Interacció de corrents en conductors paral·lels

La interacció de corrents és molt coneguda en l'enginyeria elèctrica moderna: es té en compte en el disseny de reactors nuclears complexos del tipus Tokamak i en els dissenys de motors elèctrics. Per exemple, en aquest últim, s'observa el desplaçament de les bobines properes de l'estator que es clava al enrotllament del rotor. D'aquesta manera, amb la posada en marxa "pesada" de màquines potents, quan el corrent arriba als valors màxims permesos, es pot observar un dany en les bobines de retenció. En aquest cas, hi ha una interacció magnètica dels corrents que flueixen a través de dos bobinats diferents. Els seus camps magnètics rotatius exerceixen un efecte atractiu sobre els conductors. Estudiant la interacció dels corrents, solen considerar el tipus d'interacció magnètica, encara que, de fet, aquest tema és més extens.

Imaginem una xarxa trifàsica, a cada línia de la qual està connectat el seu propi grup de consumidors. Tot i que les seves resistències totals són aproximadament iguals, tot el sistema funciona de forma constant, però és fonamental violar el saldo actual, ja que ve un règim anomenat "biaix de fase" capaç d'inhabilitar l'equip. A més, la interacció dels corrents es produeix amb la inclusió paral·lela de diverses fonts d'alimentació per a la mateixa càrrega. En aquest cas, si la fracció es fa correctament, els corrents flueixen entre les fonts (per poc temps), però amb un desajust de les línies de fase, es produeix un curtcircuit. És obvi que la interacció dels corrents es manifesta de diferents maneres. Tanmateix, sovint és habitual considerar la Llei d'Ampere.

Si s'insereix un marc mòbil entre els pols oposats de l'imant (un camp magnètic constant), a través del qual passa el corrent, es convertirà en un angle determinat per la força d'interacció entre els dos camps magnètics i la direcció de les línies de tensió. Aquesta força va ser definida i formulada en 1820 pel famós físic francès AM Amper.

Actualment, s'utilitza la següent formulació: quan un corrent flueix a través d'un conductor de capa fina en un camp magnètic, la força dF, que actua sobre un determinat segment de fil (dl), està directament relacionada amb el corrent I i el producte vectorial de longitud dl pel valor de la inducció magnètica B. Això és:

DF = (I * dl) * B,

On F, L, B són quantitats vectorials.

La determinació de la direcció F sol dur a terme d'una manera molt simple: la regla de la mà esquerra. Mentrestant, la mà esquerra ha de situar-se de tal manera que les línies d'inducció magnètica (B) entren a la palma oberta en un angle de 90 graus, 4 dits rectificats indiquen la direcció actual (de "+" a "-"), a continuació, el polze dret La direcció de la força Ampère actuant sobre el conductor actual.

La força més comuna és la interacció dels corrents paral·lels. De fet, aquest és un cas especial d'una llei general. Imaginem dos conductors paral·lels amb un corrent en un buit, la longitud dels quals és infinita. La distància entre ells es denota per la lletra "r". Cada conductor (corrents I1 i I2) genera un camp magnètic al voltant de si mateix, de manera que interactuen. Les línies d'inducció són cercles.

La direcció del vector d'inducció magnètica B1 està determinada per la regla del compactador. Donem la fórmula:

B1 = (m0 / 4Pi) * (2 * I1 / r);

On m0 és la constant magnètica; R és la distància; Pi - 3.14.

Aplicant la fórmula per trobar la força Ampere, obtenim:

DF12 = (I2 * dl) * B1;

On dF12 és la força d'acció del camp del conductor 1 al conductor 2.

El mòdul de força és:

DF12 = (m0 / 4Pi) * (2 * I1 * I2 / r) * dl.

Si la longitud l és igual a zero a un, llavors:

F12 = (m0 / 4Pi) * (2 * I1 * I2 / r).

Aquesta és la força que actua sobre una determinada unitat de la longitud del cable amb el corrent. Si coneixeu el valor de F, es pot dissenyar màquines elèctriques fiables que proporcionen l'acció de la força d'Ampere. També s'utilitza per calcular el valor de la constant magnètica. Cal fixar-se que, a partir d'una regla de la mà esquerra, es desprèn: si la direcció dels corrents coincideix, els conductors són atrets i, en cas contrari, es repel·len.