Vzájemné silové působení rovnoběžných proudů
1. Vysvetlite vzájomné silové pôsobenie dvoch rovnobežných vodičov s prúdom.
Řešení:
Dva priame rovnobežné vodiče, ktorými tečú elektrické prúdy, pôsobia navzájom na seba magnetickými silami. Ak vodičmi tečú prúdy rovnakými smermi, tak sa priťahujú, pri opačných smeroch sa odpudzujú.
I1 , I2 = elektrické prúdy, d = vzdialenosť medzi vodičmi, l = aktívna dĺžka vodiča,
2.Dvoma dlhými priamymi rovnobežnými vodičmi vo vzduchu vo vzájomnej vzdialenosti 1m prechádzajú rovnaké prúdy I1 = I2 = 1A. Vypočítajte veľkosť sily, ktorá pôsobí na jednotku dĺžky každého vodiča.
Řešení:
Rozbor:
I1 = I2 = 1A, l = 1m, d = 1m, k = 2.10-7N.A-2
Hľadaná sila je Fm = 2.10–7N
Príklad je dôsledkom definície ampéra – základnej jednotky elektrického prúdu v SI.
Ampér je stály prúd, ktorý pri prechode dvoma priamymi rovnobežnými nekonečne dlhými vodičmi zanedbateľného prierezu, umiestnenými vo vákuu vo vzájomnej vzdialenosti 1m, vyvolá medzi týmito vodičmi silu 2.10–7N na 1m dĺžky.
3.Medzi dvoma rovnobežnými vodičmi silnoprúdového vedenia, ktorých vzájomná vzdialenosť je 20cm pôsobí sila 16N na každý meter dĺžky vodiča. Určite veľkosť elektrického prúdu vo vedení.
Řešení:
Rozbor:
Vo vedení je I1 = I2 = I = 4000A.
4.V akej vzdialenosti musia byť od seba vzdialené dva rovnobežné priame vodiče, keď každým prechádza prúd 50A a na 1m dĺžky pôsobia navzájom silou 0,01N.
Řešení:
Rozbor:
I = 50A, l = 1m, F = 10-2N, d = ?
Vodiče musia byť od seba vzdialené d = 5 cm.
5.Dvoma priamymi rovnobežnými vodičmi sériovo spojenými prechádza elektrický prúd. Koľkokrát treba zväčšiť tento prúd, aby pri zväčšení vzdialenosti vodičov na dvojnásobok nenastala zmena veľkostí síl pôsobiacich na vodiče?
Řešení:
\
6.Dvoma rovnobežnými vodičmi vzdialenými od seba 10cm prechádzajú rovnaké prúdy 1000A. Určite aktívnu dĺžku vodičov, ak na ne pôsobí sila 2N.
Řešení:
Aktívna dĺžka vodičov je l = 1m.
7.Dvoma rovnobežnými vodičmi vzdialenými od seba 10cm prechádzajú rovnaké prúdy. Určite veľkosť prúdu prechádzajúceho vodičmi, ak na 1 meter dĺžky vodičov pôsobí sila 1,8N.
Řešení:
Veľkosť prúdu je I = 949A.
8.Na dva priame rovnobežné vodiče s dĺžkou 50m a prúdmi 300A vo vzdialenosti 5cm pôsobí magnetická sila 5400N. Medzi vodičmi je vložený nikel. Určite relatívnu permeabilitu niklu.
Řešení:
Relatívnu permeabilita niklu je μr = 300.
9.Dvoma veľmi dlhými priamymi vodičmi vo vzájomnej vzdialenosti d = 10cm pretekajú prúdy I1 = 10A, I2 = 15A v tom istom smere. Určite veľkosť intenzity magnetického poľa H v bode Q, ktorý sa nachádza v strede medzi vodičmi.
Řešení:
V bode Q je veľkosť intenzity magnetického poľa H = 200 A.m-1
10.Vyjadrite jednotky magnetickej indukcie B, intenzity magnetického poľa H a magnetickej sily Fm ako súčin základných jednotiek SI.
Řešení: