전류가 와이어를 통해 흐르는 경우, 와이어 주위에 자기장이 생성되어 보호를 보호합니다. 자기장은 와이어 주위의 원형 루프를 형성하고 와이어와 관찰자 사이의 거리가 증가함에 따라 이러한 루프의 강도는 감소합니다. 자기장의 방향을 결정하기 위해 오른손 그립 규칙이 적용됩니다.
- 현재 운반 지휘자 주위에 색인과 중간 손가락을 감아
- 엄지 손가락은 전류가 흐르는 방향을 나타냅니다.
- 자기장은 손가락의 방향으로 표시됩니다 (종종보기에 따라 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 설명) >
두 개의 전류 운반 도체
서로 평행하게 배치되는 전류를 운반하는 두 개의 와이어의 경우, 와이어의 자기장이 상호 작용하여 와이어와 도체 사이에 작용하는 힘이 생깁니다. 각 와이어에서 작용하는 힘의 크기는 동일하지만, 작용하는 방향은 정반대로 반대됩니다. 이것은 도체에 의해 운반되는 전류가 크기가 다양하더라도 사실입니다.
아래 다이어그램은 각 와이어 주변의 자기장의 방향이 자기장의 방향을 나타내는 "• x"표기법으로 표시되는 두 가지 예를 보여줍니다. 다이어그램 A는 전선을 통해 같은 방향으로 흐르는 전류를 보여주고, 다이어그램 B는 전선을 반대 방향으로 흐르는 전류를 나타냅니다.
.
힘의 방향 결정
도체 사이의 영역의 개별 필드의 지시를 살펴보면 힘이 움직이는 방식을 결정할 수 있습니다.
- 다이어그램 a를 사용하여 필드는 서로 반대하여 매력적인 힘을 가져옵니다.
- 마찬가지로, 다이어그램 B에서 필드는 동일하여 격리 힘을 초래합니다.
경험의 규칙은 두 도체가 동일한 방향으로 전류가 흐르면 힘이 매력적이며 전류가 서로 반대 방향에있을 때마다 힘이 반발 할 것입니다.
.두 평행 도체 사이의 힘의 크기 결정
두 평행 전류 운반 도체 사이에서 작용하는 힘의 크기는 여러 요인에 의해 영향을받습니다. 가장 중요한 것은 다음과 같습니다.
- 각 도체를 통해 흐르는 전류
- 도체의 길이는 미터로 측정됩니다.
- 도체 사이의 거리는 미터로 측정됩니다.
두 평행 전류 운반 도체 사이에서 작용하는 힘의 크기는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.…
여기서 :
f/l 도체 사이의 단위 길이 당 힘 (nm -1)
µ 0 여유 공간의 자기 투과성 (4π × 10-7 NA -2)*
i 1 전류는 와이어 1 (a)
입니다i 2 전류는 와이어 2 (a)
입니다r 도체를 분리하는 거리 (m)
이전 섹션에서 개발 한 개념을 사용하여 거리 R로 분리 된 두 개의 긴 직선 및 평행 도체 사이의 힘을 계산할 수 있습니다. 그림 1은 와이어, 전류, 생성 된 필드 및 상호 작용의 결과로 서로가 발휘하는 힘을 보여줍니다. 와이어 1에 의해 생성 된 필드와 다이어그램에서 와이어 2에 가하는 힘을 고려하십시오 (힘 F2 호출). 공식에 따르면, 거리 r에서 i1로 인한 필드는
입니다.Ampere의 정의
L은 전류를 운반하는 병렬 와이어 세그먼트의 길이이며, 그 사이의 힘은
입니다.결과적으로 도체의 단위 길이 당 힘은
입니다.암페어는 위에서 언급 한 조건에 따라 다음과 같이 정의됩니다.
일정한 전류가 공기 또는 진공 상태에서 1 미터 떨어진 곳에있는 무시할 수있는 단면의 2 개의 평행 한 긴 직선 도체를 통해 흐르면, 전류는 도체의 단위 길이 당 2 x 10-7 뉴턴의 힘을 경험하며, 이는 암페어로 알려져 있습니다.
.BioT Savart Law
전류 운반 도체로부터 멀리 떨어진 우주 지점에서 생성 된 자기장은 자성의 바이오 사사트 법칙에 의해 정의되며, 도체를 통해 흐르는 전류에 의해 생성 된 자기장은 유도 자기장으로 알려져있다.
.Biot-Law에 따르면 Savart의 "거리 지점에서 전류 가공 도체로 인한 자기장은 도체와 지점 사이의 거리의 제곱에 반비례하며 자기장은 도체의 길이에 직접적으로 비례하며, 전류는 도체를 통해 흐릅니다." 이것은 Biot-Savart 법칙으로 알려져 있습니다.
수학적으로,
여기, b =자기장 강도
μ =여유 공간의 투과성
n =회전 수
i =전류 강도
r =반경
결론
거리 r에 의한 분리로 인해, 두 개의 평행 전류 i1과 i2 사이의 힘은 단위 길이 당 크기를 가지며,
전류가 같은 방향으로 흐르면 힘이 매력적입니다. 그들이 반대 방향으로 흐르면 힘이 반발 적입니다.
암페어는 흐름의 초당 1 쿨롱과 같은 전류 단위
입니다.