Закон Ампера: формулировка, формулы, применение

Содержание:

Общее представление об электромагнитном поле

Длительное время представления об электрическом и магнитном поле не связывались между собой. Практические эксперименты подтверждали, что каждое из них имеет свои особенные свойства. Исследования Фарадея и Максвелла показали, что существует электромагнитное поле, которое может проявлять себя как электрическое или магнитное. Его можно описать с мощью вектора напряжённости. Если знать величину и направление данного вектора, то можно рассчитать силу воздействия.

Первым из учёных, кто обратил внимание на взаимное влияние магнитного поля и тока был известный учёный Х. К. Эрстед. Он исследовал влияние проводника с текущим по нему током на положение стрелки компаса. После этого учёные стали систематически изучать различные варианты взаимодействия.

Ампер появился на свет в 1775 году в Лионе. С детства он проявлял страсть к математике. Будучи подростком, изучал труды Эйлера и Лагранжа. Профессором математики Ампер стал в 1809 году, а в 1814 году был избран в академию наук. Хотя он преимущественно занимался математикой, его интересовала физика и некоторые другие науки.

Ампер был не первым человеком, который проявил интерес к связи магнитных и электрических полей, однако он впервые постарался найти точное математическое описание происходящих процессов. Им был не только установлен факт взаимодействия между электрическими токами, но и сформулирован закон данного явления.

Ампер доказал, что проводники начинают взаимодействовать, если по каждому из них протекает ток. В этом случае между ними возникают силы отталкивания или притягивания. В 1826 году Ампер впервые опубликовал результаты своего исследования, с помощью которого он изучал взаимодействие параллельных токов.

На рисунке ниже представлена схема одного из экспериментов Ампера, с помощью которого измеряется сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Стрелка красного цвета на рисунке показывает направление тока.

Основываясь на экспериментах, учёный сделал предположение, которое впоследствии получило название «гипотеза Ампера». Понимая, как влияет ток на магнитное поле, он сумел доказать, что вещество состоит из совокупности чрезвычайно маленьких круговых токов. Каждый из них порождает очень слабое магнитное поле. Поскольку все эти токи ориентированы хаотично, то внешне магнитное поле практически не проявляется. Однако в магнитах все круговые токи одинаково направлены и их воздействие складывается. Этим объясняются их особые свойства и практическое использование.

Ампер, используя свой закон, также объяснил эффект намагничивания. Согласно ему, у некоторых веществ под воздействием магнитного поля происходит упорядочивание круговых токов, и они постепенно ориентируются в одну сторону.

Эта гипотеза стала одним из источников теории магнетизма. Она смогла объяснить явление только частично, так как не дала ответа на вопрос о том, почему некоторые вещества подвергаются воздействию внешнего магнитного поля незначительно. Также остался необъяснённым вопрос, почему при намагничивании одни вещества создают магнитный поток сонаправленный внешнему полю (парамагнетики), а другие — противоположно направленный (диамагнетики).

Что такое сила Ампера

Собственно сила ампера и является той силой действия магнитного поля на проводник, по которому идет ток. Сила Ампера вычисляется по формуле как результат умножения плотности тока, идущего по проводнику на индукцию магнитного поля, в котором находится проводник. Как результат формула силы Ампера будет выглядеть так

са=ст*дчп*ми

Где, са – сила Ампера, ст – сила тока, дчп – длина части проводника, ми – магнитная индукция.

Значение закона Ампера

Сила Ампера – сила, действующая на проводник тока, находящийся в магнитном поле и равная произведению силы тока в проводнике, модуля вектора индукции магнитного поля, длины проводника и синуса угла между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике.

Для прямолинейного проводника сила Ампера имеет вид:

где: — сила тока, которая течет в проводнике, — вектор индукции магнитного поля, в которое проводник помещен, — длина проводника в поле, направление задано направлением тока, — угол между векторами .

Этой формулой можно пользоваться:

• если длина проводника такая, что индукция во всех точках проводника может считаться одинаковой;
• если магнитное поле однородное (тогда длина проводника может быть любой, но при этом проводник целиком должен находиться в поле).

Если размер проводника произволен, а поле неоднородно, то формула выглядит следующим образом:

На основании закона Ампера устанавливают единицы силы тока в системах СИ и СГСМ. Так как ампер равен силе постоянного тока, который при течении по двум параллельным бесконечно длинным прямолинейным проводникам бесконечно малого кругового сечения, находящихся на расстоянии 1м друг от друга в вакууме вызывает силу взаимодействия этих проводников равную на каждый метр длины.

Ток в один ампер – это такой ток, при котором два однородных параллельных проводника, расположенные в вакууме на расстоянии один метр друг от друга взаимодействуют с силой Ньютона.

Закон взаимодействия токов – два находящихся в вакууме параллельных проводника, диаметры которых много меньше расстояний между ними, взаимодействуют с силой прямо пропорциональной произведению токов в этих проводниках и обратно пропорциональной расстоянию между ними.

Формула силы Ампера

С учетом всего перечисленного можно получить формулу силы Ампера, которую еще называют законом Ампера:

Модуль силы Ампера равен произведению силы тока в проводнике, вектора магнитной индукции, длины проводника и синуса угла между направлениями векторов магнитной индукции и тока.

Единицы измерения силы Ампера

Основной единицей измерения силы Ампер (как и любой другой силы) в системе СИ является: [FA]=H

В СГС: [FA]=дин

Связь с другими единицами СИ

Если сила тока в проводнике равна 1 амперу, то за одну секунду через поперечное сечение проходит заряд, равный 1 кулону.

Разность потенциалов в 1 вольт на концах проводника с электрическим сопротивлением 1 ом создаёт в нём ток 1 ампер.

Если конденсатор ёмкостью в 1 фарад заряжать током 1 ампер, то напряжение на обкладках будет возрастать на 1 вольт каждую секунду.

Если изменять ток со скоростью 1 ампер в секунду в проводнике, имеющем индуктивность 1 генри, в нём создаётся ЭДС индукции, равная одному вольту.

Направление силы Ампера

Принимая к сведению то, что сила – векторная величина, определим её направление. Рассмотрим случай, когда проводник с током расположен между двумя полюсами магнитов под прямым углом к линиям магнитной индукции.

Выше мы установили, что согласно закону Ампера, действующая на данный проводник сила, равна: F = B*L*I. Направление вектора рассматриваемой силы определяется по результатам векторного произведения:

Если полюса магнита статичны (неподвижны), то векторное произведение будет зависеть только от параметров электричества, в частности, от того, в какую сторону оно течёт.

Направление силы Ампера определяют по известному правилу левой руки: ладонь располагают навстречу магнитным линиям, а пальцы размещают вдоль проводника, в сторону устремления тока. На ориентацию силы Ампера указывает большой палец, образующий прямой угол с ладонью (см. рис. 4).

Рис. 4. Интерпретация правила

Измените мысленно направление электрического тока, и вы увидите, что направление вектора Амперовой силы изменится на противоположное. Модуль вектора имеет прямо пропорциональную зависимость от всех сомножителей, но на практике эту величину удобно регулировать путём изменения параметров в электрической цепи (например, для регулировки мощности электродвигателя).

Правило левой руки

Формулировка правила левой руки для силы ампера звучит так:

Если расположить левую руку так, чтобы четыре пальца были направлены по направлению движения тока в проводнике, а перпендикулярная составляющая индукции $B_{perp}$ входила в ладонь, то отставленный большой палец покажет направление силы Ампера.

Как пользоваться этим правилом? Разберем примеры.

• Допустим, проводник расположен горизонтально, и ток по нему идет вперед. Следовательно, четыре пальца левой руки надо вытянуть вперед по этому направлению.
• Теперь допустим, что линии магнитного поля направлены сверху вниз (сверху «север» подковообразного магнита, снизу — «юг»). Следовательно, левую руку надо повернуть ладонью вверх, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь и «прокалывали» ее (четыре пальца по-прежнему должны быть вытянуты вперед).
• Отставленный большой палец левой руки будет направлен влево. Это и есть направление силы Ампера для данной ситуации.

Другой пример.

• Пусть проводник расположен вертикально. А магнитное поле направлено справа налево (справа «север» магнита, слева — «юг»).
• Располагаем левую руку четырьмя пальцами вверх. Ладонь открытой стороной должна «смотреть вправо», чтобы магнитные линии входили и «прокалывали» ее.
• Отставленный большой палец покажет назад. Именно так и будет направлена сила Ампера в данном случае.

Обратите внимание, что силу Ампера порождает только перпендикулярная составляющая магнитного поля. А значит, руку надо располагать так, чтобы линии магнитного поля всегда входили в нее под углом, максимально близким к прямому.

Особым случаем является ситуация, когда направление тока и магнитной индукции совпадает. В этом случае руку невозможно расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в нее. Следовательно, силы Ампера здесь не возникнет. В самом деле, если линии магнитной индукции параллельны направлению тока, то перпендикулярная составляющая этих линий равна нулю, и значение силы Ампера в вышеприведенной формуле также равно нулю.

Рис. 3. Различные случаи применения правила левой руки.

Работа силы Ампера

Проводники, на которые действует сила Ампера, могут перемещаться под действием этой силы. В этом случае говорят, что сила Ампера совершает работу. Из курса механики вспомним, что работа равна:

A=Fscos.α

F — сила, совершающая работу, s — перемещение, совершенное телом под действием этой силы, α — угол между вектором силы и вектором перемещения.

Отсюда работа, совершаемая силой Ампера, равна:

A=FAscos.α=BIlsin.βscos.α

α — угол между вектором силы и вектором перемещения, β — угол между условным направлением тока и вектором магнитной индукции.

Пример №3. Проводник длиной l = 0,15 м перпендикулярен вектору магнитной индукции однородного магнитного поля, модуль которого B = 0,4 Тл. Сила тока в проводнике I = 8 А. Найдите работу, которая была совершена при перемещении проводника на 0,025 м по направлению действия силы Ампера.

Так как проводник расположен перпендикулярно вектору магнитной индукции, и поле однородно, то синус угла между ними равен «1». Так как направление перемещение проводника совпадает с направлением действия силы Ампера, то косинус угла между ними тоже равен «1». Поэтому формула для вычисления работы силы Ампера принимает вид:

A=BIls

Подставим известные данные:

A=0,4·8·0,15·0,025=0,012 (Дж)=12 (мДж)

Задание EF17704

Как направлена сила Ампера, действующая на проводник № 3 со стороны двух других (см. рисунок), если все проводники тонкие, лежат в одной плоскости и параллельны друг другу? По проводникам идёт одинаковый ток силой I.

а) вверх

б) вниз

в) к нам

г) от нас

Алгоритм решения

1.Определить направление вектора результирующей магнитной индукции первого и второго проводников в любой точке третьего проводника. 2.Используя правило левой руки, определить направление силы Ампера, действующей на третий проводник со стороны первых двух проводников.

Решение

На третьем проводнике выберем произвольную точку и определим, в какую сторону в ней направлен результирующий вектор →B, равный геометрической сумме векторов магнитной индукции первого и второго проводников (→B1и →B2). Применим правило буравчика. Мысленно сопоставим острие буравчика с направлением тока в первом проводнике. Тогда направление вращения его ручки покажем, что силовые линии вокруг проводника 1 направляются относительно плоскости рисунка против хода часовой стрелки. Ток во втором проводнике направлен противоположно току в первом. Следовательно, его силовые линии направлены относительно плоскости рисунка по часовой стрелке.

В точке А вектор →B1 направлен в сторону от наблюдателя, а вектор →B2— к наблюдателю. Так как второй проводник расположен ближе к третьему, создаваемое им магнитное поле в точке А более сильное (силы тока во всех проводниках равны по условию задачи). Следовательно, результирующий вектор →B направлен к наблюдателю.

Теперь применим правило левой руки. Расположим ее так, чтобы четыре пальца были направлены в сторону течения тока в третьем проводнике. Ладонь расположим так, чтобы результирующий вектор →B входил в ладонь. Теперь отставим большой палец на 90 градусов. Относительно рисунка он покажет «вверх». Следовательно, сила Ампера →FА, действующая на третий проводник, направлена вверх.

Ответ: а

Задание EF18417

Чему равна сила Ампера, действующая на стальной прямой проводник с током длиной 10 см и площадью поперечного сечения 2⋅10–2 мм2 , если напряжение на нём 2,4 В, а модуль вектора магнитной индукции 1 Тл? Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику. Удельное сопротивление стали 0,12 Ом⋅мм2/м.

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.2.Записать формулу для определения силы Ампера.3.Выполнить решение в общем виде.4.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

• Длина проводника: l = 10 см.• Площадь поперечного сечения проводника: S = 2⋅10–2 мм2.• Напряжение в проводнике: U = 2,4 В.• Модуль вектора магнитной индукции: B = 1 Тл.• Удельное сопротивление стали: r = 0,12 Ом⋅мм2/м.• Угол между проводником с током и вектором магнитной индукции: α = 90о.

10 см = 0,1 м

Сила Ампера определяется формулой:

FA=BIlsin.α

Так как α = 90о, синус равен 1. Тогда сила Ампера равна:

FA=BIl

Силу тока можно выразить из закона Ома:

I=UR..

Сопротивление проводника вычисляется по формуле:

R=rlS..

Тогда сила тока равна:

I=USrl..

Конечная формула для силы Ампера принимает вид:

FA=BlUSrl..=BUSr..=1·2,4·2·10−20,12..=0,4 (Н)

.

.

Ответ: 0,4
Задание EF17725

На непроводящей горизонтальной поверхности стола лежит жёсткая рамка массой m из однородной тонкой проволоки, согнутая в виде квадрата AСDЕ со стороной a(см. рисунок). Рамка находится в однородном горизонтальном магнитном поле, вектор индукции B которого перпендикулярен сторонам AE и CD и равен по модулю В. По рамке течёт ток в направлении, указанном стрелками (см. рисунок). При какой минимальной силе тока рамка начнет поворачиваться вокруг стороны CD?

Алгоритм решения

1.Сделать список известных данных.2.Определить, при каком условии рамка с током будет вращаться вокруг стороны CD.3.Выполнить решение в общем виде.

Решение

По условию задачи известными данными являются:

• Сторона квадратной рамки с током: a.• Вектор магнитной индукции однородного горизонтального магнитного поля, в котором лежит рамка: B.• Масса рамки: m.

Пусть по рамке течёт ток I. На стороны АЕ и CD будут действовать силы Ампера:

FA1=FA2=IaB

Для того чтобы рамка начала поворачиваться вокруг оси CD, вращательный момент сил, действующих на рамку и направленных вверх, должен быть не меньше суммарного момента сил, направленных вниз. Момент силы Ампера относительно оси, проходящей через сторону CD:

MA=Ia2B

Момент силы тяжести относительно оси CD:

Mmg=−12..mga

Чтобы рамка с током оторвалась от горизонтальной поверхности, нужно чтобы суммарный момент сил был больше нуля:

MA+Mmg>0

Так как момент силы тяжести относительно оси CD отрицательный, это неравенство можно записать в виде:

Ia2B>12..mga

Отсюда выразим силу тока:

I>mga2a2B..

I>mg2aB..

Практическое применение

Сила Ампера используется практически во всех электромеханических устройствах, где необходимо с помощью электрических процессов вызвать движение реальных объектов. Одним из примеров применения являются измерительные приборы.

При пропускании тока через проводник появляется магнитное взаимодействие, и рамка начинает вращаться. При этом смещается стрелка указателя до тех пор, пока сила Ампера не уравновесит силу упругости обеих пружин. Полученный показатель будет характеризовать ток, протекающий через проводник. Чем больше сила тока, тем сильнее отклонится стрелка.

На законе Ампера основывается и такая отрасль, как электротехника. Например, электромагнитная индукция применяется в электродвигателях.

Двигатель обеспечивает преобразование электроэнергии во вращение вала. Ток на рамку поступает через скользящие щётки. Она взаимодействует с постоянным магнитом, что приводит к её повороту под действием силы Ампера. В современных двигателях может использоваться одновременно несколько рамок. Это позволяет увеличить мощность мотора и сделать вращение оси более плавным.

Двигатели, работающие на основе рассматриваемого эффекта, активно используются в различных видах электротранспорта — трамваях, троллейбусах, электропоездах.

Еще одно применение закона Ампера — это громкоговорители. Внутри них находится постоянный магнит. Изменение силы тока вызывает изменение силы воздействия магнитного поля, что приводит к вибрации мембраны, производящей звук нужной частоты.

Притяжение между проводниками с током легло в основу точного определения единицы измерения 1 Ампер. При этом рассматривалась абстрактная ситуация, предполагающая наличие двух параллельно расположенных проводников с бесконечной длиной. Считалось, что каждый из них имеет бесконечно малое сечение, размерами которого можно пренебречь.

Принято, что на всём протяжении они находятся точно на расстоянии один метр и в вакууме. При прохождении тока величиной 1 Ампер сила, действующая на каждый метр проводников, должна составлять 0.0000002 Ньютона. Это определение вступило в силу в 1948 году.

Эксперимент

Для того чтобы иметь возможность своими глазами увидеть действие силы Ампера, можно провести дома небольшой эксперимент. Для начала необходимо взять магнит-подкову, в котором между полюсами поместить проводник. Всё желательно воспроизвести так, как на картинке.

Если замкнуть ключ, то можно увидеть, что проводник начнёт двигаться, смещаясь от начальной точки равновесия. Можно поэкспериментировать с направлениями пропускания тока и увидеть, что зависимо от направления движения меняется направление отклонения проводника. Из самого эксперимента можно вынести несколько наблюдений, которые подтверждают вышесказанное:

• Магнитное поле действует исключительно на проводник с током.
• На проводник с током в магнитном поле действует сила, которая является следствием их взаимодействия. Именно под воздействием этой силы проводник движется в пространстве в границах магнитного поля.
• Характер взаимодействия прямо зависит от напряжения электрического тока и силовых линий магнитного поля.
• Поле не действует на проводник с током, если ток в проводнике течёт параллельно направлению линий поля.

Предыдущая

ТеорияЗакон сохранения электрического заряда

Следующая

ТеорияПочему в странах разные розетки?

Сила Ампера — презентация онлайн

Похожие презентации:

Влияния состава и размера зерна аустенита на температуру фазового превращения и физико-механические свойства сплавов

Газовая хроматография

Геофизические исследования скважин

Искусственные алмазы

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Воздушные и кабельные линии электропередач

Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса

Магнитные аномалии

Нанотехнологии

УРОК ФИЗИКИ В 11 КЛАССЕ
Сила Ампера
Учитель Ивашкова Л. Я.
МБОУ СОШ № 89
г. Северск
Блиц вопросы (по 5с)
1. Магнитное поле образуется вокруг …
2. Северный полюс магнита обозначается буквой…
3. Магнитные линии вокруг проводника с током
имеют форму…
4. Характеристикой магнитного поля является …

5. Если два магнита отталкиваются, то их полюса…
6. Магнитные линии направлены от …. полюса к …..
7. Направление вектора магнитной индукции можно
определить с помощью…
Блиц вопросы (по 5с)
8. Направление магнитных линий вокруг
проводника с током зависит от…
9. Вектор магнитной индукции измеряется в…..
10. Если ток в параллельных проводниках
направлен одинаково, то они….
11. Так как магнитные линии замкнуты, то такое
поле называется…
12. Часть магнита, обладающая наибольшей силой,
называется….
13. Правило буравчика используют для определения
Блиц вопросы (по 5с)
14. Если два магнита имеют одинаковые полюса, то
они….
15. Северный полюс магнита обычно выкрашивают

в …. . цвет
16. Связь электричества и магнетизма впервые
получена в опытах…
17.Если заряженное тело движется, то вокруг него
образуются…
18. Точка в кружочке обозначает направление …
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
• 1. На листке написали фамилию и вариант
• 2. Задание состоит из 10 предложений,
которые нужно закончить одним словом
• 3. Через каждые 30 с происходит смена
слайда, поэтому нет смысла искать ответ в
тетради или учебнике, лучше еще раз
прочитать задание
• 4. Сокращение слов не допускается
ПРОВЕРКА ЗНАНИЙ
ВАРИАНТ 1
1. Магнитное поле образуется
вокруг …
2. Северный полюс магнита
обозначается буквой…
3. Магнитные линии вокруг
проводник с током имеют
форму…
4. Характеристикой
магнитного поля является …
5. Если ток в параллельных
проводниках направлен
одинаково, то они….
ВАРИАНТ 2
1. Магнитные линии
направлены от …. полюса к …
2. Направление магнитной
индукции можно определить
с помощью…
3. Направление магнитных
линий вокруг проводника с
током зависит от…
4. Вектор магнитной
индукции измеряется в…..
5. Если два магнита
отталкиваются, то их полюса…
ПРОВЕРКА ЗНАНИЙ
ВАРИАНТ 1
2. Северный полюс магнита
обозначается буквой…
3. Магнитные линии вокруг
проводник с током имеют
форму…
4. Характеристикой
магнитного поля является …
5. Если ток в параллельных
проводниках направлен
одинаково, то они….
6. Так как магнитные линии
замкнуты, то такое поле
называется…
ВАРИАНТ 2
2. Направление магнитной
индукции можно определить
с помощью…
3. Направление магнитных
линий вокруг проводника с
током зависит от…
4. Вектор магнитной
индукции измеряется в…..
5. Если два магнита
отталкиваются, то их полюса…
6. Часть магнита,
обладающая наибольшей
силой, называется….
ПРОВЕРКА ЗНАНИЙ
ВАРИАНТ 1
ВАРИАНТ 2
3. Магнитные линии вокруг
проводник с током имеют
форму…
4. Характеристикой
магнитного поля является …
5. Если ток в параллельных
проводниках направлен
одинаково, то они….
6. Так как магнитные линии
замкнуты, то такое поле
называется…
7. Правило буравчика
используют для определения.
3. Направление магнитных
линий вокруг проводника с
током зависит от…
4. Вектор магнитной
индукции измеряется в…..
5. Если два магнита
отталкиваются, то их полюса…
6. Часть магнита,
обладающая наибольшей
силой, называется….
7. Если два магнита имеют
одинаковые полюса, то
они….
ПРОВЕРКА ЗНАНИЙ
ВАРИАНТ 1
ВАРИАНТ 2
4. Характеристикой
магнитного поля является …
5. Если ток в параллельных
проводниках направлен
одинаково, то они….
6. Так как магнитные линии
замкнуты, то такое поле
называется…
7. Правило буравчика
используют для определения
4. Вектор магнитной
индукции измеряется в…..
5. Если два магнита
отталкиваются, то их полюса…
6. Часть магнита,
обладающая наибольшей

силой, называется….
7. Если два магнита имеют
одинаковые полюса, то они..
8. Если вектор магнитной
индукции одинаков во всех
точках, то такое поле
называется…
8. Северный полюс магнита
обычно выкрашивают в …..
цвет
ПРОВЕРКА ЗНАНИЙ
ВАРИАНТ 1
ВАРИАНТ 2
5. Если ток в параллельных
проводниках направлен
одинаково, то они….
6. Так как магнитные линии
замкнуты, то такое поле
называется…
7. Правило буравчика
используют для определения
5. Если два магнита
отталкиваются, то их полюса…
6. Часть магнита,
обладающая наибольшей
силой, называется….
7. Если два магнита имеют
одинаковые полюса, то они..
8. Если вектор магнитной
индукции одинаков во всех
точках, то такое поле
называется…
8. Северный полюс магнита
обычно выкрашивают в …..
цвет
9. Катушка с током по
другому называется…
9. Связь электричества и
магнетизма впервые
получена в опытах…
ПРОВЕРКА ЗНАНИЙ
ВАРИАНТ 1
ВАРИАНТ 2
6. Так как магнитные линии
6. Сильнее всего магнит
замкнуты, то такое поле
притягивает на…
называется…
7. Если два магнита имеют
7. Правило буравчика
одинаковые полюса, то они..
используют для определения 8. Если вектор магнитной
индукции одинаков во всех
8. Северный полюс магнита
точках, то такое поле
обычно выкрашивают в …..
называется…
цвет
9. Катушка с током по
другому называется…
10. Если заряженное тело
движется, то вокруг него
образуются… (поле)
9. Связь электричества и
магнетизма впервые
получена в опытах…
10. Точка в кружочке
обозначает направление …
Время работы истекло
• 1. Проверили наличие фамилии и сдали
листки
• 2. В рабочей тетради записали число и тему
урока:
Сила Ампера
НАБЛЮДЕНИЕ СИЛЫ АМПЕРА
Рамка с током движется в магнитном поле.
Направление силы зависит от расположения полюсов
магнита и направления тока в проводнике
СИЛА АМПЕРА сила, действующая
на проводник с током,
помещенный в магнитное
поле
ЗАВИСИТ
а) от силы тока в проводнике
б) от числа магнитов ( вектор В )
в) от длины проводника
г) от угла между направлением силы
тока и вектором магнитной индукции
Закон Ампера
Сила, с которой магнитное поле действует на
помещенный в него отрезок проводника с
током, равна произведению силы тока,
модуля вектора магнитной индукции,
длины отрезка проводника и синуса угла
между направлениями тока и магнитной
индукции.
Закон Ампера
Андре-Мари Ампер
(1775 – 1836)
Основные труды в области
электродинамики. Автор первой
теории магнетизма. Предложил
правило для определения направления действия магнитного
поля на магнитную стрелку
(правило Ампера). Открыл
взаимодействие токов и установил закон этого взаимодействия
(закон Ампера). Свёл все
магнитные взаимодействия к
взаимодействию скрытых в телах
круговых молекулярных
электрических токов, (теорема
Ампера). Открыл магнитный
эффект катушки с током . Изобрел
коммутатор, телеграф.
Магнитное взаимодействие
параллельных токов
Магнитное взаимодействие параллельных
проводников с током используется в
Международной системе единиц (СИ) для

определения единицы силы тока – ампера:
1ампер – сила неизменяющегося тока, который при
прохождении по двум параллельным проводникам
бесконечной длины и ничтожно малого кругового
сечения, расположенным на расстоянии 1 м один
от другого в вакууме, вызвал бы между этими
проводниками силу магнитного взаимодействия,
равную 2·10 –7 H на каждый метр длины.
ПРИМЕНЕНИЕ СИЛЫ АМПЕРА
• 1.Электроизмерительные приборы
• 2. Электродвигатели
• 3. Громкоговорители (динамики)
ЗАДАЧИ
• Определить направление силы Ампера
B
a)
б)
N
S
N
F
I
B
A
S
Определить силу тока
B
N
X
S
F
A
F
A
Вопросы для закрепления
1. Когда возникает сила Ампера?
2. От чего зависит величина силы?
3. От чего зависит направление силы?
4. Как на опыте обнаружить действие силы
Ампера?
• 5. Сформулировать правило левой руки
• 6. Где применяется сила Ампера?
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
• §3
• Упр1 (1,2 – устно, 3 – письменно)
Используемая литература
• 1. Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений:
базовый и профильный уровни /Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев,
В.М.Чаругин;. М.: Просвещение, 2009. — 399с
• 2.Открытый колледж
http://www.college.ru/physics/courses/op25part2/content/cha
pter1/section/paragraph30/theory/html
• 3. Рисунок, иллюстрирующий действие силы Ампера
http://cf.pptonline.org/files/slide/s/s0vdzy9IiPJxtLljg3ARVhUwY
eQk24FKo8OZCc/slide-10.jpg
• 4. Применение силы Ампера http://worldofschool.ru
• 5. http://www.fizika.ru/fakult/index.htm

English     Русский Правила

Сила Ампера. 11 класс

Сила Ампера

Дидактическая цель: изучить характер влияния магнитного поля на проводник с током и

количественную оценку этого воздействия, узнать применение силы Ампера

Воспитательная цель: развить знания учащихся о единой природе электричества и магнетизма,

расширить представление о материи, о неразрывности связи вещества и

поля

Основные знания и умения: знать определение закона Ампера, уметь применять правило левой

руки для определения направления магнитной силы, решать задачи на закон

Ампера

Учебные демонстрации: катушка, магнит, реостат, источник тока

Ход урока

1. Оргмомент (результаты лабораторной работы №1)

2. Повторение (ответы на вопросы с целью подготовки к самостоятельной работе)

1. Магнитное поле образуется вокруг …(проводника с током)

2. Северный полюс магнита обозначается буквой… (N)

3. Магнитные линии вокруг проводника с током имеют форму…(окружностей)

4. Характеристикой магнитного поля является …(вектор магнитной индукции)

5. Если два магнита отталкиваются, то их полюса…(одноименные)

6. Магнитные линии направлены от …. полюса к ….. (северного к южному)

7. Направление вектора магнитной индукции можно определить с помощью…(правила

буравчика или магнитной стрелки)

8. Направление магнитных линий вокруг проводника с током зависит от…(направления тока)

9. Вектор магнитной индукции измеряется в…..(тесла)

10. Если ток в параллельных проводниках направлен одинаково, то они….(притягиваются)

11. Так как магнитные линии замкнуты, то такое поле называется…(вихревым)

12. Часть магнита, обладающая наибольшей силой, называется….(полюсом)

13. Правило буравчика используют для определения …(направления вектора магнитной

индукции)

14. Если два магнита имеют одинаковые полюса, то они….(отталкиваются)

15. Северный полюс магнита обычно выкрашивают в ….. цвет (синий)

16. Связь электричества и магнетизма впервые получена в опытах…(Эрстеда)

17.Если заряженное тело движется, то вокруг него образуются…(электрическое и магнитное

поля)

18. Точка в кружочке обозначает направление … (к наблюдателю)

3. Самостоятельная работа (2 варианта, дополнить фразу 5 мин)

Вариант 1

Вариант 2

1. Магнитное поле образуется вокруг … 2. Северный полюс магнита обозначается буквой… 3. Магнитные линии вокруг проводник с током имеют форму… 4. Характеристикой магнитного поля является … 5. Если ток в параллельных проводниках направлен одинаково, то они…. 6. Так как магнитные линии замкнуты, то такое поле называется… 7. Правило буравчика используют для определения… 8. Северный полюс магнита обычно выкрашивают в ….. цвет 9. Катушка с током по-другому называется… 10. Если заряженное тело движется, то вокруг него образуются… (поле)

1. Магнитные линии направлены от …. полюса к.. 2. Направление вектора магнитной индукции можно определить с помощью… 3. Направление магнитных линий вокруг проводника с током зависит от… 4. Вектор магнитной индукции измеряется в….. 5. Если два магнита отталкиваются, то их полюса… 6. Сильнее всего магнит притягивает на… 7. Если два магнита имеют одинаковые полюса, то они.. 8. Если вектор магнитной индукции одинаков во всех точках, то такое поле называется… 9. Связь электричества и магнетизма впервые получена в опытах… 10. Точка в кружочке обозначает направление …

Ответы:

Вариант 1	Вариант 2
1. проводника с током 2. буква N 3. окружностей 4. магнитная индукция 5. притягиваются 6. вихревым 7. направления вектора магнитной индукции 8. синий 9. соленоид 10. электрическое и магнитное поле	1.северного к южному 2. правила буравчика 3. направления тока 4. Тесла 5. одноименные 6. полюсах 7. отталкиваются 8. однородным 9. Эрстеда 10. к наблюдателю

4. Опыт по наблюдению силы Ампера

Расположить на столе дугообразный магнит и поднести к его полюсу соленоид. При включении тока катушка будет отклоняться. Повторить опыт, изменив полюс магнита и полярность на полюсах источника тока. Сделать вывод о направлении силы. Подключить в цепь реостат и показать влияние силы тока. Расположить катушку параллельно магнитным линиям и убедиться в отсутствии силы.

5. Определение силы Ампера и её зависимость от параметров опыта (записать)

СИЛА АМПЕРА — сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле

З А В И С И Т

а) от силы тока в проводнике

б) от числа магнитов ( вектор В )

в) от длины проводника

г) от угла между направлением силы тока и вектором магнитной индукции

6. Закон Ампера (прочитать)

Сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него отрезок проводника с током, равна произведению силы тока, модуля вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями тока и магнитной индукции.

7. Формула закона Ампера (записать)

F_A = IBℓsinα

8. Биография Ампера (прочитать)

9. Правило левой руки (прочитать)

10. Взаимодействие параллельных проводников (выполнить рисунок)

Рассмотрим параллельные токи. Левый проводник создает магнитное поле, которое действует на правый проводник. Определим направление вектора магнитной индукции в точке, где находится правый проводник, используя правило буравчика: вектор В₁ направлен по касательной к магнитной линии перпендикулярно проводнику (от нас). По правилу левой руки находим направление силы Ампера F₁₂ , которая направлена в сторону левого проводника. Аналогично можно показать, что сила

F₂₁ направлена вправо. Таким образом, проводники притягиваются.

11. Определение единицы силы тока в СИ

1 ампер – сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу магнитного взаимодействия, равную 2·10 ^–7 H на каждый метр длины.

12. Применение силы Ампера

Электроизмерительный прибор магнито­электрической системы состоит из посто­янного магнита и проволочной рамки, кото­рая находится между полюсами. Полюса магнита имеют специальные насад­ки, которые дают возможность получить такое магнитное поле, при котором по­ворачивание рамки в нем не приводит к изменению угла между магнитной индук­цией и проводниками рамки. Этот угол ос­тается всегда равным 90°. С рамкой соеди­нены две спиральные пружины, которые подводят электрический ток к рамке. При прохождении электрического тока по рамке появляется сила Ампера, пропорциональная силе тока в рамке. Поворачивание рамки приводит к деформации пружин и возник­новению силы упругости. Рамка прекратит поворачиваться тогда, когда момент силы Ампера станет равным моменту силы упру­гости.

Электрический двигатель предназначен для непрерывного превращения энергии элект­рического тока в механическую. Принцип его действия такой же, как и электроизме­рительного прибора, описанного выше. Но в его конструкции отсутствует пружина. Ток к рамке подводится через специальные скользящие контакты — щетки. При замыкании цепи рамка начинает взаи­модействовать с магнитным полем постоян­ного магнита или электромагнита и повора­чивается так, что ее плоскость становится перпендикулярной магнитной индукции. Не­прерывность вращения рамки обеспечива­ется применением специального устройст­ва — коллектора, которое периодически из­меняет направление тока в рамке.

В современных электродвигателях постоян­ного тока подвижная часть (ротор) состоит из многих рамок, размещенных в пазах ци­линдра из специальной электротехнической стали. Роль коллектора в них часто вы­полняет специальное электронное устройст­во.

Силу Ампера применяют в громкоговорителях, динамиках.
Принцип работы: По катушке протекает переменный электрический ток с частотой, равной звуковой частоте от микрофона или с выхода радиоприемника. Под действием силы Ампера катушка колеблется вдоль оси громкоговорителя в такт с колебаниями тока. Эти колебания передаются диафрагме, и поверхность диафрагмы излучает звуковые волны.

13. Задачи на правило левой руки

14. Вопросы для закрепления

• 1. Когда возникает сила Ампера?

• 2. От чего зависит величина силы?

• 3. От чего зависит направление силы?

• 4. Как на опыте обнаружить действие силы Ампера?

• 5. Сформулировать правило левой руки

• 6. Где применяется сила Ампера?

14. Домашнее задание

§3

Упр 1 (1,2 – устно, 3 – письменно)

Используемые сайты:

• 1. Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профильный уровни /Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин;. М.: Просвещение, 2009. — 399с

• 2.Открытый колледж http://www.college.ru/physics/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph20/theory/html

• 3. Рисунок, иллюстрирующий действие силы Ампера http://cf.pptonline.org/files/slide/s/s0vdzy9IiPJxtLljg3ARVhUwYeQk24FKo8OZCc/slide-10.jpg

• 4. Применение силы Ампера http://worldofschool.ru

• 5. http://www.fizika.ru/fakult/index.htm

Что такое «расход усилителя» и что он нам говорит?

Дэйв С. из Франкфурта спрашивает: «Во время моего обслуживания ваш техник использовал счетчик, к которому он подключил мою беговую дорожку. Он все объяснял, пока работал над этим, но не могли бы вы повторить еще раз?»
Конечно, Дейв, будем рады. Зарядка усилителя беговой дорожки — очень важная часть профилактического обслуживания, поскольку она является индикатором общего состояния беговой дорожки. Я считаю, что это чрезвычайно ценный инструмент, потому что он включает в себя точность математики и данных, абсолютно никаких догадок. Конечно, любой может выйти и нанести немного смазки на вашу машину или пропылесосить ее. Они могут даже дать пару советов о том, как продлить срок службы вашей машины. Что отличает профессионалов от любителей, так это выполнение схемы усилителя и, что еще более важно, знание того, что делать с этой информацией и как ее интерпретировать.

Счетчик электроэнергии, подключенный к стене

Эта статья очень глубока и носит технический характер. Если вам не хочется хлопот, этот тест проводится на каждой беговой дорожке, над которой мы работаем. Свяжитесь с нами, и мы будем рады сделать это для вас!
Проще говоря, потребляемый ток вашей машины измеряет, насколько усердно она должна работать, чтобы работать. Думайте об этом как о кровяном давлении вашей беговой дорожки. Точно так же, как ваше сердце работает для циркуляции крови по всему телу, беговой дорожке требуется электричество для прохождения через ее компоненты. Измерение, которое мы проводим, показывает, сколько энергии проходит через вашу машину, и, следовательно, как сильно ваша машина должна работать, чтобы работать.
Теперь, как мы завершим этот процесс? Для измерения мощности усилителя мы использовали три различных метода в полевых условиях. Я бы порекомендовал первую процедуру только обученному специалисту и тому, кто умеет работать с электричеством. Я был шокирован этим, как и любой другой техник, которого я когда-либо встречал. Второй метод лучше подходит для домашнего пользователя, а третий — самый лучший. Иными словами, сейчас мы используем только третий метод, второй — в редких случаях, а первый — только тогда, когда у нас абсолютно нет других вариантов.
Метод № 1. В течение первых четырех лет нашей работы мы использовали только стандартные токоизмерительные клещи, доступные в любом хозяйственном магазине. Мы не рекомендуем этот метод для домашнего пользователя, так как вероятность поражения электрическим током выше, чем я бы предпочел. Используйте этот метод только в том случае, если вы являетесь обученным профессионалом и вам удобно работать с электричеством. Установите счетчик на 20 или 30А. Когда машина выключена и отключена от сети, наденьте зажим на ОДИН из проводов питания, идущих к плате управления двигателем. Обычно это белые и черные. Еще раз, зажмите только один из них, убедитесь, что зажим полностью закрылся. Держите или поместите измеритель в месте, где он не соприкасается с какими-либо другими компонентами внутри машины, когда она включена. Именно этот шаг делает это таким трудным. Снова подключите машину, включите выключатель питания и продолжите измерения. Они будут прыгать совсем немного, возьмите среднее число, которое вы видите на дисплее. Как вы можете видеть на рисунках ниже, открытая проводка делает это опасным, а счетчик находится в очень трудном положении для считывания показаний.

Метод № 1: открытая внутренняя проводка беговой дорожкиМетод № 1: провод, выбранный для измерения токоизмерительных клещей

Метод № 2: это обновление появилось в 2011 году, когда мы впервые посетили сертификацию True Fitness в Сент-Луисе. Джоуи Чирчирилло, мастер по ремонту, повидавший почти все, показал нашему классу изготовленный им удлинитель, который значительно облегчил эту задачу. Сняв самый внешний слой этого шнура и обнажив отдельные (все еще покрытые!) провода, он смог затем подключить шнур питания машины к этому удлинителю. Поэтому теперь у него было достаточно свободного места в шнурах, чтобы держать измеритель в руке во время использования машины. Если вы выбрали этот метод, любые изменения, внесенные в этот удлинитель, аннулируют сертификацию Underwriters Laboratories (UL) и должны использоваться только для тестирования машины в течение короткого (до пяти минут) периода времени. Шнур также должен быть 12AWG или толще, использование более тонкого шнура приведет к перегреву и возможному возгоранию. Напоминаем, что чем меньше номер AWG, тем толще шнур (12AWG рассчитан на более тяжелые условия, чем 14AWG). Наши удлинители мощности правильно рассчитаны для этого приложения. После того, как машина подключена к сети и включена, снимать эти показания НАМНОГО проще. Они будут прыгать совсем немного, возьмите среднее число, которое вы видите на дисплее.

Метод № 2: Спасибо, Джоуи, за то, что уберег наши пальцы от шока и сделал это намного проще для чтения! Метод № 2: Посмотрите, как это легко теперь?

Метод № 3: это обновление было обнаружено во время нашей первой сертификации SportsArt в 2015 году. Поскольку мы ботаники, когда дело доходит до этого, мы были поражены и с тех пор не оглядывались назад! Наш тренер использовал амперметр Kill-a-Watt, и это еще больше облегчило нам задачу как для технических специалистов, так и для конечных пользователей. Подключив Kill-a-Watt к розетке, а затем подключив к ней машину, мы увидели гораздо более плавные и точные показания усилителя, которые было легче записать в полевых условиях после выбора показаний усилителя. Кроме того, мы обнаружили, что при подключении к нашим Power Extenders мы получили лучшее из обоих миров, гибкость метода № 2 с плавным считыванием метода № 3! Полное раскрытие, это партнерская ссылка Amazon выше, покупая по этой ссылке, мы получаем небольшую комиссию, спасибо за покупку!

Метод № 3: Лучшее решение на сегодняшний день! Метод № 3: Удлинитель мощности подключен к задней панели Kill-a-Watt, беговая дорожка подключена к передней части Kill-a-Watt

Независимо от того, какой метод мы используем, мы берем четыре показания. До смазки машины, как загруженной, так и разгруженной, а также загруженной и разгруженной после смазки. Это позволяет нам определить базовый уровень, а затем определить, как смазка улучшает тягу машины. Все показания взяты со скоростью 4 мили в час, мы обнаружили, что это достаточная скорость для точного тестирования машины, но не слишком высокая, чем было бы безопасно при ходьбе и удерживании шнура. Измерения без нагрузки выполняются, когда на машине никого нет, измерения с нагрузкой выполняются, когда пользователь идет по машине со скоростью 4 мили в час. Важно, чтобы все показания снимались с одинаковой скоростью.
Без нагрузки, вполне исправная машина должна потреблять не более 2 ампер. Умеренно исправная машина будет показывать 2-4 ампера, посредственные показания — 4-6 ампер, а все, что выше 6 ампер, несомненно, сигнализирует о проблеме, требующей диагностики. Нагруженные показания будут разными в зависимости от веса каждого пользователя, но общее правило таково, что очень здоровая машина должна потреблять не более 4-6 ампер. Умеренно исправная машина будет показывать 6–8 ампер, посредственные показания — 8–10 ампер, а все, что превышает 10 ампер, будет указывать на проблему, требующую диагностики. Несмотря на это, показание под нагрузкой должно быть не более чем на 4 А больше, чем показание без нагрузки.
Если мощность вашего усилителя сильно разгружена, это означает, что система работает неправильно. Проблема НЕ будет в поясе и колоде (по крайней мере, не полностью, об этом позже). Высокий ток без нагрузки сигнализирует о проблеме с приводным двигателем, чрезмерно натянутом приводном ремне, неисправных подшипниках передних и/или задних роликов и/или чрезмерно натянутом беговом полотне. На этом этапе вам нужно будет изолировать каждый компонент, чтобы определить проблему. Проверьте натяжение ваших ремней. Они слишком тугие? Ослабьте их, посмотрите, исправит ли это проблему. Насколько легко крутятся передние и задние ролики, не шумят ли они? Они связываются? Если да, то их нужно заменить, они должны крутиться свободно и тихо. Ваш приводной двигатель шумит, не заклинивает ли он? Если это так, двигатель необходимо заменить или отремонтировать.
Начните с самого начала, проверяя только потребляемый ток приводного двигателя, и добавляйте компоненты, пока все не будет снова собрано. Отсоедините приводной ремень и проверьте силу тока. Это даст вам показания только приводного двигателя. Переустановите приводной ремень, проверьте натяжение и ослабьте беговое полотно, чтобы оно не вращалось. Это показание даст вам потребляемую мощность приводного двигателя и переднего ролика. Снова натяните беговое полотно, проверьте натяжение и сделайте еще одно показание. Это проверит всю систему и должно быть похоже, если не идентично, на показания без нагрузки, которые вы делали ранее. Источником вашей проблемы будут добавленные компоненты, которые привели к резкому скачку силы тока.
Если потребляемый ток находится в пределах технических характеристик без нагрузки, но высок при нагрузке, это указывает на высокое трение между лентой и поверхностями деки. Смажьте машину, введите смазку и повторите проверку. Если мощность вашего усилителя улучшится до показателей, указанных выше, прекрасно, ваша машина работает так, как было задумано!

Обязательная фотография. Извините, я не мог с собой поделать

Если мощность вашего усилителя все еще высока, осмотрите поверхность ремня и деки. Деки должны быть совершенно гладкими со стекловидной гладкостью по всей площади, над которой проходит лента. Ремни должны быть волокнистыми снизу, без гладких прогаров. Если дека нуждается в замене, НЕОБХОДИМО заменить и ремень. Если дека в отличном состоянии, вы можете просто заменить ремень, убедитесь, что поверхность деки идеальна, прежде чем принимать такое решение. Ниже приведены два примера колод, которые давно пора заменить. Это крайние примеры, еще раз повторюсь, дека должна быть гладкой и без каких-либо дефектов, чтобы не требовать замены.

Палуба с канавками — со временем трение между лентой и поверхностями деки стирается в ламинате, обнажая неламинированное ядро. Палуба с паутиной — со временем скопление тепла между лентой и поверхностями деки ослабляет поверхность ламината деки, что приводит к в растрескивании.  

Проверив мощность вашей машины, вы сможете точно определить, требуется ли замена компонентов вашей машины. Слишком часто, как правило, из-за отсутствия смазки, нас вызывают для диагностики машины с неработающим двигателем. Обычно мы обнаруживаем, что это происходит из-за поврежденной платы управления двигателем, которая перегрелась из-за высокого потребления тока, вызванного высоким трением ремня и деки, которое началось с недостаточной смазки. Бутылка смазки за 20 долларов и базовое обслуживание могли бы предотвратить то, что теперь превратилось в ремонт стоимостью от 400 до 1000 долларов +. Еще раз, если это больше, чем вы хотели бы решить самостоятельно, свяжитесь с нами, и мы будем рады позаботиться об этом за вас. Как и ваш автомобиль, правильное техническое обслуживание жизненно важно для продления срока службы машины.
Еще раз спасибо за ваш вопрос, Дэйв, мы всегда рады подробно объяснить процессы и методы, которые мы используем, чтобы поддерживать ваши машины в отличном состоянии!

Особая благодарность Джейку Уильямсу из 2nd Wind Exercise в Меррилвилле, штат Индиана, за предоставленную нам возможность использовать их выставочный зал для фотографий оборудования.

Таблица потребляемой мощности электроприборов

| Lilac Resort

Частично кредит https://axleaddict.com/rvs/Appliances-and-your-RV-calculating-Loads

Как рассчитать текущую нагрузку оборудования для жилых домов

Автор: Don Bobbitt

Электрические цепи и выключатели переменного напряжения

к внешним источникам переменного тока. Эти соединения и системы внутри RV поддерживают не только встроенное электрооборудование, но и множество других устройств, которые владелец может захотеть использовать во время путешествий и кемпинга. Ваш дом на колесах подключен таким образом, что вся мощность 110 В переменного тока (110 вольт переменного тока), используемая внутри дома на колесах, проходит через панель главного выключателя. Эти выключатели рассчитаны на различные пределы тока для защиты оборудования внутри RV и, таким образом, предотвращения перегрузки электрических цепей и проводки RV. Если один или несколько ваших автоматических выключателей переменного напряжения «срабатывают», это означает, что ток превышает то, на что рассчитана ваша цепь.

При возникновении условий перегрузки

Когда автоматический выключатель в доме на колесах срабатывает от перегрузки во время кемпинга, кажется, что это всегда сюрприз. Некоторые выключатели RV предназначены для определенных частей электрического оборудования внутри RV, таких как кондиционер, холодильник, телевизоры и другие сильноточные устройства. Другие выключатели представляют собой общие цепи, которые обеспечивают питанием группы розеток на 110 В переменного тока, размещенных в доме на колесах для удобства семьи в кемпинге. Таким образом, когда выключатель срабатывает, владелец должен учитывать, что могло вызвать его срабатывание. Если сломался выключатель кондиционера, вы знаете, что делать, чтобы определить проблему. Обычно вы сначала проверяете, не является ли это источником питания вашего внешнего источника. Но, когда у вас срабатывает один из общих автоматических выключателей, вам нужно взглянуть на проблему немного по-другому.

Электроприборы и персональные устройства на 110 В переменного тока потребляют ток

В семьях кемпингов, как правило, имеется немало электрических устройств, которые работают напрямую от сети 110 В переменного тока или часто работают от аккумуляторов, требующих использования зарядных устройств, работающих от сети 110 В переменного тока. . Обычные личные устройства, которые туристы подключают к розеткам своих домов на колесах, включают зарядные устройства для мобильных телефонов, персональные компьютеры, фонарики, телевизоры, спутниковые ресиверы и портативные стереосистемы. Все они будут потреблять некоторый уровень тока, даже если устройство не заряжается и не работает. В большинстве жилых автофургонов также используются бытовые приборы, потребляющие более высокий ток, в том числе кофейники, миксеры, электрические сковороды, электрические мультиварки, тостеры, портативные льдогенераторы и другие бытовые приборы, потребляющие более высокий ток, которые увеличивают нагрузку на ваши выключатели. Все эти устройства потребляют некоторое количество тока во время работы, и они, как и большинство распространенных устройств, обычно имеют этикетку, на которой указана максимальная мощность, которую устройство будет использовать при работе. Но многие другие устройства будут указывать только максимальный ток, который потребляет устройство, а не мощность. Когда один из ваших выключателей срабатывает, вам нужно выяснить такие вещи, как:

• Какое оборудование на 110 В переменного тока вы используете в разное время дня.
• Сколько тока потребляет каждое из ваших устройств при работе.
• Как вы можете управлять их использованием, чтобы каждый мог наслаждаться отдыхом в кемпинге, не нарушая доступную всем энергию.

Таблица потребляемой мощности устройства

Вы должны знать, сколько тока потребляет каждое устройство во время работы, а приведенная ниже таблица является хорошим кратким справочником по наиболее распространенным устройствам и тому, сколько ампер они могут потреблять. Обратите внимание, что указанные ниже усилители являются типичными. Некоторым приборам может потребоваться больше или меньше в зависимости от их эффективности и размера.

ОБОРУДОВАНИЕ	ПОТРЕБИТЕЛЬ ТОКА
Преобразователь RV (зарядка)	1–8 А
Лампы (на лампочку)	0,5–1,5 А
Водонагреватель (6 галлонов, подогрев)	8–13 А
Кондиционер RV (запуск)	16–18 А
Кондиционер RV (рабочий)	13–16 А
Оконный кондиционер	5-10 А
Крышный вентилятор для дома на колесах	3–5 А
Потолочный вентилятор (настройка от низкой до высокой)	0,2–6 А
Осциллирующий вентилятор	0,5–1 А
Вентилятор печи	7-9 А
Обогреватель (1600 Вт)	7–13 А
Обогреватель (800 Вт)	4–10 А
Холодильник	5-8 А
Портативный льдогенератор	19,2 А
Блендер	5-6 А
Микроволновая печь (стандартная)	7–13 А
Микроволновая печь (конвекция)	7–15 А
Портативная печь для пиццы	12,2 А
Тостер	8-10 А
Кофеварка	5-8 А
Электрический чайник	6–12 А
Сковорода (для приготовления пищи — высокая)	7–12 А
Мультиварка (варка — высокая)	3–5 А
Мультиварка (подогрев)	1-2 А
Кухонный комбайн	5-8 А
Фен (сильный)	7–13 А
Плойка	0,5–0,7 А
Железо (Высокое)	8-10 А
Стиральная машина/сушилка	140-16 А
Пылесос (ручной)	2–6 А
DVD, проигрыватель дисков, радио	0,5–2 А
Телевидение высокой четкости, цифровое	1,5–4 А
Спутниковый ресивер/игровая консоль	0,5–0,8 А
Компьютер (ноутбук)	2–3 А
Зарядные устройства (малая электроника)	0,5–1,5 А
Дрель	2-6 А
Зарядное устройство для тележки для гольфа	13–21 А

Тяга в амперах – сколько вам нужно

Жизнь от батареи будет разной для всех, и между автобусами или даже между автобусами схожих марок и моделей нет единообразия. Даже если бы у нас была одна и та же марка и модель тренера, наши требования к мощности будут другими. В конце концов, вы можете не включать свет, когда идете в ванную посреди ночи, или можете оставить включенным телевизор независимо от того, смотрите вы его или нет. Происходит следующее: одни и те же электроприборы и электроприборы имеют одинаковые требования к электропитанию, но два человека, живущие в автодоме, не имеют таких же требований к электропитанию, как два человека по соседству.

В то время как эти литий-ионные аккумуляторы отлично зарекомендовали себя у нас (тестирование еще очень рано), у вас они могут не сработать таким же образом. Это то, что вам нужно выяснить.

Из-за того, как много мы продвинулись за эти годы — в это время мы находимся в нашем девятом году полного рабочего дня — я действительно хорошо «чувствую» свои потребности в энергии. Есть два способа выяснить, что вам нужно, и они есть…

• Точно отследить… Каждый прибор, устройство, лампочка и все электрическое в вашем автобусе имеет идентифицируемый потребляемый ток. Создайте простую электронную таблицу и обратите внимание на это. Имея полную информацию, вы можете точно знать свои потребности в мощности в любой момент времени. Можно рассчитать сумму любых электрических устройств, которыми вы управляете, плюс «фантомное» потребление. Недостатком этого метода является то, что вы не можете компенсировать кратковременное использование некоторых устройств. Например, при выводе слайда вам потребуется заряд батареи, но это требуется всего на несколько секунд — это не постоянный розыгрыш. Однако, если вы включаете потолочные светильники, эти отдельные светильники потребляют энергию (пока они включены), но вам также необходимо учитывать кратность (количество включенных светильников).

• Знай свой образ жизни… Это знание того, какие энергетические потребности у тебя есть для определенного «нормального» поведения в образе жизни. Например, я знаю (по многолетнему опыту в этом вагоне), что когда мы останавливаемся днем ​​без каких-либо других планов, телевизор обычно не включен, свет не горит, компьютер и спутниковые контроллеры всегда включены, Сэнди обычно читает , Я читаю или работаю на компьютере, и наш холодильник открывается, может быть, раз в час, чтобы что-нибудь выпить или пожевать. Когда мы так живем (а мы живем почти каждый день), наши потребности в мощности колеблются в пределах 24–28 ампер.

Фантомные усилители
Вы практически не сможете контролировать так называемые «фантомные усилители». Это количество тока, необходимое для поддержания различных электрических «вещей», даже если устройство может быть физически выключено. Многие/большинство электронных устройств продолжают постоянно потреблять немного тока. Например, посмотрите на часы на своей микроволновке — они питаются от чего-то. Это «фантомное» потребление тока дает вам удобство «мгновенного включения» и отличается от старого времени «прогрева», необходимого для приборов много лет назад. Теперь, когда вы нажмете кнопку «Вкл», вы ожидаете немедленных результатов. Устройства мониторинга в вашем автобусе тоже всегда будут потреблять ток (иначе они перестанут контролировать). Все это требует немного мощности (тока) все время. Таким образом, количество устройств в вашем автобусе оказывает кумулятивный эффект на заряд батареи и всегда потребляет ток. Этот «эффект» называется фантомными усилителями.

Я обнаружил, что проще всего узнать, сколько фантомного усилителя потребляет мой тренер, выключив все, чем мы обычно пользуемся, и приготовившись лечь спать. Я просто посмотрел на своего Аладдина, чтобы увидеть, что это за розыгрыш, хотя мы ничего не использовали. Какими бы ни были показания вашего фантомного усилителя, это будет неотъемлемая часть общего тока, который вы используете в любой момент времени.

[Примечание автора… Когда я пишу это, мы припарковались в зоне отдыха между штатами (очевидно, не подключены к каким-либо коммунальным услугам), планируем провести ночь, сейчас 17:00, приятный солнечный день, не готовы чтобы начать готовить ужин только сейчас, и мы потребляем около 23 ампер. Я внимательно наблюдал за этим. Мы использовали это количество с тех пор, как припарковались, и, как я уже говорил ранее, потребление этого усилителя является для нас вполне нормальным в таких условиях.]

Более нормальный образ жизни
Около 18:30 мы начали готовить ужин. В это время происходит несколько вещей. Дневной свет будет меркнуть, и включится передний телевизор (плюс сопутствующие устройства — DVD, DVR, спутниковый контроллер). Я включу несколько потолочных и подшкафных светильников на кухне (НИКОГДА не рубите овощи в темноте острым ножом), если нам нужно что-то разморозить из морозилки, мы включим генератор минут на 15, и продолжим готовить пищу. Затем мы сядем поесть, свет на кухне и под шкафами будет выключен, но включится настольное и обеденное потолочное освещение. Во время приготовления ужина и во время еды потребляемая мощность составляет около 60А.

К 20:30 мы закончили уборку после ужина и приступили к серьезному просмотру телевизора. Горит только одна лампочка (над печкой) плюс включен передний телевизор и сопутствующие вкусности. Мы делаем это примерно до 22:00, когда Сэнди ложится спать. Во время нашего телевизионного времени потребляемая мощность составляет около 53 А.

Около 22:00 Сэнди возвращается (в спальню) и включает телевизор (плюс видеорегистратор). Дополнительных огней не будет. Я не сплю до часу ночи каждую ночь и смотрю телевизор или читаю. Обычно, если я читаю, я выключаю передний телевизор. За это время потребляемая мощность составляет около 56А.

Итак, что это значит
Это работает следующим образом… поскольку у меня есть автобусный аккумулятор на 400 ампер-часов, я должен быть в состоянии получить от него ток, эквивалентный 400 ампер (при условии, что он полностью заряжен). Например, если бы я использовал 100 ампер в час, то я мог бы прожить от этой батареи в течение четырех часов. Если бы я использовал 50 ампер в час, то я мог бы прожить от этой батареи в течение 8 часов (400 / 50 = 8). Но никто из нас не использует и не нуждается в заряде батареи (токе) с постоянной скоростью, поэтому мы не можем предположить, как долго прослужит наша батарея. Вот почему вам нужно действительно хорошее «чувство» вашего использования и единственный способ определить (догадаться / оценить), как долго вы сможете жить от заряда батареи при каждом цикле зарядки.

Подведение итогов
Хотя выше я описал наш «нормальный» образ жизни, ваш будет другим. Кроме того, мы никогда — повторяю: НИКОГДА — не используем ни одно устройство с высокой потребляемой мощностью исключительно от аккумулятора. Ни микроволновки, ни кофейника, ни фена, ни тостера, ничего. Они высосут батарею в мгновение ока.

Например, когда Сэнди встанет, она запустит генератор, сварит кофе, выключит кофеварку и генератор и поставит графин кофеварки на плиту (с помощью теплорассеивающей пластины). Горелка работает на низком уровне, но из-за этого кофе остается горячее, чем кофейник.

Вы также должны «чувствовать» расход батареи, но нет необходимости рассчитывать его до последней 1/10 ампер. Знание ваших потребностей, понимание того, как вы живете и используете доступный ток, а также удовлетворение ваших потребностей с точки зрения «оставаться дольше» при бродокинге, помогут вам решить, какой размер литий-ионной батареи вы можете использовать в своем автобусе.