|
На проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила, направление которой определяется правилом левой руки (рис. 85): нужно поставить ладонь навстречу направлению магнитных линий поля и вытянуть четыре пальца вдоль проводника по направлению тока, тогда отставленный большой палец покажет направление действующей на проводник силы. Так как эта сила есть следствие взаимодействия тока и магнитного поля, то она называется электромагнитной силой.
Рис. 85 |
Электромагнитная сила пропорциональна произведению тока I, магнитной индукции В поля и длины проводника ℓ, который находится в магнитном поле. Она зависит также от направления проводника с током относительно направления вектора магнитной индукции В.
Если прямолинейный проводник длиной ℓ в направлении тока I образует с направлением магнитных линий однородного магнитного поля, в котором он расположен, угол α, то действующая на проводник электромагнитная сила (13) равна
F = B I ℓ sinα
Если проводник расположен перпендикулярно к направлению магнитных линий поля, т.е. sinα = 1, что имеет место в большинстве электрических машин и аппаратов, то F = B I ℓ Электромагнитные силы используются во всех электродвигателях для создания вращающего момента. В генераторах они создают тормозной момент, преодолеваемый первичным двигателем.
Электромагнитные силы возникают также между различными проводами с токами, например между проводами 1 и 2 двухпроводной линии (рис. 86).
Рис. 86 |
На расстоянии а от оси провода 1 напряженность магнитного ноля, возбуждаемая током этого провода, по закону полного тока равна
H = I/2πa,
магнитная индукция -
Магнитные линии поля провода 1 перпендикулярны направлению провода 2. Следовательно, на провод 2 будет действовать электромагнитная сила
Такая же сила, но противоположного направления создастся действием магнитного поля тока провода 2 на провод 1. Направление действия обеих сил определяется правилом левой руки (рисунок 85). При встречном направлении токов провода отталкиваются , при согласном - притягиваются.
В нормальных условиях работы электротехнических устройств электромагнитные силы относительно малы. Но при коротких замыканиях в цепи токи возрастают в сотни раз, а электромагнитные силы, пропорциональные квадрату тока, в десятки тысяч раз. Это может вызвать разрушение устройств.
|
