Interactiunea magnetica a curentilor electrici. Amperul

Interactiunea magnetica a curentilor electrici. Amperul

Doua circuite parcurse de curent electric interactioneaza prin campurile magnetice din jurul lor. Asupra fiecarui circuit campul magnetic al celuilalt va actiona cu o forta electromagnetica si, daca ci rcuitul este mobil, el se va deplasa sub actiunea acestei forte.

In cele ce urmeaza vom studia

interactiunea magnetica dintre doua conductoare rectilinii, paralele, parcurse de curent electric.

Experiment:

..

Fig. 11

Un conductor rectiliniu parcurs de curentul electric I₁ produce in jurul sau un camp magnetic. Un al doilea conductor rectiliniu, paralel cu primul, parcurs de curentul I₂ , va fi actionat cu o forta electromagnetica F1 (fig. 11, a).

La randul sau, al doilea conductor parcurs de curent produce si el in jur un camp magnetic, in care se gaseste primul conductor; rezulta ca si primul conductor va fi actionat de o forta electromagnetica F2 ( fig. 11, b).

Cu ajutorul regulii burghiului se determina sensul vectorilor  si  iar apoi, cu ajutorul regulii mainii stangi se determina sensul fortelor electromagnetice.

Rezulta ca, daca

-                                                                                             doua conductoare paralele sunt parcurse de curenti electrici de acelasi sens, ele se atrag (fig. 12, a), iar

-                                                                                             daca sunt parcurse de curenti electrici de sensuri opuse, se resping (fig. 12, b).

                                                              Fig. 12.

Modulul fortei electromagnetice  

-  este produsa de campul magnetic de inductie  si se exercita asupra unei portiuni de lungime l din conductorul parcurs de curentul de intensitate I₂;

Rezulta:

Considerand conductorul 1 foarte lung, rezulta ca inductia magnetica B₁ a campului produs de curentul de intensitate I₁, la distanta r de conductor este:

Inlocuind expresia lui B₁ in expresia fortei electromagnetice, se obtine:

Analog se poate calcula modulul fortei , care actioneaza asupra unei portiuni de lungime l din conductorul parcurs de curentul I₁ .

Rezulta:

CONCLUZIE:

Forta electromagnetica exercitata de un conductor rectiliniu parcurs de curent asupra unei portiuni de lungime l dintr-un alt conductor rectiliniu parcurs de curent, depinde direct proportional de intensitatile curentilor prin cele doua conductoare, de lungime l si invers proportional de distanta dintre conductoare.

Pe baza interactiei dintre cei doi curenti rectilinii, lungi, paraleli, se defineste unitatea  de masura a intensitatii curentului electric in S.I., AMPERUL.

Din relatia de mai sus,

considerand ca cele doua conductoare sunt in vid  la distanta de 1 m unul de altul (r = 1m), strabatute de curenti egali ( I = I₁ = I₂ ), rezulta:

Raportul F / l trebuie sa aiba valoarea  pentru a se obtine I² = 1 A².

Prin definitie, un AMPER este intensitatea unui curent electric constant, care se stabileste prin doua conductoare rectilinii, paralele, foarte lungi, asezate in vid la distanta de 1 m unul de altul, intre care se exercita o forta de   pe fiecare metru de lungime.