Interakce proudů v paralelních vodičích

Interakce proudů je v moderním elektrotechnickém průmyslu velmi dobře známá: je při návrhu komplexní jaderné reaktory typ "Tokamak" a v provedení elektrických motorů. Například v posledně uvedeném případě je pozorováno přemístění blízkých obratů statorového vinutí na vinutí rotoru. Takže při "těžkém" spuštění silných strojů, kdy proud dosáhne nejvyšší přípustné hodnoty, může dojít k poškození držáku. V tomto případě dochází k magnetickému působení proudů protékajících dvěma různými vinutími. Jejich rotační magnetické pole působí atraktivně na vodiče. Studium interakcí proudů obvykle zvažuje magnetický typ interakce, i když ve skutečnosti je toto téma rozsáhlejší.

Představme si třífázovou síť, do níž je propojena vlastní skupina spotřebitelů. Zatímco jejich celkový odpor přibližně stejná, jako celý systém je stabilní, ale stojí podstatně narušit rovnováhu proudů je režim s názvem „zešikmení fáze“, které mohou poškodit zařízení přichází. Také interakce proudů nastává při paralelním zahrnutí několika napájecích zdrojů pro stejné zatížení. V tomto případě, je-li fázování je provedeno správně, je tok proudu mezi zdroji (krátce říci), ale linií mimo fáze získaná zkratu. Je zřejmé, že interakce proudů se projevuje různými způsoby. Přesto se obvykle zvažuje Ampere zákon.

Pokud se mezi protilehlými póly magnetu (statického magnetického pole) je umístěn pohyblivý rám, kterým prochází proud, bude se otáčet v určitém úhlu určenou silou interakcí dvou magnetických polí a orientovaných řad napětí. Tuto sílu definoval a formuloval v roce 1820 slavný francouzský fyzik AM Amper.

V současné době, následující formulace se používá: když proud protéká vodiče výbrusu v magnetickém poli, síla dF, mají vliv na určité oblasti (dl) drátu je přímo závislá na amperage I a vektorový produkt délky dl hodnotou magnetické indukce B. To znamená:

dF = (I * dl) * B,

kde F, l, B jsou vektorová veličina.

Určení směru F se obvykle provádí velmi jednoduchým způsobem - pravidlem levé ruky. V duchu levá ruka musí být umístěna tak, aby se linie tenze magnetické indukce (B) zahrnuty v otevřené straně v úhlu 90 stupňů, 4 usměrněného prstem směru proudu (z „+“ a „-“), poté ohnuta v pravém úhlu palec ukazují Směr síly Ampere působící na vodič s proudem.

Nejběžnější silou je interakce paralelních proudů. Ve skutečnosti jde o zvláštní případ obecného zákona. Představujeme dva paralelní vodiče s proudem ve vakuu, jehož délka je nekonečná. Vzdálenost mezi nimi je označena písmenem "r". Každý vodič (proudy I1 a I2) vytváří kolem sebe samotné magnetické pole, takže se vzájemně ovlivňují. Indukční čáry jsou kruhy.

Směr vektoru magnetické indukce B1 je určen pravidlem vyvrtávače. Uvádíme vzorec:

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

kde m0 je magnetická konstanta, r je vzdálenost, Pi je 3,14.

Použití vzorce pro hledání sílu Ampérů, získáváme:

dF12 = (I2 * dl) * Bl;

kde dF12 je síla působení pole vodiče 1 na vodič 2.

Modul pevnosti je:

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

Pokud je délka l rovna nule k jedné, pak:

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

Toto je síla, která působí na určitou jednotku délky drátu proudem. Pokud znáte hodnotu F, je možné navrhnout spolehlivé řešení elektrické stroje, za předpokladu působení síly Ampére. Používá se také k výpočtu hodnoty magnetické konstanty. Je třeba poznamenat, že na základě pravidla levé ruky, následuje: pokud směr proudění vodiče jsou přitahovány a jinak odrazují.