Взаимодействие на токове в паралелни проводници

Взаимодействието на токовете е много добре познато в съвременната електротехника: то е взето предвид при проектирането на сложни ядрени реактори тип "Tokamak" и в дизайна на електродвигателите. Например, при последното се наблюдава изместване на близките завои на намотката на статора до намотката на ротора. Така че, при "тежко" стартиране на мощни машини, когато токът достигне максимално допустимите стойности, може да се наблюдава повреда на задържащата бобина. В този случай има магнитно взаимодействие на токовете, протичащи през две различни намотки. Техните въртящи се магнитни полета оказват привлекателен ефект върху проводниците. Изучавайки взаимодействието на течения, те обикновено разглеждат магнитния тип взаимодействие, въпреки че в действителност тази тема е по-обширна.

Нека си представим трифазна мрежа, на която всеки ред е свързан със собствена група потребители. Докато общата им устойчивост приблизително равна на цялата система е стабилна, но струва значително нарушава баланса на токовете е режим, наречен "кос фаза", която може да повреди устройството идва. Също така, взаимодействието на токове възниква при паралелното включване на няколко източника на захранване за едно и също натоварване. В този случай, ако поетапно се извършва правилно, има поток от течения между източниците (накратко се каже), но от линиите на невъведени получени от късо съединение. Очевидно взаимодействието на течения се проявява по различни начини. Въпреки това обикновено се обмисля Законът на Ампер.

Ако между срещуположните полюси на магнит (статично магнитно поле) е поставена подвижна конструкция, чрез която ток, то ще се завърти до определен ъгъл, определен от силата на взаимодействието на две магнитни полета и ориентирани линии на напрежение. Тази сила е дефинирана и формулирана през 1820 г. от известния френски физик AM Amper.

Понастоящем следната формулировка се използва: когато ток протича през проводника тънък сечение в магнитно поле, силата DF, имат влияние върху определена област (DL) проводник е в пряка зависимост от ток I и векторен продукт с дължина dl от стойността на магнитната индукция B. Това е:

dF = (I * dl) * В,

където F, I, B са векторни величини.

Определянето на посоката F обикновено се извършва по много прост начин - правилото на лявата ръка. Умствени лявата ръка трябва да бъде разположена така, че линията на напрежение на магнитната индукция (В) са включени в отворена страна под ъгъл от 90 градуса, 4 отстранени пръст сочи посоката на ток (от "+" в ";"), след това огънат под прав ъгъл палец показват Посоката на силата Ампер действа върху проводника с ток.

Най-често срещаната сила е взаимодействието на паралелните токове. Всъщност това е специален случай на общ закон. Ние представляваме два паралелни проводника с ток във вакуум, дължината на която е безкраен. Разстоянието между тях се обозначава с буквата "r". Всеки проводник (токове I1 и I2) генерира магнитно поле около себе си, така че те взаимодействат. Индукционните линии са кръгове.

Посоката на вектора на магнитната индукция В1 се определя от правилото на пробивача. Даваме формулата:

B1 = (m0 / 4Pi) * (2 * 11 / r);

където m0 е магнитната константа, r е разстоянието, Pi е 3.14.

Прилагане на формулата за намиране силата на Ампер, ние получаваме:

dF12 = (12 * dl) * В1;

където dF12 е силата на ефекта на полето на проводника 1 върху проводника 2.

Мощният модул е:

dF12 = (m0 / 4Pi) * (2 * 11 * I2 / r) * dl.

Ако дължината l е равна на нула до една, тогава:

F12 = (m0 / 4Pi) * (2 * 11 * I2 / r).

Това е силата, която действа върху определена единица от дължината на проводника с тока. Ако знаете стойността на F, става възможно да се проектира надеждно електрически машини, като предвижда действието на усилията на Ампере. Също така се използва за изчисляване на стойността на магнитната константа. Следва да се отбележи, че въз основа на правилата на лявата ръка, следва: ако текущата посока проводниците са привлечени и в противен случай те отблъскват.