF kwenye malipo ya kusonga mbele.

Inajulikana kutokana na uzoefu kwamba shamba la magnetic huathiri sio tu waendeshaji wa sasa, lakini pia malipo ya mtu binafsi ambayo yanahamia kwenye shamba la magnetic. Nguvu inayofanya kazi kwenye chaji ya umeme Q inayohamia kwenye uwanja wa sumaku na kasi v inaitwa nguvu ya Lorentz na inatolewa na usemi: F = Q ambapo B ni induction ya uwanja wa sumaku ambamo malipo yanasonga.

Kuamua mwelekeo wa nguvu ya Lorentz, tunatumia utawala wa mkono wa kushoto: ikiwa kiganja cha mkono wa kushoto kimewekwa ili vector B iingie, na vidole vinne vilivyopanuliwa vinaelekezwa kando ya vector v (kwa Q> 0 maelekezo. I na v sanjari, kwa Q Mchoro 1 unaonyesha mwelekeo wa pande zote wa vekta v, B (shamba linaelekezwa kwetu, limeonyeshwa kwenye takwimu na dots) na F kwa malipo mazuri. Ikiwa malipo ni hasi, basi nguvu hutenda kinyume.

E.m.f. introduktionsutbildning ya sumakuumeme katika mzunguko ni sawia na kiwango cha mabadiliko ya flux magnetic Фm kupitia uso mdogo na mzunguko huu:

ambapo k ni mgawo wa uwiano. Hii e.m.f. haitegemei kile kilichosababisha mabadiliko katika flux ya magnetic - ama kwa kusonga mzunguko katika uwanja wa magnetic mara kwa mara, au kwa kubadilisha shamba yenyewe.

Kwa hivyo, mwelekeo wa sasa wa induction imedhamiriwa na sheria ya Lenz: Kwa mabadiliko yoyote katika mtiririko wa sumaku kupitia uso uliofungwa na mzunguko uliofungwa wa mzunguko, sasa induction inatokea kwa mwisho kwa mwelekeo ambao uwanja wake wa sumaku unapingana na mabadiliko. mtiririko wa sumaku.

Ujumla wa sheria ya Faraday na sheria ya Lenz ni sheria ya Faraday-Lenz: Nguvu ya elektroni ya induction ya sumakuumeme katika mzunguko wa uendeshaji uliofungwa ni sawa kiidadi na kinyume kwa ishara ya kiwango cha mabadiliko ya flux ya sumaku kupitia uso uliofungwa na saketi:

Kiasi Ψ = ΣΦm inaitwa muunganisho wa flux au flux jumla ya sumaku. Ikiwa mtiririko wa kupenya kila zamu ni sawa (yaani Ψ = NΦm), basi katika kesi hii.

Mwanafizikia wa Ujerumani G. Helmholtz alithibitisha kwamba sheria ya Faraday-Lenz ni matokeo ya sheria ya uhifadhi wa nishati. Hebu mzunguko wa uendeshaji uliofungwa uwe kwenye uwanja wa magnetic usio na sare. Ikiwa sasa mimi inapita katika mzunguko, basi chini ya hatua ya vikosi vya Ampere mzunguko huru utaanza kuhamia. Kazi ya msingi iliyofanywa wakati wa kusonga kontua wakati wa dt itakuwa

dA = kitambulisho,

ambapo dФm ni mabadiliko ya mtiririko wa sumaku kupitia eneo la mzunguko wakati wa dt. Kazi iliyofanywa na sasa kwa wakati dt kushinda upinzani wa umeme R wa mzunguko ni sawa na I2Rdt. Jumla ya kazi ya chanzo cha sasa wakati huu ni sawa na εIdt. Kwa mujibu wa sheria ya uhifadhi wa nishati, kazi ya chanzo cha sasa hutumiwa kwenye kazi mbili zilizoitwa, i.e.

εIdt = IdФm + I2Rdt.

Kugawanya pande zote mbili za usawa na Idt, tunapata

Kwa hivyo, wakati flux ya sumaku inayohusishwa na mzunguko inabadilika, nguvu ya elektroni ya induction inatokea baadaye.

Mitetemo ya sumakuumeme. Mzunguko wa oscillatory.

Oscillations ya sumakuumeme ni oscillations ya kiasi kama vile inductance, upinzani, emf, malipo, sasa.

Mzunguko wa oscillating ni mzunguko wa umeme unaojumuisha capacitor, coil na resistor iliyounganishwa katika mfululizo.Mabadiliko ya malipo ya umeme kwenye sahani ya capacitor kwa muda yanaelezewa na equation ya kutofautisha:

Mawimbi ya sumakuumeme na mali zao.

Katika mzunguko wa oscillatory, mchakato wa kubadilisha nishati ya umeme ya capacitor katika nishati ya shamba la magnetic ya coil na kinyume chake hutokea. Ikiwa kwa pointi fulani kwa wakati tunalipa fidia kwa hasara za nishati katika mzunguko kutokana na upinzani kutokana na chanzo cha nje, tutapata oscillations ya umeme isiyo na nguvu, ambayo inaweza kutolewa kwa njia ya antenna kwenye nafasi inayozunguka.

Mchakato wa uenezi wa oscillations ya umeme, mabadiliko ya mara kwa mara katika nguvu ya mashamba ya umeme na magnetic, katika nafasi inayozunguka inaitwa wimbi la umeme.

Mawimbi ya sumakuumeme hufunika upana wa urefu wa mawimbi kutoka 105 hadi 10 m na masafa kutoka 104 hadi 1024 Hz. Kwa jina, mawimbi ya umeme yanagawanywa katika mawimbi ya redio, mionzi ya infrared, inayoonekana na ya ultraviolet, x-rays na -radiation. Kulingana na wavelength au frequency mali mawimbi ya sumakuumeme mabadiliko, ambayo ni ushahidi dhabiti wa sheria ya lahaja-maada ya mpito wa wingi kuwa ubora mpya.

Sehemu ya sumakuumeme ni nyenzo na ina nishati, kasi, misa, inakwenda katika nafasi: katika utupu na kasi ya C, na kwa kati na kasi: V =, ambapo = 8.85;

Uzito wa nishati ya volumetric uwanja wa sumakuumeme. Matumizi ya vitendo ya matukio ya sumakuumeme ni pana sana. Mifumo na njia za mawasiliano, utangazaji wa redio, televisheni, teknolojia ya kielektroniki ya kompyuta, mifumo ya udhibiti kwa madhumuni mbalimbali, vipimo na vifaa vya matibabu, vifaa vya umeme vya kaya na redio na wengine, i.e. kitu bila ambayo haiwezekani kufikiria jamii ya kisasa.

Karibu hakuna data halisi ya kisayansi juu ya jinsi mionzi yenye nguvu ya umeme inathiri afya ya watu, kuna dhana tu ambazo hazijathibitishwa na, kwa ujumla, sio hofu zisizo na msingi kwamba kila kitu kisicho cha asili kina athari ya uharibifu. Imethibitishwa kuwa ultraviolet, x-ray na mionzi ya juu katika hali nyingi husababisha madhara halisi kwa viumbe vyote vilivyo hai.

Optics ya kijiometri. Sheria za kiraia.

Optics ya kijiometri (boriti) hutumia wazo lililoboreshwa la miale ya mwanga - mwanga mwembamba usio na kikomo unaoenea kwa usawa katika hali ya isotropiki ya homogeneous, pamoja na wazo la chanzo cha uhakika cha mionzi kuangaza kwa usawa katika pande zote. λ - mwanga wa wavelength, - ukubwa wa tabia

kitu katika njia ya wimbi. Optics ya kijiometri ni hali inayozuia macho ya mawimbi na kanuni zake zinakidhiwa kwa kuzingatia masharti yafuatayo:

h/D<< 1 т. е. геометрическая оптика, строго говоря, применима лишь к бесконечно коротким волнам.

Optics ya kijiometri pia inategemea kanuni ya uhuru wa mionzi ya mwanga: mionzi haisumbuki wakati wa kusonga. Kwa hiyo, harakati za mionzi hazizuii kila mmoja wao kueneza kwa kujitegemea kwa kila mmoja.

Kwa matatizo mengi ya vitendo katika optics, mtu anaweza kupuuza mali ya wimbi la mwanga na kuzingatia uenezi wa mwanga kuwa rectilinear. Katika kesi hii, picha inakuja kwa kuzingatia jiometri ya njia ya mionzi ya mwanga.

Sheria za msingi za optics ya kijiometri.

Wacha tuorodheshe sheria za msingi za macho zinazofuata kutoka kwa data ya majaribio:

1) Uenezi wa mstari wa moja kwa moja.

2) Sheria ya uhuru wa mionzi ya mwanga, yaani, mionzi miwili, kuingilia kati, usiingiliane na kila mmoja. Sheria hii inakubaliana vyema na nadharia ya wimbi, kwani chembe zinaweza, kimsingi, kugongana.

3) Sheria ya kutafakari. ray ya tukio, ray iliyojitokeza na perpendicular kwa interface, iliyojengwa upya katika hatua ya matukio ya ray, iko kwenye ndege moja, inayoitwa ndege ya matukio; angle ya matukio ni sawa na angle

Tafakari.

4) Sheria ya refraction mwanga.

Sheria ya kukataa: ray ya tukio, ray iliyopigwa na perpendicular kwa interface, iliyojengwa upya kutoka kwa hatua ya matukio ya ray, iko kwenye ndege sawa - ndege ya matukio. Uwiano wa sine ya pembe ya matukio kwa sine ya pembe ya kutafakari ni sawa na uwiano wa kasi ya mwanga katika vyombo vya habari vyote viwili.

Dhambi i1/ dhambi i2 = n2/n1 = n21

iko wapi faharisi ya refractive ya kati ya pili inayohusiana na kati ya kwanza. n21

Ikiwa dutu 1 ni utupu, utupu, basi n12 → n2 ni fahirisi kamili ya refractive ya dutu 2. Inaweza kuonyeshwa kwa urahisi kuwa n12 = n2 / n1, katika usawa huu upande wa kushoto ni faharisi ya refractive ya vitu viwili (kwa mfano. , 1 ni hewa, 2 ni kioo) , na upande wa kulia ni uwiano wa fahirisi zao za refractive kabisa.

5) Sheria ya reversibility ya mwanga (inaweza inayotokana na sheria 4). Ukituma nuru kwa upande mwingine, itafuata njia ile ile.

Kutoka kwa sheria 4) inafuata kwamba ikiwa n2 > n1, basi Sin i1 > Sin i2. Hebu sasa tuna n2< n1 , то есть свет из стекла, например, выходит в воздух, и мы постепенно увеличиваем угол i1.

Kisha tunaweza kuelewa kwamba wakati thamani fulani ya angle hii (i1) pr inafikiwa, inageuka kuwa angle i2 itakuwa sawa na π / 2 (ray 5). Kisha Sin i2 = 1 na n1 Sin (i1)pr = n2 . Hivyo Dhambi

Vikosi vinavyofanya kazi kwa kondakta.

KATIKA uwanja wa umeme Juu ya uso wa kondakta, na hii ndio ambapo malipo ya umeme yanapo, vikosi fulani hutenda kutoka kwenye shamba. Kwa kuwa nguvu ya uwanja wa kielektroniki kwenye uso wa kondakta ina sehemu ya kawaida tu, nguvu inayofanya kazi kwenye kipengele cha eneo la uso wa kondakta ni sawa na kipengele hicho cha uso. Usemi wa nguvu inayozingatiwa, inayohusiana na eneo la kipengele cha uso wa kondakta, ina fomu:

(1)

ambapo ni ya kawaida ya nje kwa uso wa kondakta, ni wiani wa uso wa malipo ya umeme kwenye uso wa kondakta. Kwa ganda jembamba la duara lililochajiwa, nguvu za mvutano zinaweza kusababisha mikazo katika nyenzo ya ganda ambayo inazidi nguvu ya mkazo.

Inafurahisha kwamba uhusiano kama huo ulikuwa mada ya utafiti na classics ya sayansi kama Poisson na Laplace mwanzoni mwa karne ya 19. Kuhusiana (1), kipengele cha 2 katika dhehebu kinashangaza. Kweli, kwa nini matokeo sahihi hupatikana kwa kugawanya usemi huo kwa nusu? Hebu fikiria moja kesi maalum(Mchoro 1): acha mpira unaoendesha wa radius uwe na malipo ya umeme kwenye uso wake wa upande. Uzito wa uso wa malipo ya umeme ni rahisi kuhesabu: Hebu tuanzishe mfumo wa kuratibu wa spherical (), na tufafanue kipengele cha uso wa kando wa mpira kama . Malipo ya kipengele cha uso yanaweza kuhesabiwa kutoka kwa uhusiano:. Jumla ya malipo ya umeme ya pete ya radius na upana imedhamiriwa na usemi:. Umbali kutoka kwa ndege ya pete inayozingatiwa hadi pole ya nyanja (uso wa mpira) ni sawa na . Kuna suluhisho linalojulikana kwa shida ya kuamua sehemu ya vekta ya nguvu ya uwanja wa umeme kwenye mhimili wa pete (kanuni ya uwekaji juu) kwenye sehemu ya uchunguzi iko umbali kutoka kwa ndege ya pete:

Wacha tuhesabu jumla ya thamani ya nguvu ya uwanja wa kielektroniki iliyoundwa na chaji za uso, bila kujumuisha malipo ya msingi karibu na nguzo ya duara:

Hebu tukumbuke kwamba karibu na tufe inayoendesha iliyochajiwa nguvu ya uwanja wa nje wa kielektroniki ni sawa na

Inabadilika kuwa nguvu inayofanya juu ya malipo ya kipengele cha uso wa mpira unaoendesha kushtakiwa ni mara 2 chini ya nguvu inayofanya kwa malipo sawa iko karibu na uso wa upande wa mpira, lakini nje yake.

Nguvu ya jumla inayofanya kazi kwa kondakta ni sawa na

(5)

Mbali na nguvu kutoka kwa uwanja wa umeme, kondakta anakabiliwa na hatua ya wakati wa nguvu

(6)

iko wapi vekta ya radius ya kipengele cha uso dS kondakta.

Katika mazoezi, mara nyingi ni rahisi zaidi kuhesabu athari ya nguvu ya uwanja wa umeme kwenye kondakta kwa kutofautisha nishati ya umeme ya mfumo W. Nguvu inayofanya kazi kwa kondakta, kwa mujibu wa ufafanuzi wa nishati inayowezekana, ni sawa na

na ukubwa wa makadirio ya vekta ya torque kwenye mhimili fulani ni sawa na

iko wapi pembe ya mzunguko wa mwili kwa ujumla kuzunguka mhimili unaozingatiwa. Kumbuka kwamba fomula hapo juu ni halali ikiwa nishati ya umeme W inaonyeshwa kupitia malipo ya waendeshaji (vyanzo vya shamba!), na derivatives huhesabiwa kwa viwango vya mara kwa mara vya malipo ya umeme.

Nguvu ya Ampere ni nguvu ambayo uwanja wa sumaku hufanya kazi kwa kondakta anayebeba sasa iliyowekwa kwenye uwanja huu. Ukubwa wa nguvu hii inaweza kuamua kwa kutumia sheria ya Ampere. Sheria hii inafafanua nguvu isiyo na kikomo kwa sehemu ndogo sana ya kondakta. Hii inafanya uwezekano wa kutumia sheria hii kwa waendeshaji wa maumbo mbalimbali.

Mfumo 1 - Sheria ya Ampere

B induction ya shamba magnetic ambayo conductor sasa-kubeba iko

I nguvu ya sasa katika kondakta

dl kipengele kisicho na kikomo cha urefu wa kondakta anayebeba sasa

alfa pembe kati ya induction ya shamba la nje la magnetic na mwelekeo wa sasa katika kondakta

Mwelekeo wa nguvu ya Ampere hupatikana kulingana na utawala wa kushoto. Maneno ya sheria hii ni kama ifuatavyo. Lini mkono wa kushoto iko kwa njia ambayo mistari ya induction ya sumaku ya uwanja wa nje huingia kwenye kiganja, na vidole vinne vilivyopanuliwa vinaonyesha mwelekeo wa harakati ya sasa kwenye kondakta, wakati kidole gumba kilichoinama kwa pembe ya kulia kitaonyesha mwelekeo wa nguvu inayofanya kazi. kwenye kipengele cha kondakta.

Kielelezo 1 - utawala wa mkono wa kushoto

Baadhi ya matatizo hutokea wakati wa kutumia utawala wa kushoto ikiwa pembe kati ya induction ya shamba na sasa ni ndogo. Ni vigumu kuamua wapi mitende iliyo wazi inapaswa kuwa. Kwa hivyo, ili kurahisisha utumiaji wa sheria hii, unaweza kuweka kiganja chako ili iwe pamoja na sio vekta ya induction ya sumaku yenyewe, lakini moduli yake.

Kutoka kwa sheria ya Ampere inafuata kwamba nguvu ya Ampere itakuwa sawa na sifuri ikiwa angle kati ya mstari wa induction ya magnetic ya shamba na sasa ni sawa na sifuri. Hiyo ni, conductor itakuwa iko kando ya mstari huo. Na nguvu ya Ampere itakuwa na kiwango cha juu maana inayowezekana kwa mfumo huu, ikiwa pembe ni digrii 90. Hiyo ni, sasa itakuwa perpendicular kwa mstari wa induction magnetic.

Kutumia sheria ya Ampere, unaweza kupata nguvu inayofanya kazi katika mfumo wa waendeshaji wawili. Wacha tufikirie makondakta wawili wa muda mrefu ambao wapo umbali kutoka kwa kila mmoja. Mikondo inapita kupitia kondakta hizi. Nguvu inayofanya kazi kutoka kwa uwanja iliyoundwa na kondakta aliye na nambari moja ya sasa kwenye kondakta nambari mbili inaweza kuwakilishwa kama:

Mfumo 2 - Nguvu ya Ampere kwa makondakta wawili sambamba.

Nguvu inayotolewa na kondakta namba moja kwenye kondakta wa pili itakuwa na fomu sawa. Zaidi ya hayo, ikiwa mikondo katika waendeshaji inapita katika mwelekeo mmoja, basi conductor itavutia. Ikiwa katika mwelekeo tofauti, basi watafukuzana. Kuna machafuko, kwa sababu mikondo inapita kwa mwelekeo mmoja, kwa hivyo wanawezaje kuvutia kila mmoja? Baada ya yote, kama fito na mashtaka daima huchafuka. Au Amper aliamua kuwa haifai kuiga wengine na kuja na kitu kipya.

Kwa kweli, Ampere hakugundua chochote, kwa kuwa ikiwa unafikiri juu yake, mashamba yaliyoundwa na waendeshaji sambamba yanaelekezwa kinyume na kila mmoja. Na kwa nini wanavutiwa, swali halitokea tena. Kuamua ni mwelekeo gani shamba linaloundwa na kondakta linaelekezwa, unaweza kutumia utawala wa screw wa kulia.

Kielelezo 2 - Waendeshaji sambamba na sasa

Kutumia makondakta sambamba na usemi wa nguvu ya Ampere kwao, kitengo cha Ampere moja kinaweza kuamua. Ikiwa mikondo inayofanana ya ampere moja inapita kupitia waendeshaji wa muda mrefu wa sambamba ulio umbali wa mita moja, basi nguvu ya mwingiliano kati yao itakuwa 2 * 10-7 Newton kwa kila mita ya urefu. Kwa kutumia uhusiano huu, tunaweza kueleza kile Ampere moja itakuwa sawa.

Video hii inaonyesha jinsi shamba la sumaku la mara kwa mara linaloundwa na sumaku ya farasi huathiri kondakta anayebeba sasa. Jukumu la kondakta anayebeba mkondo ndani kwa kesi hii inafanywa na silinda ya alumini. Silinda hii inakaa kwenye baa za shaba ambayo mkondo wa umeme hutolewa kwake. Nguvu inayofanya kazi kwenye kondakta wa sasa katika uwanja wa magnetic inaitwa nguvu ya Ampere. Mwelekeo wa hatua ya nguvu ya Ampere imedhamiriwa kwa kutumia utawala wa kushoto.

Mwanafizikia Mfaransa Dominique Francois Arago (1786-1853) katika mkutano wa Chuo cha Sayansi cha Paris alizungumza kuhusu majaribio ya Oersted na kuyarudia. Arago alipendekeza asili, kama ilivyoonekana kwa kila mtu, maelezo ya hatua ya sumaku mkondo wa umeme: Kondakta hugeuka kuwa sumaku kutokana na mtiririko wa sasa wa umeme kupitia hiyo. Msomi mwingine, mwanahisabati Andre Marie Ampère, alikuwepo kwenye maandamano hayo. Alidhani kwamba kiini cha jambo jipya lililogunduliwa ni harakati ya malipo, na aliamua kufanya vipimo muhimu mwenyewe. Ampere alikuwa na uhakika kwamba mikondo iliyofungwa ilikuwa sawa na sumaku. Mnamo Septemba 24, 1820, aliunganisha spirals mbili za waya kwenye pole ya voltaic, ambayo iligeuka kuwa sumaku.

Hiyo. coil inayobeba sasa inazalisha shamba sawa na sumaku ya bar. Ampere aliunda mfano wa sumaku-umeme, baada ya kugundua kuwa upau wa chuma uliowekwa ndani ya ond na mkondo huwa na sumaku, na kuzidisha uwanja wa sumaku. Ampere alipendekeza kuwa sumaku ni mfumo fulani wa mikondo ya ndani iliyofungwa na ilionyesha (wote kwa misingi ya majaribio na kwa msaada wa mahesabu) kwamba mzunguko mdogo wa sasa (coil) ni sawa na sumaku ndogo iliyo katikati ya coil. perpendicular kwa ndege yake, i.e. Mzunguko wowote na sasa unaweza kubadilishwa na sumaku ya unene usio na kipimo.

Dhana ya Ampere kwamba ndani ya sumaku yoyote kuna mikondo iliyofungwa, inayoitwa. hypothesis kuhusu mikondo ya Masi na iliunda msingi wa nadharia ya mwingiliano wa mikondo - electrodynamics.

Kondakta ya sasa ya sasa iko kwenye uwanja wa magnetic inakabiliwa na nguvu ambayo imedhamiriwa tu na mali ya shamba mahali ambapo conductor iko, na haitegemei ni mfumo gani wa mikondo au sumaku za kudumu zilizounda shamba. Sehemu ya sumaku ina athari ya kuelekeza kwenye sura inayobeba sasa. Kwa hivyo, torque inayopatikana na sura ni matokeo ya hatua ya nguvu kwenye vitu vyake vya kibinafsi.

Sheria ya Ampere inaweza kutumika kuamua ukubwa wa vector ya induction magnetic. Moduli ya vector ya induction katika hatua fulani ya uwanja wa magnetic sare ni sawa na nguvu kubwa zaidi ambayo hufanya juu ya kondakta wa urefu wa kitengo kilichowekwa karibu na hatua fulani, ambayo sasa kwa kila kitengo inapita:. Thamani inafanikiwa mradi kondakta iko perpendicular kwa mistari ya induction.

Sheria ya Ampere hutumiwa kuamua nguvu ya mwingiliano kati ya mikondo miwili.

Kati ya kondakta mbili zinazofanana kwa muda mrefu ambazo mikondo ya moja kwa moja inapita, nguvu ya mwingiliano hutokea. Kondakta zilizo na mikondo iliyoelekezwa sawa huvutia, na kondakta zilizo na mikondo iliyoelekezwa kinyume huwafukuza.

Nguvu ya mwingiliano, kwa kila urefu wa kitengo cha kila kondakta sambamba, ni sawia na ukubwa wa mikondo na inawiana kinyume na umbali kati ya R kati yao. Uingiliano huu wa waendeshaji na mikondo ya sambamba huelezewa na utawala wa kushoto. Moduli ya nguvu inayofanya kazi kwenye mikondo miwili isiyo na mwisho isiyo na kikomo na , umbali kati ya ambayo ni R.