電荷が移動しているときはいつでも、力場に苦しんでいます。それは、その動きに垂直な力を生み出します。この電荷の特性は、多くの分野をカバーしています。例として、この現象は、機械的な力を生み出すのに役立つモーターの製造に使用されています。これらの力は、右手の親指の法則によって表され、ベクトル積によって与えられます。通電中のワイヤがフラックスにさらされると、導体内で電荷が移動するため、力も発生します。このコンテキストでは、均一な磁場で電流を運ぶ 2 つの平行なワイヤ間の力を確認します。
磁場中の移動電荷に対する力:
指揮者が経験する力は、右手の親指の法則によって与えられます。この規則を利用することで、通電中の導体にかかる力と 2 本の平行なワイヤ間の力を計算できます。この力は、特異電荷の磁気引力の量をとることによって決定できます。ドリフト速度 vd で移動する単一の電荷を考えます。次の力は、
によって与えられるこの電荷に作用しています。F=qvBsin
力場 B がワイヤの長さ「l」にわたって均一であり、それ以外の場所ではゼロであると仮定します。すべてを考慮すると、ワイヤ上の全体の磁気引力は、F=qvBsin によって与えられます
各電荷は同じ速度で移動しているため、総力は次のように再構成できます。F=qvBsinN
ここで、N はフラックスによって打たれた電荷の量です。 「n」はコンベアの単位体積あたりの電荷トランスポーターの量であり、「V」は力場が作用するワイヤーの領域の体積であるとします。
N=nV
つまり、FqvBsin()(nV)
F=qvBsin()nv
同様に、ワイヤは均一であるため、V =Al です。ここで、An は断面積、l はフラックス下のワイヤの長さです。この評価を条件に接続すると、F=qvBsin()nAl
nqAv=i
したがって、式は F=ilBsin()
になります。この力はベクトル形式 F=i(LB)
で与えられます
直線の電流による磁場:
電荷が導体内を移動すると、電流が流れるワイヤによって力場が生成されます。これは、通電中のワイヤーの近くにコンパスを置いておくという簡単な実験によってさらによく確認されます。さまざまな種類と形状の通電導体が利用可能です。生成されるフィールドは、導体の形状の影響を受けます。もっと知り、理解するには、平行線の間の力を調べなければなりません.
移動電荷による磁場:
フィールドは常に電荷の移動によって生成されます。電荷は常に電流が流れる導体内を流れ、磁場はそのような導体によってそれらの周りに生成されます。これらの料金によって生成されるセクターが視覚化されます。右手の親指の法則は、磁束の方向を提供するために使用されます。この右手の親指の法則では、電流の方向は親指で示されます。ワイヤーの周りの磁場の方向は、他の 4 本のカールした指によって示されます。
ビオ・サバールの法則:
磁場は、電流が流れるワイヤの周囲に常に設定されます。この磁場の任意の点における強度は、「ビオ・サバールの法則」を利用して取得できます。
電流と磁場の間のビオ・サバールの関係は、
まっすぐな通電ワイヤによる磁場:
AB を、I 量の電流が流れる無限に長い導体とします。導体の中心から、点 P があるとします。dl を、点 p から距離 r の点 c にある小さな電流搬送要素とします。 α は r と dl の間の角度です。 l は、コイルの中心と基本長 dl の間のギャップです。ビオ・サバールの法則から、点 P における通電要素 dl による力場は
上記の 3 つの方程式から、
B=μ[sin(θ1)+sin(θ2)]/4
結論:
私たちが知っているように、電流が流れるワイヤはその周りに磁場を作り出し、それが磁力を生み出します。フレミングによって与えられた有名な式によってこれらを予測します。したがって、2 本の平行なワイヤ間の力は、上記で最もよく説明されています。
