Как взаимодействуют два параллельных друг другу проводника если электрический ток в них протекает в...

Два параллельных проводника, по которым протекает электрический ток в противоположных направлениях, будут взаимодействовать между собой магнитным полем.

Когда два параллельных проводника проходят через них электрический ток в противоположных направлениях, возникает явление, называемое электромагнитным взаимодействием. При этом возникают магнитные поля вокруг каждого проводника, которые взаимодействуют друг с другом.

Силовые линии магнитного поля, создаваемого одним проводником, пересекаются с силовыми линиями магнитного поля, создаваемого другим проводником. В результате этого возникает сила взаимодействия между проводниками, которая может привести к их притяжению или отталкиванию в зависимости от направления тока и расположения проводников.

Электромагнитное взаимодействие между параллельными проводниками с протекающими в них токами играет важную роль в электротехнике и электронике, например, при создании индуктивных элементов и электромагнитных устройств.

Когда электрический ток протекает через два параллельных проводника в противоположных направлениях, они взаимодействуют друг с другом посредством магнитных полей, создаваемых этими токами. Чтобы понять это взаимодействие, нужно рассмотреть несколько ключевых аспектов.

1. Магнитное поле вокруг проводника

Каждый проводник с током создает вокруг себя магнитное поле. Согласно закону Био-Савара-Лапласа, магнитное поле ( \mathbf{B} ) на расстоянии ( r ) от длинного прямого проводника с током ( I ) можно описать формулой: [ B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r} ] где ( \mu_0 ) — магнитная проницаемость вакуума.

2. Правило правой руки

Для определения направления магнитного поля вокруг проводника используется правило правой руки: если большой палец указывает в направлении тока, то обхватывающие провод пальцы укажут направление магнитного поля.

3. Магнитное взаимодействие между проводниками

Когда токи протекают в противоположных направлениях, магнитные поля, создаваемые каждым проводником, будут взаимодействовать друг с другом. Эффект этого взаимодействия можно понять через закон Ампера.

4. Сила Ампера

На небольшой элемент проводника с током, находящийся в магнитном поле, действует сила, называемая силой Ампера. Величина этой силы на элемент длиной ( l ) проводника с током ( I_1 ), находящегося в магнитном поле ( B ), определяется формулой: [ dF = I_1 l \times B ]

5. Направление силы

В случае двух параллельных проводников с токами ( I_1 ) и ( I_2 ), магнитное поле одного проводника будет действовать на другой, и наоборот. Если токи текут в противоположных направлениях, магнитные поля, создаваемые этими токами, будут направлены таким образом, что они отталкивают друг друга.

6. Полное взаимодействие

Рассмотрим два параллельных проводника на расстоянии ( d ) друг от друга, с токами ( I_1 ) и ( I_2 ) в противоположных направлениях. Магнитное поле ( B ), создаваемое первым проводником на месте второго, будет равно: [ B = \frac{\mu_0 I_1}{2 \pi d} ]

Тогда сила на единицу длины второго проводника со стороны первого будет: [ F = I_2 \cdot \frac{\mu_0 I_1}{2 \pi d} ]

Так как токи текут в противоположных направлениях, направления сил будут таковы, что проводники отталкиваются друг от друга.

Заключение

Таким образом, два параллельных проводника с токами, текущими в противоположных направлениях, отталкиваются друг от друга. Это явление объясняется взаимодействием их магнитных полей, создаваемых токами. Величина силы отталкивания пропорциональна произведению токов в проводниках и обратно пропорциональна расстоянию между ними.