Interação de correntes em condutores paralelos
A interação das correntes é muito bem conhecidamoderna engenharia elétrica: é levada em consideração no projeto de reatores nucleares complexos como o "Tokamak" e na construção de motores elétricos. Por exemplo, no último, há um deslocamento de voltas próximas do enrolamento do estator para o enrolamento do rotor. Assim, com um arranque “pesado” de máquinas potentes, quando a corrente atinge os valores máximos permitidos, podem ser observados danos na malha de retenção do enrolamento. Neste caso, existe uma interação magnética das correntes que fluem através de dois enrolamentos diferentes. Seus campos magnéticos rotativos têm um efeito de atração nos condutores. Estudando a interação das correntes, geralmente é considerado o tipo magnético de interação, embora na verdade este tema seja mais extenso.
Imagine uma rede trifásica, para cada linhaque está ligado ao seu próprio grupo de consumidores. Enquanto suas resistências totais forem aproximadamente iguais, todo o sistema funcionará de forma estável, mas, uma vez que o equilíbrio de correntes seja significativamente perturbado, um modo chamado de “desequilíbrio de fase”, capaz de desativar equipamentos, chega a um impasse. Além disso, a interação de correntes ocorre quando várias fontes de energia são conectadas em paralelo à mesma carga. Neste caso, se a fase for realizada corretamente, existe um fluxo de correntes entre as fontes (brevemente admissível), mas se as linhas de fase não coincidirem, um curto-circuito é obtido. É óbvio que a interação das correntes se manifesta de diferentes maneiras. No entanto, na maioria das vezes levado em consideração a lei de Ampere.
Se entre os pólos opostos de um imã(campo magnético constante) para colocar um quadro móvel através do qual a corrente passa, então ele vai virar através de um determinado ângulo determinado pela força da interação de dois campos magnéticos e a direção das linhas de tensão. Esta força foi definida e formulada em 1820 pelo famoso físico francês A. M. Ampere.
Usado atualmente em seguidaformulação: quando a corrente flui através de um condutor de seção fina em um campo magnético, a força dF, afetando uma determinada seção (dl) do fio, é diretamente dependente da corrente I e do produto vetor de comprimento dl e o valor da indução magnética B.
dF = (I * dl) * B,
onde F, l, B são grandezas vetoriais.
Determinar a direção de F é geralmente realizadomaneira muito simples - a regra da mão esquerda. Mentalmente, a mão esquerda deve ser posicionada de modo que as linhas de intensidade de indução magnética (B) entrem na palma aberta em um ângulo de 90 graus, 4 dedos esticados indiquem a direção da corrente (de “+” a “-”), então o polegar dobrado em ângulo reto indicará a direção da corrente atuando em um condutor com força de amperagem.
A força mais famosa da interaçãocorrentes paralelas. Na verdade, este é um caso especial de uma lei geral. Imagine dois condutores paralelos com uma corrente no vácuo, cujo comprimento é infinito. A distância entre eles é denotada pela letra “r”. Cada condutor (correntes I1 e I2) gera um campo magnético em torno de si, então eles interagem. Linhas de indução são círculos.
A direção do vetor de indução magnética B1 é determinada de acordo com a regra de um gimlet. Nós damos a fórmula:
B1 = (m0 / 4Pi) * (2 * 1 / r);
onde m0 é a constante magnética; r é a distância; Pi - 3,14.
Aplicando a fórmula para encontrar a força de Ampere, obtemos:
dF12 = (I2 * dl) * B1;
onde dF12 é a força de ação do campo do condutor 1 no condutor 2.
O módulo de força é:
dF12 = (m0 / 4Pi) * (2 * I1 * I2 / r) * dl.
Se o comprimento l for igual a zero a um, então:
F12 = (m0 / 4Pi) * (2 * I1 * I2 / r).
Esta é a força que age sobreum determinado comprimento de unidade do fio com corrente. Se você souber o valor de F, será possível projetar máquinas elétricas confiáveis que envolvam a ação da força de Ampere. Também é usado para calcular o valor da constante magnética. Deve-se notar que, procedendo da regra da mão esquerda, segue-se: se a direção das correntes coincide, então os condutores atraem, e de outro modo eles repelem.
