Nel 1820, l'eminente fisico francese AndréMarie Ampere (era in suo onore il nome dell'unità per la misurazione della corrente elettrica) formulò una delle leggi fondamentali di tutta l'ingegneria elettrica. Successivamente, il nome ampere force fu assegnato a questa legge.
Come sai, quando si passa attraverso un conduttoreintorno alla corrente elettrica c'è un suo campo magnetico (secondario), le cui linee di intensità formano una sorta di guscio rotante. La direzione di queste linee di induzione magnetica viene determinata usando la regola della mano destra (il secondo nome è la "regola gimbal"): mentalmente afferriamo il conduttore con la mano destra in modo che il flusso di particelle cariche coincida con la direzione indicata dal pollice piegato. Di conseguenza, le altre quattro dita che avvolgono il filo indicheranno la rotazione del campo.
Se si posizionano due di questi conduttori in parallelo(fili sottili), quindi la forza dell'ampere influenzerà l'interazione dei loro campi magnetici. A seconda della direzione della corrente in ciascun conduttore, possono essere respinti o attratti. Con le correnti che scorrono in una direzione, la forza dell'ampere ha un effetto attraente su di esse. Di conseguenza, la direzione opposta delle correnti provoca repulsione. Non c'è nulla di sorprendente in questo: sebbene le cariche con lo stesso nome si respingano, in questo esempio non sono le cariche stesse che interagiscono, ma i campi magnetici. Poiché la direzione della loro rotazione è la stessa, il campo risultante è una somma vettoriale, non una differenza.
In altre parole, il campo magnetico agisce in un certo modo sul conduttore attraversando le linee di tensione. La forza dell'ampere (forma arbitraria del conduttore) è determinata dalla formula della legge:
dF = B * I * L * sin a;
dove - I è il valore della corrente nel conduttore; B -l'induzione del campo magnetico in cui è collocato il materiale conduttivo; L - preso per calcolare la lunghezza del conduttore con corrente (inoltre, in questo caso, si considera che la lunghezza del conduttore e la forza tendono a zero); alfa (a) - angolo vettoriale tra la direzione del moto delle particelle elementari cariche e le linee dell'intensità del campo esterno. La conseguenza è la seguente: quando l'angolo tra i vettori è di 90 gradi, il suo peccato = 1 e il valore della forza è massimo.
Direzione vettoriale dell'azione della forza amperedeterminato dalla regola della mano sinistra: posizioniamo mentalmente il palmo della mano sinistra in modo tale che le linee (vettori) dell'induzione magnetica del campo esterno entrino nel palmo aperto e le altre quattro dita raddrizzate indicano la direzione in cui la corrente si muove nel conduttore. Quindi il pollice, piegato ad un angolo di 90 gradi, mostrerà la direzione della forza che agisce sul conduttore. Se l'angolo tra il vettore di corrente elettrica e una linea di induzione arbitraria è troppo piccolo, per semplificare l'applicazione della regola, non il vettore di induzione stesso, ma il modulo dovrebbe entrare nel palmo della mano.
L'uso della forza ampere ha reso possibile la creazionemotori elettrici. Siamo tutti abituati al fatto che è sufficiente premere l'interruttore di un elettrodomestico dotato di un motore per attivare il suo attuatore. E nessuno pensa davvero ai processi che si svolgono in questo caso. La direzione della forza dell'ampere non solo spiega come funzionano i motori, ma consente anche di determinare esattamente dove verrà diretta la coppia.
Ad esempio, immaginiamo un motore DC:la sua ancora è un telaio di base con un avvolgimento. Un campo magnetico esterno è creato da poli speciali. Poiché la ferita di avvolgimento sull'armatura è circolare, la direzione della corrente nelle sezioni del conduttore è opposta dai lati opposti. Di conseguenza, anche i vettori d'azione della forza ampere sono opposti. Poiché l'armatura è fissata sui cuscinetti, l'azione reciproca dei vettori di forza ampere crea una coppia. Con un aumento del valore effettivo della corrente, aumenta anche la forza. Ecco perché la corrente elettrica nominale (indicata nel passaporto per le apparecchiature elettriche) e la coppia sono direttamente interconnesse. L'aumento della corrente è limitato dalle caratteristiche del design: la sezione trasversale del filo utilizzato per l'avvolgimento, il numero di giri, ecc.
