Новый подход
к моделированию полей

Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Закон Ампера

закон Ампера, сила Ампера на переменном токе, проводник с током магнитная сила, магнитное поле, магнитная сила между двумя проводниками с током, магнитная сила между двумя проводниками

Пример посвящен сравнению значения силы взаимодействия двух тонких проводов с токами, посчитанной по формуле Ампера и в ELCUT для трёх формулировок: магнитостатики, переменного магнитного поля и нестационарного магнитного поля.

Геометрия
Закон Ампера Пример посвящен сравнению значения силы взаимодействия двух тонких проводов с токами, посчитанной по формуле Ампера и в ELCUT I = -1 A I = +1 A r = 1 м

Дано
I = 1 А - ток в каждом из проводов;
f = 50 Гц - частота тока в задачах магнитного поля переменных токов и в нестационарной магнитной задаче;
r = 1 м - расстояние между проводами.

Задание
Рассчитать пондеромоторную силу (на метр длины провода), действующую на провода и сравнить результат с формулой Ампера.

Решение
Токи в модели задаются линейные. Так модель будет точно соответствовать постановке, описываемой формулой Ампера.
В задаче магнитного поля переменных токов задано амплитудное значение тока √2·I.
В нестационарной задаче ток задан формулой I(t) = √2·I · sin(2·180·50·t).

Согласно закону Ампера* сила взаимодействия между параллельными проводами с током составляет:
F = 2·(μ0/4π) · I·I / r [Н/м]

Результаты:
Закон Ампера: F = 2·(μ0/4π) · 1·1/ 1 = 2·10-7 [Н/м]

Магнитостатика:
сила Ампера на постоянном токе

Переменное магнитное поле:
сила Ампера на переменном токе

Нестационарное магнитное поле:

Время Ток Сила
0.01 с 2 A 4.0092·10-7 Н/м
0.015 с 1 A 2.0046·10-7 Н/м
0.02 с 0 A 6.255·10-22 Н/м

сила Ампера на переменном токе
  F, *10-7 Н/м Погрешность
Формула Ампера 2.000 -
Магнитостатика 2.0042 0.2%
Переменное магнитное поле 2.0042 0.2%
Нестационарное магнитное поле 2.0046 0.2%

*Википедия: Закон Ампера.

Задачи строительной теплотехники и расчеты по СП 50.13330.2012 в программе ELCUT