Va rugam dezactivati programul ad block pentru a vizualiza pagina!

Cumpara abonament!
Plateste cu PayPal

Inducţia magnetică a curenţilor electrici. Forţa electrodinamică.

Partajeaza in Google Classroom

Partajeaza cu Google Classroom
Susține Lectii-Virtuale!
Pentru a putea vizualiza un video va rugam sa va logati aici! Daca nu aveti cont va puteti inregistra apasand aici.
11 voturi 395 vizionari
Puncte: 10

Transcript



în cea de a 12-a lecție de curent

electric continuăm vom discuta

despre câmpul magnetic al câtorva

tipuri particulare de curenți electrici

și despre forța electrodinam în

lecția trecută am discutat deja

despre câmpul magnetic al unui

conductor rectiliniu așa cum se

vede în această imagine dacă avem

un conductor rectiliniu precum

acest fir Care este străbătut de

un curent electric atunci în jurul

lui se va forma un câmp magnetic

liniile Câmpului magnetic fiind

circulare în jurul conductorului

și cu centrul pe conductor sensul

acestor linii de câmp magnetice

este dat de regula burghiului mai

exact dacă curentul prin conductor

este în această în acest sens atunci

ne imaginăm un burghiu cu XA pe

dealul gulam conductorului și îl

învârtim în așa fel încât să înainteze

în sensul lui vedem că pentru a

face aceasta trebuie să rotim burghiul

sau șurubul dacă vreți în sensul

spre dreapta în acest sens aceasta

înseamnă că liniile de câmp vor

avea acest sens pe dreapta modulul

intensității Câmpului magnetic

generat este scris de către inducția

magnetică care se notează cu b

formula generală pentru valoarea

acestei inducției magnetice necesită

cunoștințe mai avansate atât de

fizică cât și de matematică mă

refer la Legea Beyonce var pentru

în fizică și analiza matematică

care se învață în clasa 12 am deci

nu vom derivă această ecuație No

vom demonstra dar o putem da bei

luxia magnetică este permeabilitatea

magnetică absolută pe care o Vom

defini imediat înmulțită cu intensitatea

curentului electric împărțită la

2 pi pi este Constanța din matematică

R este distanța dintre conductor

și linia de câmp inducția magnetică

se măsoară în sistemul internațional

de unități în teste care se notează

cu T mare toate variabilele din

această ecuație sunt cunoscute

mai puțin meu nu este legat de

faptul că există o dependență a

lui b de mediul în care se află

Câmpulung Deci dacă schimbăm păstrăm

același e și același aer Dar schimbă

mediul în care se află câmpul magnetic

atunci se obține experimental inducție

magnetică diferită de aceea se

introduce acest acest parametru

meu pentru a descrie dependența

de meci Deci meu este se numește

permeabilitatea magnetică absolutum

ia descrie dependența inducției

magnetice b de mediul înconjurător

în care se află câmpul ecuația

pentru permeabilitatea magnetică

relativă este aceasta deci mie

un permeabilitatea magnetică relativă

este valoarea inducției magnetice

în mediul respectiv împărțită la

valoarea inducției magnetice pentru

același curent și în aceeași poziție

dar în vite de singura diferență

între b și b 0 este mediul în cazul

b fiind un mediu tot în cazul lui

b 0 fiind video bineînțeles va

fi egală cu raportul dintre permeabilitatea

magnetică absolută a mediului și

mei abilitatea absolut a vidului

care se măsoară experimental și

are această valoare Să considerăm

și alte tipuri de conductoare în

afară de acest caz cel mai simplu

conductor rectiliniu deci alți

curenți electrici un conductor

circula ca să desenăm rapid despre

ce este vorba Să considerăm un

plan și un conductor circular nici

cu forma unui cerc care trece prin

acest plan prin el trecând un curent

dormită intensitate ce se observă

este că liniile de câmp magnetic

care au următoarele forme următoarea

formă în jurul conductorului de

cinci grupe punctului acestor două

puncte de intersecție cu planul

va avea forme circulare ca pentru

un conductor rectiliniu dar Pe

măsură ce ne îndepărtăm aceste

cercuri se desfac și de vin aproximativ

hiperbole la distanță exact la

mijlocul distanței dintre cele

două puncte de intersecție linia

de câmp de vine o dreaptă și apoi

se curbează din nou acesta este

forma liniilor de câmp în cazul

unui conductor circular Pentru

a stabili sensul lor se folosește

aceeași regula burghiului de se

pune un burghiu orientat în acest

fel și se rotește burghiul în așa

fel încât să în așa fel încât sensul

de rotație să fie cel al curentului

i de se rotește burghiul în acest

sens Bineînțeles că atunci îl va

înainta asta înseamnă că liniile

de câmp au această direcție următorul

caz este așa numitul solenoid despre

care am mai discutat și în lecția

trecută solenoidul este o spirală

de rază constantă Deci Toate aceste

cercuri pe care le vedeți în această

imagine de fapt nu sunt cercul

paralele și același fir înfășurat

de mai multe ori astfel încât raza

lui să fie constantă acesta acest

instrument se numește solenoid

și bineînțeles avem un curent ce

trece prin el după cum se vede

după forma piliturii de fier pe

care o folosim Iarăși experimental

pentru a vedea forma liniilor de

câmp câmpul este uniform și paralel

în interiorul solenoidului iar

în afară are această formă tipică

unui magnet permanent adică pleacă

din în capăt și se închide în cealaltă

capăt Pentru a stabili sensurilor

de câmp folosim aceeași regula

burghiului Adică dacă Spre exemplu

sensul curentului electric este

acesta atunci punem în burghiu

pe care rotim în sensul curentului

electric și sensul de înaintare

care va fi acesta ne va da sensul

lui b Da deci b în cazul acesta

va fi de la dreapta spre stânga

în această direcție modulul inducției

magnetice modul lui b din nou se

poate calcula pornind de la alegerea

biosa var dar noi nu mai dăm formule

finale Deci în cazul conductorului

circular este permeabilitatea magnetică

a mediului muncită cu curentul

electric împărțit la de două ori

raza conductorului circular în

cazul indului este un împărțit

la el unde m este numărul de spirale

și el este lungimea totală a solenoidului

Deci la un copil Tu cât de lungă

este o variantă a solenoidului

se numește bobina bobina este un

solenoid în care aceste cercuri

aceste inele sunt foarte apropiate

între ele Deci nu mai avem acest

spațiu mare între conductori și

în particular lungimea acestui

instrument de vine mai mică decât

de diametrul de două de două ori

Raza unui cerc Deci în cazul în

care lungimea mai mică decât diametrul

avem o bobină în cazul în care

lungimea este mai mare decât de

două ori roz adică diametrul avem

un solenoid și atunci formula lui

b se schimbă avem un II dar împărțim

la el împărțit la cantitatea mai

mare pentru solenoid împărțit la

lungime pentru bobină împărțim

la diametru în fine să discutăm

despre forța electrodinamică forța

electrodinamică este forța dintre

doi conductori străbătuți de curent

electric bineînțeles amândoi vor

genera câmpuri magnetice și datorită

atracției dintre Câmpurile magnetice

generate cei doi conductori vor

vor interacționa această forță

este atractivă dacă curenții sunt

de același sens și repulsivă pentru

curenții de sens contrar să vedem

de ce este așa și mai ales Care

este formula sau ecuația pentru

forța Ektro dinamică Considerăm

doi conductori rectilinii paraleli

în care avem doi curenți electrici

1 și 2 de același sens după cum

știm el acești curenți vor genera

câmpuri magnetice concentrice circulare

în jurul fiecărui conductor fie

o1 și O2 două puncte de pe acești

conductori distanța dintre conductori

fiind putem scrie Câmpurile inductiile

câmpurilor magnetice generată de

fiecare conductor Deci b121 care

este câmpul inductia Câmpului magnetic

produs de e doi în unu va fi tangențial

și va avea aceasta acest sens stabili

prin regula burghiului va fi tangențial

la cercul ce trece prin ora 1:00

și are centrul în o 2 H și din

nou b21 este inducției generată

de doi în care această direcție

și sens bineînțeles și noi doi

vom avea o inductia Câmpului generat

de E1 în O2 și va fi tangențial

la cercul cu centrul Nou magnitudinea

sau modulul acestor acestor inductii

sunt următoarele la calculat două

trei minute Deci B12 Vasi nu 1

împărțit la 2 pi D în loc de aer

avem de pentru că d este distanța

și va fi și raza celor două cercuri

b21 va fi mie 2 împărțit la 2 pi

D după cum am vorbit între cele

două conductoare vor apărea forțe

de interacțiune forțe atractive

în acest caz pentru că ei au același

sens pe care le putem calcula imediat

datorită ecuație pe care am făcut

în lecția trecută a forței electrodinamice

Forța electrodinamică este forța

de interacțiune între un câmp și

un curent Deci odată ce avem valorile

pentru câmp prin B12 Spre exemplu

și curentului 2 putem Scrie cele

două forțe forța electrodinamică

F12 de acțiune asupra curentului

E2 a Câmpului generate de Ion nu

va fi B12 înmulțit cu i2 înmulțit

cu el fiind lungimea comună a celor

două conductoare la fel f21 care

este o forță Electro dinamică și

electromagnetică din nou le vedeți

lecția trecută pentru forța electromagnetică

Deci f21 va fi b21 înmulțit cu

e1r înlocuind valorile câmpurilor

magnetice în forțele electromagnetice

F12 și F2 1 obținem că ele sunt

egale F12 va fi egal cu F2 1 și

va fi egal cu 1 i 2 înmulțit cu

lungimea celor două conductoare

împărțit la 2 pi și înmulțit cu

distanța dintre cele două conductoare

Deci conform principiul acțiunii

și reacțiunii din mecanică ele

sunt egale și de sens contrar Deci

se trec conductoare această formulă

pentru Forța electrodinamică este

folosită pentru Definirea etalonului

pentru am perusii bineînțeles unitatea

de măsură a intensității curent

Deci Considerăm 2 curenți egali

e 1 egal cu e 2 egal cu e în conductor

de lungimea 1 m l este egal cu

m Aflați în vid Deci meu este musor

mobilitatea magnetică a vidului

care această valoare aflați la

distanță d egal cu un meci de ce

nu locuim Toate aceste valori obținem

că curentul e comun este egal cu

radical din 2 ori 10 la minus 7

la numitor și la Deci este egal

cu radical din forța electromagnetică

împărțit la 2 ori 10 la minus 7

în concluzie putem defini amperul

ca fiind curentul electric comun

din doi conductori de 1 m Aflați

în vid la un metru Ce produce o

forță de 20 la minus 7 Mutant această

relație este folosită pentru etalonarea

amperului

Inducția magnetică a curenților electrici. Forța electrodinamică.Ascunde teorie X

Inducția magnetică a curenților electrici

Conductorul rectiliniu sau linia de curent generează în jurul său un câmp magnetic cu linii de câmp circulare cu centrul pe conductor. Sensul liniilor de câmp este dat de regula burghiului drept iar vectorul inducție magnetică este tangent în fiecare punct la linia de câmp și are mărimea dată de relația:

begin mathsize 12px style B equals fraction numerator mu I over denominator 2 pi r end fraction comma space u n d e
mu space minus space p e r m e a b i l i t a t e a space m a g n e t i c ă space a space m e d i u l u i space î n space c a r e space s e space a f l ă space c o n d u c t o r u l semicolon
I minus space i n t e n s i t a t e a space c u r e n t u l u i space p r i n space c o n d u c t o r semicolon
r space minus space d i s t a n ț a space d e space l a space c o n d u c t o r space l a space l i n i a space d e space c â m p space m a g n e t i c semicolon end style

Unitatea de măsură pentru inducția magnetică este Tesla notată cu ”T”.

Permeabilitatea magnetică a unui mediu descrie prorpietățile sale magnetice. În practică se utilizează permeabilitatea magnetică relativă care este un număr ce ne arată de câte ori este mai mare permeabilitatea magnetică a unui mediu decât cea a vidului.

begin mathsize 12px style mu subscript r equals mu over mu subscript 0 comma space u n d e space
mu subscript 0 space minus space p e r m e a b i l i t a t e a space m a g n e t i c ă space a space v i d u l u i semicolon
mu subscript 0 equals 4 pi times 10 to the power of negative 7 end exponent N divided by A squared. end style

Conductorul circular sau inelul de curent generază în jurul lui un câmp magnetic ce are în centrul inelului o inducție magnetică perpendiculară pe planul inelului, cu sensul dat de regula burghiului drept  și cu mărimea dată de relația:

begin mathsize 12px style B equals fraction numerator mu I over denominator 2 r end fraction comma space u n d e
mu space minus space p e r m e a b i l i t a t e a space m a g n e t i c ă space a space m e d i u l u i space î n space c a r e space s e space a f l ă space c o n d u c t o r u l semicolon
I minus space i n t e n s i t a t e a space c u r e n t u l u i space p r i n space i n e l u l space d e space c u r e n t semicolon
r space minus space r a z a space i n e l u l u i space d e space c u r e n t semicolon end style

Solenoidul sau bobina parcursă de curent electric continuu produce un câmp magnetic asemănător cu un magnet de tip bară cu diferența că în interiorul bobinei se formează un câmp magnetic uniform cu linii de câmp paralele și echidistante, cu sensul dat de regula burghiului drept și a cărui inducție magnetică este dată de relația:

begin mathsize 12px style B equals fraction numerator mu I N over denominator 2 l end fraction comma space u n d e
mu space minus space p e r m e a b i l i t a t e a space m a g n e t i c ă space a space m e d i u l u i space î n space c a r e space s e space a f l ă space c o n d u c t o r u l semicolon
I minus space i n t e n s i t a t e a space c u r e n t u l u i space p r i n space s o l e n o i d semicolon
l space minus space l u n g i m e a space s o l e n o i d u l u i semicolon
N minus space n u m ă r u l space d e space s p i r e space a l space s o l e n o i d u l u i semicolon end style

Forța electrodinamică

Forța electrodinamică este forța cu care intereacționează între ei conductorii parcurși de curent electric. Intereacțiunea se datorează câmpurilor magnetice pe care le produc conductorii. Doi conductori paraleli, parcurși de curenți de același sens se vor atrage. Doi conductori paraleli, parcurși de curenți de sens opus se vor respinge.

Forța de intereacțiune (numită forță electrodinamică) dintre doi conductori paraleli parcurși de curent electric continuu este dată de relația:

begin mathsize 12px style F equals fraction numerator mu I subscript 1 I subscript 2 l over denominator 2 pi d end fraction comma space u n d e space
I subscript 1 comma space I subscript 2 space minus space i n t e n s i t ă ț i l e space c u r e n ț i l o r space p r i n space c e i space d o i space c o n d u c t o r i semicolon
l space minus space l u n g i m e a space p e space c a r e space c o n d u c t o r i i space s u n t space p a r a l e l i semicolon
d space minus space d i s tan ț a space d i n t r e space c o n d u c t o r i semicolon end style

Forța electrodinamică permite definirea unității de măsură pentru intensitatea curentului electric care este mărime fizică fundamentală.

Amperul reprezintă curentul electric continuu ce străbate doi conductori rectilinii, paraleli, foarte lungi, aflați în vid, la distanța de un metru unul de altul și între care se exercită o forță de begin mathsize 12px style 2 times 10 to the power of negative 7 end exponent space N end style pe fiecare metru de lungime a conductorilor.

Cumpara abonament
Plătește cu PayPal

Ajutor
Feedback-ul d-voastră este important pentru noi. Dacă observați vreo neregulă vă rugăm să ne-o semnalați apăsând butonul Trimite Feedback de mai jos.

Despre Lecții-Virtuale.ro

Lecții-Virtuale este o platformă educațională care oferă suport în vederea pregătirii pentru Evaluare Națională și Bacalaureat la Matematică, Fizică și Chimie. Lecțiile noastre sunt alcătuite din filme și exerciții și probleme cu tot cu rezolvări. Platforma noastră este o soluție ideală pentru școala online. Pentru facilitarea activității profesorilor în cadrul ecosistemului GSuite de la Google am implementat butonul Google Classroom. Scopul nostru este să ne concentrăm pe prezentarea noțiunilor și fenomenelor într-o manieră care să stimuleze înțelegerea și nu memorarea mecanică. Ne propunem să facilităm accesul la conținut educațional de calitate mai ales elevilor cu venituri mai modeste care nu își pemit meditații particulare. Sperăm să vă simțiti bine alături de noi și să invățați lucruri folositoare. Hai România!

Newsletter

Abonează-te la Newsletter pentru a fi la curent cu toate ofertele noastre.

Parteneri

EduApps partener Lectii Virtuale UiPath partener Lectii Virtuale CCD Galați partener Lectii Virtuale

2021 © Lecții-virtuale.ro Toate drepturile rezervate
Termeni   Despre   Contact   Confidenţialitate   Cariere Parteneri