Forța amperilor acționează asupra unui conductor cu curent într-un câmp magnetic. Calculați munca efectuată de această forță atunci când mutați un conductor cu curent într-un câmp magnetic (Figura 12.15).
Cu un mic deplasament dr al elementului conductor dl cu curentul I, forța forței amperi dF este egală cu
Conform legii lui Ampere
unde B este inducția magnetică. Înlocuind această expresie în formula pentru lucrare, obținem
Este cunoscută din algebra vectorului că produsul mixt al a trei vectori nu se modifică dacă se efectuează o permutare ciclică a factorilor.
Prin urmare, expresia lucrării poate fi rescrisă astfel:
unde vectorul unei suprafețe mici dS, trasată de un element al unui conductor cu lungimea dl cu deplasarea ei mică dr (Figura 12.15), dF = BdS este fluxul magnetic prin această zonă.
Lucrarea A a Forțelor Ampere cu o deplasare mică a unui conductor cu lungime finită este egală cu suma muncii elementare a forțelor Ampera pentru toate secțiunile mici ale acestui conductor,
fluxul magnetic prin suprafața trasă de conductor este constantă pe lungimea conductorului numai dacă conductorul se deplasează înainte.
Astfel, lucrarea efectuată de forțele Ampere atunci când se deplasează într-un câmp magnetic al unui conductor al cărui curent este constant este egal cu produsul intensității curente pe fluxul magnetic prin suprafața pe care conductorul o trasează în timpul mișcării sale.
Să găsim lucrarea forțelor Ampere atunci când ne mișcăm într-un câmp magnetic al unui circuit închis cu curentul I. Să trecem conturul din poziția C în poziția C ca urmare a unei deplasări mici (Figura 12.16). În acest caz, elementul mic dl al conturului a scos dr și a desenat o zonă mică dS. Vectorul acestei zone este prezentat în Figura 12.16.
Suprafețele întinse pe contur în pozițiile C și C /. și de asemenea suprafața trasată de contur în tranziția de la C și C /. formează o suprafață închisă.
Conform teoremei Ostrogradsky-Gauss, fluxul magnetic prin acesta este zero, adică
Semnul minus din fața termenului Фm este luat pentru că în calculul său se folosește normalul n ', care este normal normal la secțiunea corespunzătoare a suprafeței închise.
În consecință, schimbarea fluxului magnetic cuplat la circuit, care are loc atunci când este mișcat ușor, este dat de
Integrând expresia (12.8.3), găsim munca depusă de forțele Ampère atunci când se deplasează un circuit cu curent de la poziția inițială 1 la o poziție finită arbitrară 2
Dacă în procesul de mutare a buclei forța curentă în ea rămâne constantă, atunci
și anume lucrarea efectuată de forțele amperi atunci când se deplasează într-un câmp magnetic al unei buclă închisă, de-a lungul căreia trece un curent constant, este egală cu produsul puterii actuale prin schimbarea fluxului magnetic prin suprafața delimitată de contur.
În ingineria electrică este obișnuit să se desemneze fluxul magnetic total prin # 936; și se numește flux-legarea circuitului (spre deosebire de fluxul magnetic printr-o singură rotire, notat cu φm). Prin urmare, formularul de operare a unui contur format din N se transformă în formă
Cuplajul de debit al circuitului se datorează atât câmpului magnetic extern cât și câmpului magnetic al curentului din circuitul propriu-zis. Dacă nu există un câmp extern, atunci legătura de circuit a circuitului se datorează numai câmpului magnetic al curentului din acest circuit și se numește legarea fluxului de auto-inducție (# 936; c). Dacă un câmp magnetic extern este creat de un curent electric într-un circuit, legătura de flux corespunzătoare a unui alt circuit este numită legarea fluxului de inducție reciprocă a acestor două circuite.
Articole similare
-
Munca făcută atunci când se deplasează un conductor cu un curent într-un câmp magnetic
-
Lucrați la deplasarea unui conductor cu curent într-un câmp magnetic - stadopedia
Trimiteți-le prietenilor: