1 of 13

Сила Ампера

2 of 13

Поміркуй !

Якщо рамку зі струмом розташувати між полюсами магнітів, рамка повернеться і встановиться перпендикулярно до ліній магнітної індукції поля, створеного магнітами.

А як змусити рамку обертатися?

Як створити електричний двигун, який, до речі, був винайдений на півсторіччя раніше, ніж двигун внутрішнього згорання?

Чому магнітне поле чинить на рамку зі струмом орієнтувальну дію?

3 of 13

Сила Ампера

Сила Ампера – це сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом.

Андре-Марі Ампер

(1775 - 1836)

Якщо провідник прямолінійний, а магнітне поле, в якому він перебуває, однорідне, то модуль сила Ампера визначають за формулою:

4 of 13

Сила Ампера

Залежність значення сили Ампера від орієнтації провідника в магнітному полі

α - кут між вектором магнітної індукції В і напрямком струму І.

5 of 13

Напрямок сили Ампера

Правило лівої руки:

Якщо ліву руку розташувати так, щоб лінії магнітної індукції входили в долоню, а чотири витягнуті пальці вказували напрямок струму в провіднику, то відігнутий на 90о великий палець укаже напрямок сили Ампера.

6 of 13

Момент сил Ампера, які діють на рамку зі струмом

Дослідження дії магнітного поля на рамку зі струмом:

а – сили Ампера F1 і F2 повертають рамку АКСD за ходом годинникової стрілки;

б – у положенні рівноваги сили Ампера не повертають рамку, а розтягують;

в – сили Ампера повертають рамку проти ходу годинникової стрілки.

7 of 13

Момент сил Ампера

Момент сил Ампера, які діють на плоский замкнений контур, розташований в однорідному магнітному полі, дорівнює добутку модуля магнітної індукції поля, сили струму в контурі, площі контуру і синуса кута α між вектором магнітної індукції та нормаллю до площини контуру:

  1. Якщо рамка розташована паралельно лініям магнітної індукції (α = 90о), то обертальний момент найбільший (sinα = 1) - Мmax = BIS;
  2. Якщо рамка розташована перпендикулярно до ліній магнітної індукції (α = 0о), то обертальний момент дорівнює нулю (sinα = 0) – це положення стійкої рівноваги рамки;
  3. Якщо рамка містить N витків дроту, обертальний момент:

8 of 13

Застосування сили Ампера

Електричний двигун – пристрій, в якому електрична енергія перетворюється на механічну.

На обертанні в магнітному полі рамки зі струмом ґрунтується дія електричних двигунів.

Колектор – пристрій, який автоматично змінює напрямок струму в рамці.

Колектор являє собою два провідні півкільця (1), до кожного з яких притиснута металева щітка (2);

Щітки з'єднані з полюсами джерела струму.

9 of 13

Застосування сили Ампера

1. Обмотка обертової частини двигуна – ротора – виготовляють з великої кількості витків дроту, вкладених на бічній поверхні осердя;

2. Осердя – циліндр, виготовлений з листів магнітом`якої сталі;

3. Використовується кілька обмоток, намотаних на одне осердя;

Для збільшення обертального момента у реальних двигунах:

4. Замість постійного магніта – електромагніт, як одне ціле з корпусом електродвигуна, і слугує статором, що підключений до того самого джерела струму, що і обмотка ротора.

10 of 13

Застосування сили Ампера

На повертанні в магнітному полі рамки зі струмом ґрунтується дія магнітоелектричної та електродинамічної систем.

11 of 13

Застосування сили Ампера

На поступальному русі в магнітному полі рамки зі струмом ґрунтується дія гучномовців.

12 of 13

Домашнє завдання

1. Опрацювати § 11.

​

2. Виконати вправу 11 пункт 2.

​

3. Експериментальне завдання після § 11 (за бажанням).

13 of 13

Дякую за увагу!!!