Ampere의 힘 작용을 기술에 적용

1820년 덴마크의 물리학자 한스 크리스티안 외르스테드는 근본적인 발견을 했습니다. 나침반의 자침이 직류 전류가 흐르는 전선에 의해 방향이 바뀐다는 것입니다. 따라서 과학자는 실험에서 전류의 자기장이 가정할 수 있는 것처럼 전류에 평행하지 않고 전류에 정확히 수직으로 향한다는 것을 발견했습니다.

프랑스의 물리학자 Andre-Marie Ampere는 Oersted의 실험 시연에 큰 영감을 받아 스스로 이 방향으로 연구를 계속하기로 결정했습니다.

Ampere는 자기 바늘이 전류가 흐르는 도체에 의해 편향될 뿐만 아니라 직류를 전달하는 두 개의 병렬 도체가 서로 상대적으로 움직이는 방향에 따라 서로 끌어당기거나 밀어낼 수 있음을 확립할 수 있었습니다. 전선.

전류는 자기장을 생성하고 자기장은 이미 다른 전류에 작용한다는 것이 밝혀졌습니다.Ampere는 전류가 흐르는 와이어가 영구 자석(화살표)에도 작용한다고 결론지었습니다. , 격퇴됩니다. 전류가 없으면 자기 상호 작용이 없습니다.

그 결과 같은 해 1820년에 앙페르는 직류가 상호 작용하는 법칙을 발견했습니다. 전류가 한 방향으로 흐르는 도체는 서로 끌어당기고, 반대 방향으로 흐르는 도체는 서로 밀어낸다. 암페어의 법칙).

실험 결과 암페어는 자기장에 놓인 전류가 흐르는 도선에 작용하는 힘이 도선에 흐르는 전류 I의 크기와 자기장의 유도 B의 크기에 선형적으로 의존한다는 사실을 발견했습니다. 이 와이어가 배치됩니다.

Ampere의 법칙은 다음과 같이 공식화될 수 있습니다. 자기장이 유도 자기장 B에 위치한 전류 요소 dI에 작용하는 힘 dF는 자기 유도 B에 의한 전도 요소 dL의 전류 및 벡터 곱에 정비례합니다.

암페르의 힘의 방향은 왼손 법칙으로 결정할 수 있습니다. 이 힘은 와이어가 자기 유도선에 수직일 때 가장 큽니다. 원칙적으로 길이가 L인 도선에 전류 I가 흐르고 자기장의 자력선에 대해 알파 각도로 B의 유도 자기장에 배치된 전선의 암페어 강도는 다음과 같습니다.

오늘날 전자기 작용이 기계적 운동의 요소를 설정하는 모든 전기 부품은 암페어의 힘을 사용한다고 주장할 수 있습니다.

전자기계 기계의 작동 원리는 정확히 이 힘에 기반을 두고 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다. 전기 모터에서… 전기 모터가 작동하는 동안 언제든지 회전자 권선의 일부가 고정자 권선의 일부 전류 자기장에서 움직입니다. 이것은 Ampere의 힘과 전류의 상호 작용에 대한 Ampere의 법칙을 나타냅니다.

이 원리는 아마도 전기 모터에서 가장 일반적일 것입니다. 따라서 전기 에너지는 기계 에너지로 변환됩니다..

원칙적으로 발전기는 동일한 전기 모터이며 역변환 만 실현합니다. 기계적 에너지가 전기 에너지로 변환됩니다 (참조 — — AC 및 DC 발전기는 어떻게 작동합니까?).

모터에서 전류가 흐르는 회 전자 권선은 고정자 자기장 (이때 원하는 방향의 전류도 작용)에서 암페어 힘의 작용을 받아 모터의 회 전자가 회전 운동, 하중과 함께 샤프트의 회전.

전기 자동차, 트램, 전기 기차 및 기타 전기 자동차는 AC 또는 DC 구동 모터에서 Ampere의 힘에 의해 회전하는 샤프트 덕분에 바퀴가 회전합니다. AC 및 DC 모터는 암페어를 사용합니다.

전기 잠금 장치(엘리베이터 도어, 게이트 등)는 전자기 작용이 기계적인 움직임으로 이어지는 모든 메커니즘과 같은 방식으로 작동합니다.

예를 들어, 확성기의 스피커에서 소리를 생성하는 확성기에서 전류 전달 코일이 설치된 영구 자석의 자기장에 의해 반발되기 때문에 멤브레인이 진동합니다.따라서 사운드 진동이 형성됩니다. 암페어는 가변적입니다(코일의 전류가 재생되는 사운드의 주파수에 따라 변경되기 때문에) 디퓨저를 밀어 사운드를 생성합니다.

자기 전기 시스템의 전기 측정 기기(예: 아날로그 전류계)에는 설치된 제거 가능한 와이어 프레임이 포함됩니다. 영구 자석의 극 사이… 프레임은 측정된 전류가 이 측정 장치, 실제로는 프레임을 통과하는 나선형 스프링에 매달려 있습니다.

전류가 프레임을 통과하면 주어진 전류의 크기에 비례하는 암페어 힘이 영구 자석의 자기장에서 프레임에 작용하므로 프레임이 회전하여 스프링이 변형됩니다. 암페어 힘이 스프링 힘과 균형을 이루면 베젤이 회전을 멈추고 그 지점에서 판독값을 얻을 수 있습니다.

측정 장치의 눈금을 가리키는 화살표가 프레임에 연결됩니다. 화살표의 편향 각도는 프레임을 통과하는 총 전류에 비례하는 것으로 밝혀졌습니다. 프레임은 일반적으로 여러 회전으로 구성됩니다(참조 — — 전류계 및 전압계 장치).