กฎของแอมแปร์
นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส อองเดร มารี อัมแปร์ (ค.ศ. 1775–1836) เสนอความสัมพันธ์ทั่วไประหว่างกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวนำใดๆ กับสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นรอบๆ ตัวนำนั้น นี่คือกฎของอัมแปร์ สมการด้านล่างนี้แสดงถึงกฎของอัมแปร์
—–> กฎของแอมแปร์
ผลรวมของส่วนประกอบ (Σ) ของสนามแม่เหล็ก (B) ที่ขนานกับความยาวหนึ่งหน่วยของตัวนำ คูณด้วยความยาวหนึ่งหน่วยของตัวนำ (∆l) จะเท่ากับผลคูณของ µ o (µ o = 4π x 10 -7 Tm/A) และกระแสไฟฟ้า (I)
ตัวนำทรงกลมสร้าง Mแม่เหล็กบ้า
ถ้าตัวนำเป็นรูปวงกลม ผลรวมของหน่วยความยาวของตัวนำจะเป็นเส้นรอบวงของวงกลม ดังนั้นสูตรกฎของแอมแปร์ข้างต้นจึงเปลี่ยนไปเป็น:
—–> สูตรกฎของแอมแปร์สำหรับตัวนำทรงกลม
คำอธิบายสูตร:
B = สนามแม่เหล็ก (เทสลา)
µo = ค่าคงที่แม่เหล็กหรือสภาพซึมผ่านของสุญญากาศ (4π x 10-7 ที ม/เอ)
I = กระแสไฟฟ้า (แอมแปร์)
r = รัศมีของวงกลม (เมตร)
โซลินอยด์ทำให้เกิดปัญหา สนามแม่เหล็ก
โซลินอยด์คือขดลวดเส้นยาวที่มีหลายวง ดังแสดงในภาพด้านล่าง
I = กระแสไฟฟ้า, B = สนามแม่เหล็ก
ลูกศรแสดงทิศทางของกระแสไฟฟ้าและทิศทางของสนามแม่เหล็ก
สูตรสำหรับสนามแม่เหล็กที่เกิดจากโซลินอยด์คือ:
—–> สูตรกฎของแอมแปร์สำหรับตัวนำรูปทรงโซลินอยด์
คำอธิบายสูตร:
B = สนามแม่เหล็ก (เทสลา)
µo = ค่าคงที่แม่เหล็กหรือสภาพซึมผ่านของสุญญากาศ (4π x 10-7 ที ม/เอ)
n = n/L = จำนวนห่วง (n) ต่อหน่วยความยาว (L)
I = กระแสไฟฟ้า (แอมแปร์)
นิยามของ 1 แอมแปร์
แอมแปร์เป็นหน่วยวัดกระแสไฟฟ้า และปริมาณนี้ไม่ได้อยู่โดดเดี่ยว แต่ยังมีความสัมพันธ์กับปริมาณทางกายภาพอื่นๆ ด้วย หัวข้อสนทนา แรงแม่เหล็กระหว่างลวดตรงขนานสองเส้นที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ได้อธิบายสูตรที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงแม่เหล็กต่อหน่วยความยาวของตัวนำ (F/L) และกระแสไฟฟ้า (I) ในแต่ละตัวนำ ตัวนำ Serta ระยะห่างระหว่างตัวนำทั้งสอง (ล)ดังแสดงในภาพด้านล่าง
ถ้า กระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ไหลในตัวนำแต่ละตัวมีค่า 1 แอมแปร์ และระยะห่างระหว่างตัวนำทั้งสองคือ 1 เมตร ดังนั้นค่า F/L คือ:
จากค่า F/L ข้างต้น กระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ คือกระแสไฟฟ้าที่ไหลในตัวนำยาวขนานสองเส้นที่ห่างกัน 1 เมตร และก่อให้เกิดแรงแม่เหล็กขนาด 2 x 10⁻⁶-7 ตัวนำ N/m
