قانون نیروی آمپر. در الکترومغناطیس، قانون فیزیکی حاکم بر نیروی رانش یا ربایش بین دو سیم حامل جریان را اغلب قانون نیروی آمپر می نامند. عامل اصلی به وجود آمدن نیرو، تولید میدان مغناطیسی توسط هر یک سیم ها مطابق قانون بیوساوار و اعمال نیروی مغناطیسی از طرف میدان بر سیم ها مطابق نیروی لورنتس است
یک مثال ساده برای قانون نیروی آمپر، که زمینه ساز تعریف یکای آمپر در دستگاه بین المللی یکاها است، مربوط به نیروی وارد بر یکای طول دو هادی موازی است:
که در آن: ثابت نیروی مغناطیسی است و r فاصلهٔ بین سیم ها. I1 و I2 جریان مستقیمی است که هادی ها در بر دارند. این فرمول می تواند برای طول های محدود تقریب خوبی باشد، به شرط اینکه فاصلهٔ بین سیم ها نسبت به طولشان ناچیز و نسبت به قطرشان بزرگ باشد. مقدار kA بستگی به دستگاه یکای مورد استفاده دارد و بزرگی یکای جریان را تعیین می کند. در دستگاه بین المللی یکاها:[ ۱] [ ۲]
که در آن μ0 ثابت تراوایی خلاء است و در اس آی به صورت زیر تعریف می شود:[ ۳] [ ۴]
بنابراین در خلاء نیروی وارد بر یکای طول دو هادی موازی که در فاصلهٔ ۱متری از یکدیگر قرار دارند و حامل جریان ۱ آمپر هستند دقیقاً برابر خواهد شد با:
فرمول کلی برای محاسبهٔ نیروی مغناطیسی بین اشکال مختلف هندسی با استفاده از انتگرال خطی و ترکیب قوانین بیوساوار و نیروی لورنتس به صورت زیر در یک معادله قابل تعریف است:[ ۵]
که در آن
• F → 12 {\displaystyle {\vec {F}}_{12}} نیروی کل واردشده بر سیم ۱ از طرف سیم ۲ است ( معمولاً بر حسب نیوتون اندازه گیری می شود ) ،
• I1 و I2 جریان های سیم های ۱ و ۲ هستند ( معمولاً بر حسب آمپر اندازه گیری می شوند ) ،
• انتگرال دوگانهٔ خطی، مجموع نیروهای وارد بر هر جزء از سیم ۱، ناشی از میدان مغناطیسی هر جزء از سیم ۲ را محاسبه می کند،
• d ℓ → 1 {\displaystyle d{\vec {\ell }}_{1}} و d ℓ → 2 {\displaystyle d{\vec {\ell }}_{2}} بردارهای بی نهایت کوچکی هستند که به ترتیب مربوط به سیم ۱ و سیم ۲ می شوند ( معمولاً بر حسب متر اندازه گیری می شوند ) ؛ برای جزئیات بیشتر انتگرال خطی را ببینید،
• بردار r ^ 21 {\displaystyle {\hat {\mathbf {r} }}_{21}} بردار واحد اشاره کننده از جزء دیفرانسیلی سیم یک به جزء دیفرانسیلی سیم ۲ است، و |r| فاصلهٔ بین این دو،
• ضرب × از نوع ضرب برداری است،
• علامت In بستگی به سمت گیری d ℓ → n {\displaystyle d{\vec {\ell }}_{n}} دارد ( برای نمونه، اگر d ℓ → 1 {\displaystyle d{\vec {\ell }}_{1}} به سمت جریان الکتریکی اشاره داشته باشد، آن گاه I1> 0 ) .
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفیک مثال ساده برای قانون نیروی آمپر، که زمینه ساز تعریف یکای آمپر در دستگاه بین المللی یکاها است، مربوط به نیروی وارد بر یکای طول دو هادی موازی است:
که در آن: ثابت نیروی مغناطیسی است و r فاصلهٔ بین سیم ها. I1 و I2 جریان مستقیمی است که هادی ها در بر دارند. این فرمول می تواند برای طول های محدود تقریب خوبی باشد، به شرط اینکه فاصلهٔ بین سیم ها نسبت به طولشان ناچیز و نسبت به قطرشان بزرگ باشد. مقدار kA بستگی به دستگاه یکای مورد استفاده دارد و بزرگی یکای جریان را تعیین می کند. در دستگاه بین المللی یکاها:[ ۱] [ ۲]
که در آن μ0 ثابت تراوایی خلاء است و در اس آی به صورت زیر تعریف می شود:[ ۳] [ ۴]
بنابراین در خلاء نیروی وارد بر یکای طول دو هادی موازی که در فاصلهٔ ۱متری از یکدیگر قرار دارند و حامل جریان ۱ آمپر هستند دقیقاً برابر خواهد شد با:
فرمول کلی برای محاسبهٔ نیروی مغناطیسی بین اشکال مختلف هندسی با استفاده از انتگرال خطی و ترکیب قوانین بیوساوار و نیروی لورنتس به صورت زیر در یک معادله قابل تعریف است:[ ۵]
که در آن
• F → 12 {\displaystyle {\vec {F}}_{12}} نیروی کل واردشده بر سیم ۱ از طرف سیم ۲ است ( معمولاً بر حسب نیوتون اندازه گیری می شود ) ،
• I1 و I2 جریان های سیم های ۱ و ۲ هستند ( معمولاً بر حسب آمپر اندازه گیری می شوند ) ،
• انتگرال دوگانهٔ خطی، مجموع نیروهای وارد بر هر جزء از سیم ۱، ناشی از میدان مغناطیسی هر جزء از سیم ۲ را محاسبه می کند،
• d ℓ → 1 {\displaystyle d{\vec {\ell }}_{1}} و d ℓ → 2 {\displaystyle d{\vec {\ell }}_{2}} بردارهای بی نهایت کوچکی هستند که به ترتیب مربوط به سیم ۱ و سیم ۲ می شوند ( معمولاً بر حسب متر اندازه گیری می شوند ) ؛ برای جزئیات بیشتر انتگرال خطی را ببینید،
• بردار r ^ 21 {\displaystyle {\hat {\mathbf {r} }}_{21}} بردار واحد اشاره کننده از جزء دیفرانسیلی سیم یک به جزء دیفرانسیلی سیم ۲ است، و |r| فاصلهٔ بین این دو،
• ضرب × از نوع ضرب برداری است،
• علامت In بستگی به سمت گیری d ℓ → n {\displaystyle d{\vec {\ell }}_{n}} دارد ( برای نمونه، اگر d ℓ → 1 {\displaystyle d{\vec {\ell }}_{1}} به سمت جریان الکتریکی اشاره داشته باشد، آن گاه I1> 0 ) .
wiki: قانون نیروی آمپر