Магнитные явления известны людям еще с старого мира. Компас появился выше 4 , 5 тыщ годов назад. В Европе его изобрели приблизительно в XII веке н.э. Но исключительно в XIX веке Исследователи нашли связь между электричеством и магнетизмом, по этому появились 1-ые представления о магнитном поле.
Датский физик Х. Эрстед в 1820 -м году в собственных первых опытах выявил глубокую связь между электрическими и магнитными явлениями. Опыты ученого проявили: на магнитную стрелку, которая находится вблизи с электрическим проводником, действуют силы, стремящиеся ее повернуть. В это время французский физик А. Ампер проводил наблюдения над силовым взаимодействием 2 -х проводников с токами и открыл закон взаимодействия токов.
Исходя из убеждений современной науки, проводники с током ведут взаимодействие вместе не конкретно, а с помощью окружающих их магнитных полей.
Электрические заряды либо токи – это источники магнитного поля. Магнитные поля появляются в пространстве, окружающем проводники с током, так же, как в пространстве, окружающем недвижные электрические заряды, появляются электрические поля. Магнитные поля неизменных магнитов тоже создаются электрическими микротоками, которые циркулируют снутри молекул вещества (согласно догадке Ампера).
Исследователи в XIX веке пробовали создать теорию магнитного поля аналогично теории электростатики, вводя в наблюдения магнитные заряды 2 -х символов: северного N и южного S полюсов магнитной стрелки. Но опыты проявили, что изолированные магнитные заряды не есть.
Магнитные поля токов принципно не такие, как электрические поля. Магнитные поля, в отличие от электрических, оказывают силовое действие только на перемещающиеся заряды (токи).
Для описания магнитных полей введем силовую характеристику поля, которая подобна вектору напряженности E → электрических полей. Данной чертой будет вектор магнитной индукции B → он определяет силы, действующие на токи или перемещающиеся заряды в магнитных полях.
Положительным направлением вектора B → будет направление от южного полюса S к северному полюсу N магнитной стрелки, свободно ориентирующееся в магнитном поле. Так, при исследовании магнитных полей, создаваемых током либо неизменным магнитом, с помощью малеханькой магнитной стрелки, в каждой точке места определяется направление вектора B → . Данный опыт позволяет наглядно воспроизвести пространственную структуру магнитных полей.
Полосы магнитной индукции
По аналогии построения силовых линий в электростатике строятся полосы магнитной индукции, в каждой точке которых вектор B → направляется по касательной.
Смотрите пример линий магнитной индукции полей неизменного магнита и катушки с током на рисунке 1 . 16 . 1 .
Набросок 1 . 16 . 1 . Полосы магнитной индукции полей неизменного магнита и катушки с током. Индикаторные магнитные стрелки ориентируются по направлению касательных к линиям индукции.
Обращаем внимание, что полосы магнитной индукции всегда замкнутые, и ни в одном месте не обрываются. Из этого следует, что у магнитных полей нет источников – магнитных зарядов.
Вихревые силовые поля – это поля, владеющие свойством магнитной индукции.
Мы можем следить картину магнитной индукции с помощью маленьких опилок железа, которые в магнитном поле намагничиваются и, наподобие малеханьких магнитных стрелок, ориентируются вдоль линий индукции.
Дабы дать количественную оценку магнитному полю, укажем метод определения направления вектора B → также его модуля. Для этого внесем в рассматриваемое магнитное поле проводник с током и измерим силу, оказывающую действие на отдельный прямолинейный участок данного проводника. Длина участка проводника Δ l должна быть довольно мала по сопоставлению с размерами областей неоднородности магнитного поля. Согласно опытам Ампера, действующая на участок проводника сила пропорциональна силе тока I , длине Δ l данного участка и синусу угла α между направлениями тока и вектора магнитной индукции.
Закон Ампера
Сила Ампера равна F ~ I Δ l sin α . Наибольшее по модулю значение F m a x сила Ампера добивается, когда проводник с током находится перпендикулярно линиям магнитной индукции.
Модуль вектора магнитной индукции B → приравнивается отношению наибольшего значения силы Ампера, которая действует на прямой проводник с током, к силе тока I в проводнике и длине Δ l : B = F m a x I ∆ l .
В общем случае сила Ампера рассчитывается по формуле, которая является законом Ампера:
F = I B Δ l sin α .
Тесла (Тл) — единица измерения магнитной индукции в С И . Она указывает, что наибольшая сила Ампера 1 Н действует на каждый метр длины проводника с силой тока 1 А :
1 Т л = 1 Н А · м
Т л – большая единица измерения. К примеру, магнитное поле нашей планетки приближенно приравнивается 0 , 5 · 10 – 4 Т л . Для сопоставления, большой лабораторный магнит делает поле менее, чем 5 Т л .
Правило левой руки и правило Буравчика
Согласно закону Ампера, сила Ампера находится перпендикулярно вектору магнитной индукции B → и направлению тока, проходящего по проводнику. Дабы найти направление силы Ампера нередко применяют одно правило. Вот его пример.
Правило левой руки: расположите левую руку таким макаром, дабы полосы индукции B → входили в ладонь, а вытянутые пальцы направлялись вдоль тока, тогда отведенный большой палец покажет направление силы, которая действует на проводник (набросок 1 . 16 . 2 ).
Набросок 1 . 16 . 2 . Правило левой руки и правило буравчика.
Нужна помощь педагога?
Опиши задание — и наши специалисты для тебя посодействуют!
Обрисовать задание
Если угол α между направлениями вектора B → и тока в проводнике. Больше либо меньше 90 ° , тогда для выяснения направления силы Ампера F → удобнее применять правило буравчика.
Воображаемый буравчик находится перпендикулярно плоскости с вектором B → и проводником с током, позже его ручка поворачивается от направления тока к направлению вектора B → . Поступательное перемещение буравчика укажет направление силы Ампера F → (набросок 1 . 16 . 2 ). Данный метод определения направления силы Ампера также известен, как правило правого винта.
Магнитное взаимодействие параллельных токов
Принципиальный пример магнитного взаимодействия – это взаимодействие параллельных токов. Закономерности данного явления экспериментально установил Ампер. Если по 2 -м параллельным проводникам электрические токи протекают в одну сторону, то происходит обоюдное притяжение проводников. Если электрические токи протекают в обратных направлениях, то в таком случае проводники отталкиваются друг от друга.
Взаимодействие токов вызвано их магнитными полями: магнитное поле 1 -го тока действует силой Ампера на 2 -ой ток и напротив.
Как показывают опыты, модуль силы, которая действует на отрезок длиной Δ l каждого из проводников, прямо пропорционален силе тока I 1 и I 2 в проводниках, длине отрезка Δ l и назад пропорционален расстоянию R между ними:
F = k I 1 I 2 ∆ t R
В Интернациональной системе единиц измерения коэффициент пропорциональности k записывают следующим образом:
где μ 0 – это неизменная величина, которая именуется магнитной неизменной.
Введение магнитной неизменной в систему измерения упрощает запись нескольких формул. Ее числовое значение приравнивается:
μ 0 = 4 π · 10 – 7 H A 2 ≈ 1 , 26 · 10 – 6 H A 2 .
Формула, которая выражает закон магнитного взаимодействия параллельных токов, имеет вид: F = μ 0 I 1 I 2 ∆ l 2 π R
Из нее просто вывести формулу для определения индукции магнитного поля каждого из прямолинейных проводников. Магнитное поле прямолинейного проводника с током обладает осевой симметрией и, означает, замкнутые полосы магнитной индукции могут выступать только в качестве концентрических окружностей, располагающихся в плоскостях, перпендикулярных проводнику. Этот факт значит, векторы B 1 → и B 2 → магнитной индукции параллельных токов I 1 и I 2 размещаются в плоскости, перпендикулярной 2 -м токам. Поэтому при исчислении сил Ампера, действующих на проводники с током, в законе Ампера предполагаем sin α = 1 . По закону магнитного взаимодействия параллельных токов выходит, что модуль индукции B магнитного поля прямолинейного проводника с током I на расстоянии R равен соотношению
Дабы достигнуть притяжения параллельных токов при магнитном содействии и отталкивания антипараллельных токов, нужно расположить полосы магнитной индукции по направлению часовой стрелки, если глядеть вдоль проводника по направлению тока. Для выявления направления вектора B → магнитного поля прямолинейного проводника тоже применяется правило буравчика: направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора B → если при поворотах буравчик перемещается в направлении тока (набросок 1 . 16 . 3 ).
Набросок 1 . 16 . 3 . Магнитное поле прямолинейного проводника с током.
Набросок 1 . 16 . 4 . Магнитное взаимодействие параллельных и антипараллельных токов.
Набросок 1 . 16 . 4 наглядно разъясняет закономерность взаимодействия параллельных токов.
Магнитное взаимодействие параллельных проводников с током применяется в С И для вычисления единицы силы тока – ампера.
Ампер – это сила неизменяющегося тока, который при протекании по 2 -м параллельным проводникам нескончаемой длины и очень малеханького радиального сечения, размещенным на одном метре друг от друга в вакууме, вызвал бы между данными проводниками силу магнитного взаимодействия величиной 2 · 10 – 7 Н на каждый метр длины.
Как перевести мили амперы в ампер?
Миллиампер (мА) — единица измерения силы электрического тока в системе СИ, равная 1/1000 ампера. Миллиампер (мА) — единица измерения силы электрического тока в системе СИ, равная 1/1000 ампера.
Как перевести МА в а?
Формула для перевода мА в А
Сила тока I в амперах (А) приравнивается силе тока в I миллиамперах (мА), деленной на 1000.
Сколько ампер в 1 Микроампере?
Сколько ампер в 1 микроампер? 1 микроампер [мкА] = 0,000 001 ампер [А] — Калькулятор измерений, который, посреди остального, может употребляться для преобразования микроампер в ампер.
Сколько будет 2000 миллиампер в амперах?
2000 мА = 2000 ⋅ 0,001 А = 2 А; 100 мА = 0,1 А; 55 мА = 0,055 А; 3 кА = 3000 А.
Чему равен 1 миллиампер час?
Миллиампер-час (мА·ч) — внесистемная единица измерения электрического заряда. Один миллиампер-час равен 3,6 кулона (ампер-секунд). Миллиампер-час применяется приемущественно для обозначения ёмкости аккумов. Аккумулятор, заряженный до 1 мА·ч, на теоретическом уровне способен обеспечить ток в один ампер в течение 3,6 секунд.
Как перевести ампер часы в Миллиамперы?
Формула для перевода А·ч в мА·ч
Электрический заряд Q в миллиампер-часах (мА·ч) приравнивается электрическому заряду Q в ампер-часах (А·ч), умноженному на 1000.
Читайте также Как измерить изоляцию мегаомметром?
Чему равен 1 ампер в ваттах?
А означает, если имеем дело с авто сетью на 12 вольт, то 1 ампер — это 12 Ватт, а в бытовой электросети 220 V такая сила тока будет в электроприёмнике мощностью 220 Вт (0,22 кВт). В промышленном оборудовании, питающемся от 380 Вольт, целых 657 Ватт.
Как перевести амперы в ватты?
Дабы перевести Ватты в Амперы, пригодится формула: I = P / U, где I – это сила тока в амперах; P – мощность в ваттах; U – напряжение у вольтах.
Как перевести в амперы?
— Ватт = Ампер * Вольт:
- — Ампер = Ватты / Вольт:
- Для того дабы Ватты (Вт) перевести в киловатты (кВт) необходимо приобретенное значение поделить на 1000. …
- Как перевести амперы в киловатты в трехфазной сети …
- — Ампер = Ватты / (√3 * Вольт):
Чему равен один микро ампер?
Единицы электрического тока
1 микроампер (мкА), который приравнивается 0,000001 А. Дабы ваши расчеты величины электрического тока в подходящих вам единицах были правильными, воспользуйтесь онлайн калькулятором.
Как перевести Микроамперы в Миллиамперы?
1 микроампер [мкА] = 0,001 миллиампер [мА] — Калькулятор измерений, который, посреди остального, может употребляться для преобразования микроампер в миллиампер.
Чему равна сила тока?
Сила тока (I) — скалярная величина, равная отношению заряда (q), прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени (t), в течение которого шёл ток. I = q t , где I — сила тока, q — заряд, t — время. Единица измерения силы тока в системе СИ — [I] = 1 A (ампер).
Что больше миллиампер либо ампер?
В данном случае 1 ампер равен 1000 миллиампер. … К примеру, если один миллиампер составляет 0,001 ампера, то в оборотном порядке один ампер будет равен 1000 миллиампер.
Что такое МА в электричестве?
Электрический ток измеряется в амперах (А) и его десятичных кратных и дольных единицах — наноамперах (миллиардная толика ампера, нА), микроамперах (миллионная толика ампера, мкА), миллиамперах (тысячная толика ампера, мА), килоамперах (тыщах ампер, кА) и мегаамперах (миллионах ампер, МА).
