|
|
|
|
|
|
|
5.2.4 MAGNETNA SILA MED
VZPOREDNIMA TOKOVODNIKOMA
|
|
|
|
|
V poskusu 5.2.1 smo ugotavljali silo na tokovodnik v
magnetnem polju trajnega magneta. Izvor magnetnega polja pa bi namesto
trajnega magneta lahko bil tudi drugi, vzporedni tokovodnik
(sl. 5.2.4.1). Ker sta v takem primeru tokovodnika v magnetnem polju drug
drugega, deluje magnetna sila na oba. O značilnostih takega primera
magnetnih sil lahko sklepamo na osnovi
sl. 5.2.4.2, ki prikazuje skupno
magnetno polje tokovodnikov, in sicer za primer istih a) in nasprotnih
smeri toka b). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
► |
Pri isti smeri električnega toka skozi
vzporedna vodnika se vodnika
privlačujeta. |
|
► |
Pri nasprotni smeri električnega toka
skozi vzporedna vodnika se vodnika
odbijata. |
|
► |
Sočasna sprememba smeri tokov v obeh
vodnikih ne vpliva na smer magnetnih sil med vodnikoma |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vzrok ugotovljenih magnetnih sil je tudi v tem
primeru različna gostota magnetnih pretokov ob tokovodnikih. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Gostoto magnetnega pretoka, ki jo na mestu vodnika s
tokom I2 povzroča tok I1
(sl. 5.2.4.3), določimo na osnovi enačb 5.1.9 in 5.1.4: |
|
|
|
|
B1 = μ0 · H1
= μ0 · |
I1
2π · r |
|
|
|
|
|
Magnetna sila na vodnik s tokom I2
je potem: |
|
|
|
|
F2
= B1 · I2
· l2 = μ0 ·
|
I1
2π · r |
| · I2
· l2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pri najpogosteje enakih tokih v vodnikih (I1
= I2 = I) pa dobimo: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N | |
|
μ0(Wb/Am); I(A); r(m);
l(m) |
|
|
|
|
Enačba: 5.2.4.1 |
|
|
|
|
|
|
|
► |
Magnetna sila med vzporednima vodnikoma z enakima
električnima tokoma je premo sorazmerna s kvadratom toka
in dolžino vodnikov ter obratno sorazmerna z
medsebojno razdaljo vodnikov. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iz primera je razvidno, da lahko magnetne sile med
vzporednima vodnikoma pri velikih tokih (kratki stik, strela)
pomenijo resno nevarnost za mehanske poškodbe električnih naprav. |
|
|
|
|
|
|
|
|
V obratni smeri lahko iz velikosti sil med
vzporednima vodnikoma sklepamo o velikosti toka v vodnikih. To je osnova
za delovanje nekaterih analognih merilnikov in mednarodno definicijo
toka 1 A: |
|
|
|
|
|
|
|
|
► |
Po dveh vzporednih, ravnih in neomejenih
vodnikih, postavljenih v vakuumu v medsebojni razdalji 1 m,
tečeta toka 1 A, če se vodnika po dolžinski enoti
privlačujeta ali odbijata s silo 2 · 10-7
N. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|