전류의 흐름이 발생할 때 전기 도체를 둘러싼 자기장이 있습니다. 자기장의 강도는 전류 흐름에 비례하여 실행됩니다. 이것은 전류의 흐름이 자기장을 멈출 때 도체를 통한 전류의 흐름이있을 때까지 유지됩니다. 전류의 흐름 방향은 필드 내부의 자기 선의 플럭스 방향을 결정합니다. 자기 나침반을 사용하여 자기장의 방향을 추정 할 수 있습니다.
서로 평행하게 실행되는 두 개의 전류 운반 도체의 자기장에서 플럭스의 자기 선 사이에 상호 작용이 있습니다.
전류 운반 도체 사이의 플럭스 라인은 전류의 흐름이 반대 방향으로 작동하는 경우 같은 방향입니다. 플럭스 압축을 줄이기 위해이 플럭스 라인의 농도는 도체 사이에 반발력을 만듭니다.
플럭스 라인은 전류의 흐름이 같은 방향에있을 때 두 도체를 둘러싸기 위해 결합합니다. 플럭스 라인의 장력을 낮추기 위해 플럭스 라인을 늘려서 두 도체 사이에 매력의 힘을 생성합니다.
.높은 유량 전류 시스템에서, 도체는 일반적으로 전류 운반 도체가 서로 평행하게 배치 될 때 강도의 강도 또는 반발을 관리하기 위해 일반적으로 고정되거나 부착된다. 이것은 단락이 발생하는 경우 도체에 과도한 손상을 피하기 위해 수행됩니다.
Biot-Savart Law
전류와 자기장의 관계에 대한 연구는 Biot-Savart의 법칙에 의해 제공됩니다.
Biot-Savart 법칙에 따르면 주어진 지점에서 작은 전류 요소로 인해 형성된 자기장은
에 직접 비례합니다.- 현재 요소 길이,
- 전류가 통과되는
- 전류 방향과 주어진 지점을 결합하는 선 사이의 각도의 사인 값과
- 현재 요소
그리고 그 지점의 거리의 제곱에 반비례합니다.
형성된 자기장의 방향은 dl cross r의 방향과 동일합니다.
오른손 규칙은 또한 자기장의 방향을 파악하는 데 사용될 수 있습니다.
예를 들어, 현재 i를 운반하는 유한 도체 XY가 있다고 가정 해 봅시다.
여기서 도체의 무한 요소 (dl)로 인한 자기장 db는 그것으로부터 R의 거리에서 점 P에서 결정되어야한다.
.Biot-Savart의 법칙에 따라 DL과 위치 벡터 (R) 사이의 각도가 θ라고 가정하면, 자기장 DB의 크기는 전류 (i)에 비례합니다.
| dl | 거리의 제곱에 반비례합니다 (R).
또한, 그 방향은 DL과 R을 포함하는 평면에 수직입니다.
따라서 Biot-Savart 법률은
로 작성 될 수 있습니다| db | =(μ0/4π) (Idlsinθ/r2) ——— (1)
이것에서
μ0은 여유 공간의 투과성이며 4π × 10-7TMA-1과 같습니다.
두 평행 전류 운반 도체 사이의 힘
우리는 이제 전류를 운반하는 도체로 인한 자기장이 존재한다는 것을 알고 있습니다. 우리는 또한 Biot Savart의 법에 의해 설명 된대로 그들 사이의 관계를 알고 있습니다.
일반적인 전류는 거대한 자기장을 만들어 일반 전류에 큰 힘 을가합니다.
결과적으로, 현재 운반 전선 사이의 강력한 힘이 가능합니다.
반면에 와이어 사이의 힘은 암페어를 결정할 것으로 예상되지 않을 수 있습니다.
이 힘은 또한 큰 전류를 방해하려고 시도 할 때 대규모 회로 차단기의 고장에 기여할 수 있습니다.
위의 정보를 염두에두고 거리 r.
두 개의 전류 운반 전선과 이들에 의해 생성 된 자기장과 그들이 서로가 발휘하는 힘을 고려하십시오.
와이어 1에 의해 생성 된 필드와 와이어 2에 가하는 힘 (힘 F2 호출)을 연구합시다.
거리 r에서 i1로 인한 필드는
에 제공됩니다.b 1 =μ> 0 i 1 /2πr
이 필드는 와이어 2를 따라 균일하고 그것에 직각이므로 와이어 2에 가하는 힘 F2는
에 의해 주어집니다.f =ilbsinθ
sinθ =1
f 2 =i 2 lb 1
Newton의 제 3 법칙에 따르면 와이어의 힘이 강도와 동일하기 때문에 F2의 강도를 나타내는 F를 작성합니다. (F1 =F2를 명심하십시오.) 와이어가 너무 길기 때문에 F/L 또는 힘/단위 길이에 대해 생각하기가 더 쉽습니다. B1의 표현식을 이전 방정식으로 대체하고 용어 수율의 재 배열.
f/l =μ 0 i 1 i 2 /2πr
F/L은 평행 전류 i1과 r에 의해 분리 된 I2 사이의 단위 길이 당 힘을 나타냅니다. 전류가 한쪽으로 흐르면 힘이 끌린다. 전기 아크와 플라즈마에서 발생하는 핀치 효과는 이에 의해 발생합니다.
.전류가 와이어를 통해 흐르는지 여부에 관계없이 힘이 존재합니다. 전기 아크에서 전류를 더 작은 튜브로 밀어내는 매력이 존재하며, 여기서 전류는 병렬로 움직입니다.
Ampere의 정의
다음은 길이의 세그먼트에서 전류를 운반하는 두 개의 평행 와이어 사이의 힘입니다. :-
f =μ> 0 i 1 i 2 l/2πr
따라서 도체의 힘/단위 길이는
입니다f/l =μ 0 i 1 i 2 /2πr
i1 =i2 =1a, r =1 m이면
f/l =μ0/2π 1*1/1 =4 π*10-7/2π =2*10-7 nm-1
위의 파생 조건은 다음과 같은 Ampere의 정의를 형성합니다
암페어는 상수 전류로 정의됩니다. 공기 또는 진공 상태에서 1 미터 간격으로 무시할만한 단면의 2 개의 평행 한 긴 직선 도체를 통해 흐르면 도체의 단위 길이 당 2 *10-7 Newton의 힘을 경험합니다.
결론
두 평행 전류 운반 도체 사이의 힘은 암페어에 의해 결정됩니다. 전류가 같은 방향으로 흐르면 자기장이 양극화되고 와이어가 유치됩니다. 상대 길이 수축으로 인해 전류가 반대 방향으로 흐르면 전자는 다른 와이어에서 전자 밀도가 증가합니다. 따라서 와이어는 서로 격퇴 할 것입니다.
- 기준점의 의미는 무엇입니까?
전위가 0으로 고려 될 수있는 지점을 기준점이라고합니다. Q의 전기장에서 두 번째 전하 Q가 R1의 지점에서 R2에서 B로 변위 될 때 두 개의 전하 시스템의 경우; 두 충전 시스템의 잠재적 에너지는 u =kqq (1/r2 - 1/r1)
에 의해 주어집니다.초기 거리 r1 =를 기준점으로 간주하면 잠재적 에너지 u =kqq (1/r2)를 얻습니다.
- 전위 에너지의 단위는 무엇입니까?
전위 에너지의 SI 단위는 에너지와 동일하며 Joule (J).
측정의 또 다른 단위는 전자 볼트 (EV)입니다.
1ev =1.6 x 10-19 joule.
- 전위의 의미는 무엇입니까? 전기 전위와 전위 에너지의 차이점은 무엇입니까?
전위 에너지는 전하를 한 지점에서 정전기 힘 필드에 대한 다른 지점으로 대체하기 위해 수행 된 작업의 양으로 정의됩니다.
전위는 전위 에너지 측면에서 단위 양전하를 한 지점에서 정전기 필드에 대한 다른 지점으로 대체하기 위해 수행 된 작업과 동등한 전위 에너지 측면에서 정의 될 수있다. 따라서 전위는 단위 충전 당 전기 전위 에너지와 같습니다.
따라서 전위 (V) =전기 전위 에너지 (U) / Charge (Q)
이 표현은 전위와 전위 에너지 사이의 관계를 제공합니다.
- 전위의 Si 단위는 무엇입니까?
전위 (v) =전기 전위 에너지 (u) / 전하 (Q)
전위 에너지의 SI 단위 (u)
따라서 전위의 SI 단위는 Joule/C 또는 Volt.
입니다.- N 하전 시스템에 대한 잠재적 에너지는 어떻게 계산됩니까?
무한대 (기준점)에서 다른 전하 Q1의 포인트 (위치 r)로 가져온 전하 Q의 경우 잠재적 에너지는 u1 =kq1q/r로 제공됩니다. 청구 시스템의 경우, 작업 또는 잠재적 에너지는 중첩 원리를 준수합니다. 따라서 총 잠재적 에너지는 시스템에 존재하는 전하 사이의 잠재적 에너지의 합으로 주어집니다.
- 정전기 전위 에너지 경로가 왜 독립적인가?
정전기 장은 보수적 인 필드입니다. 그것은 정전기 법칙이 역전 법칙에 순종하므로 정전기력은 보수적 인 힘입니다. 정전기 필드로 고려한 잠재적 에너지는 정전기력에 대한 작업으로 정의됩니다. 그것은 u =f.dr입니다. 힘 필드는 보수적 인 작업이기 때문에 폐쇄 경로에 대한 잠재적 에너지는 0입니다. 이는 정전기 전위 에너지 / 작업이 경로 독립적이라는 것을 의미합니다. 초기 및 최종 위치에만 의존합니다.
- 포인트 전하로 인한 정전기 전위에 대한 표현은 무엇입니까?
전위 (v) =전기 전위 에너지 (u) / 전하 (Q)
단위 양전하의 경우, v =u =kq/r. 이것은 전하의 거리 r에서 포인트 전하 Q로 인한 전위에 대한 표현입니다.
결론
정전기 전위 에너지는 정전기 필드와 관련하여 고려됩니다. 완료된 단어는 잠재적 에너지로 저장됩니다. 이 작업이 전기장의 존재하에 하전 입자를 대체하기 위해 수행되면 정전기 전위 에너지로 저장됩니다.
전위 에너지의 SI 단위는 joule입니다.
전위는 정전기 전위 에너지 측면에서 정의됩니다. 전위는 단위 충전 당 전기 전위 에너지로 정의됩니다. 즉, 단위 전하를 변위하기 위해 수행 된 작업. 전위의 Si 단위는 joule/c.
입니다
