¿Por qué se atraen dos cables con corriente que fluye en la misma dirección y se repelen dos cables con corriente que fluye en dirección opuesta?

Answer 1

Está bien, aunque la respuesta ya ha sido respondida.

Tendrás que aprender algunos conceptos básicos para comprender este fenómeno. ¿Estás listo?

Ante todo:

• La fuerza experimentada por una carga en un campo magnético es
  [matemáticas] \ text {F} = \ text {q} (\ text {V} \ times \ text {B}) = \ text {qvB} \ sin \ theta = \ text {q} \ frac {L} { t} \ text {B} \ sin \ theta = \ frac {\ text {q}} {\ text {t}} \ text {LB} \ sin \ theta = \ text {ILB} \ sin \ theta = \ text {ILB} [/ matemáticas]
  q: cargar
  v: velocidad de la carga
  B: campo magnético neto en el que se mueve la carga.
  velocidad = distancia / tiempo
  [matemáticas] \ sin \ theta = \ sin (90) = 1 [/ matemáticas]
  Si conoce el significado de “[matemáticas] \ sin \ theta [/ matemáticas]”, por qué lo hemos usado aquí, habría descubierto que es producto cruzado de los vectores.
• Campo magnético producido por un cable infinito en cualquier punto que se encuentre cerca del cable:
  [matemáticas] B = \ frac {\ mu} {4 \ pi} \ frac {2 \ text {I}} {\ text {a}} = \ frac {\ mu} {2 \ pi} \ frac {\ text {I}} {\ text {a}} [/ math]
  [matemáticas] \ frac {\ mu} {4 \ pi} [/ matemáticas] es la constante.
  a: distancia (perpendicular) entre el punto y el cable.
  I: corriente a través del cable.
  
• Ahora si aplicas la fórmula de “B” en la fórmula de “F”
  Usted obtiene
  
• ¿Conoces la regla de la mano izquierda?
  Ver arriba fig.
  el campo magnético debido a [matemática] I_1 [/ matemática] está verticalmente hacia abajo [matemática] \ otimes [/ matemática] cerca de [matemática] I_2 [/ matemática]
  La corriente en [math] I_2 [/ math] está arriba de la página (arriba de tu pantalla, mob. / Laptop)
  luego aplique la regla de la mano izquierda de Flemming como:
  Esto dará fuerza es hacia el primer cable [matemática] I_1 [/ matemática]
  Esto demuestra atracción
• Si la corriente está en dirección opuesta, vuelva a girar la mano de manera que el segundo dedo (vea la imagen) mire hacia la corriente. Verás que la fuerza está lejos, así repulsión.

Entendiste.
puedes pasar por:
La regla de la mano izquierda de Fleming
Ley de Biot-Savart
Y sobre todo, lea sus libros cuidadosamente.

Answer 2

Siempre que fluye corriente, crea un campo magnético alrededor del cable que se puede obtener mediante la regla del pulgar de la mano derecha. El campo magnético se puede expresar en términos de líneas de fuerza. Estas líneas de fuerza son como bandas de goma. Intentan contraerse si se estira. Si se empujan uno contra el otro, tienden a alejarse entre sí.
Ahora veamos las imágenes de lo que sucede bajo dos escenarios con una sola línea de fuerza:

Así que la imagen final con muchas líneas de fuerza se ve así:
En caso de que 1 líneas de fuerza se hayan cancelado en la región media, que ahora da la apariencia de bandas de goma estiradas envueltas alrededor de los cables, estas bandas de goma empujan los dos cables juntos. Aquí experimentas una fuerza atractiva.
En el caso 2: las líneas de fuerza se han acumulado en la región común, es como si un montón de material elástico estuviera apretujado en muy poco espacio, por lo tanto, estas líneas de fuerza ahora tienden a alejarse entre sí. Aquí se experimenta una fuerza repulsiva. .

Esto también puede explicarse a través de la teoría especial de la relatividad y las contracciones de Lorentz, pero eso complicaría innecesariamente las cosas. Si conoce bien la teoría especial de la relatividad, me complacería editar mi respuesta y explicar ese enfoque también.

Answer 3

Lo entendería mejor cuando alcance el duodécimo estándar, ya que esto requiere conceptos fundamentales de las fuerzas magnéticas y las leyes relacionadas con ellos.

Primero debe comprender qué son las líneas de fuerzas y el concepto de flujo magnético y cómo lo produce un conductor de corriente.

Debería poder visualizar las líneas de fuerzas alrededor de un cable de transporte de corriente, entonces solo usted sabría por qué los dos cables se atraen entre sí cuando tienen la misma dirección de corriente.

Pero, estoy tratando de explicarte esto lo más simple posible.

Esto es lo que realmente sucede cuando una corriente pasa a través de un conductor.

Se establece un campo magnético alrededor del conductor que obedece la Ley Biot Savart. Ya sabe que la carga en movimiento (corriente) crea un campo magnético (anillos concéntricos) a su alrededor.

Ahora considere que tiene que descubrir la fuerza magnética que actúa en cualquier punto alrededor del cable. Supongamos que ha colocado otro cable de transporte de corriente que tiene la misma dirección de corriente que el anterior.

Ahora mire la figura a continuación que describe cómo actúa la fuerza magnética en ambos cables, lo que resulta en la atracción mutua de dos cables.

Usted observa aquí que la fuerza magnética debida al cable 1 sobre el cable 2 es hacia sí misma y la fuerza magnética debida al cable 2 sobre el cable 1 también es hacia sí, es decir, ambos tienden a atraerse entre sí. Por lo tanto, el resultado que obtenemos es que los dos cables se atraen entre sí cuando transportan corriente en la misma dirección.

Ahora, ¿qué pasa si llevan corrientes en dirección opuesta?

No es gran cosa ! Se repelerán el uno al otro. Puede verificarlo utilizando la Regla de la mano izquierda de Fleming para determinar la dirección de la fuerza magnética en cada cable debido a otro.

Espero que esto te haya ayudado a entender el concepto básico detrás de la consulta que hiciste.

Answer 4

Comenzando con un electroimán: una bobina de electroimán tiene un campo magnético y puede atraer / repeler un imán permanente o un segundo electroimán.

Pero, ¿qué pasa con un electroimán con solo una vuelta? No es una bobina ¿Solo un anillo de cobre con corriente? Sí, sigue siendo un electroimán y tiene el campo magnético habitual a su alrededor. Ni siquiera tiene que ser débil, ya que podemos enviar pulsos de 10,000 amperios a través de un anillo de cobre pesado, y hacer que triture monedas o pellizque un tubo de cobre completamente cerrado. quarter shrinker – Búsqueda de Google

OK, ¿qué tal solo un cable recto? Sigue siendo un electroimán. Después de todo, un cable recto siempre es parte de un circuito, un círculo con una corriente. Un cable recto es una pequeña pieza de electroimán de una vuelta.

Mire los campos magnéticos alrededor de un electroimán, y luego alrededor de solo una vuelta de la bobina de alambre, y luego los campos que rodean solo una pequeña parte de una vuelta. El campo alrededor del cable recto es cilíndrico. Es un montón de formas de diana de campo magnético (vea otra respuesta en esta página para ver el diagrama).

Finalmente, si juntamos dos cables paralelos rectos, y sus corrientes están en la misma dirección, entonces sus campos magnéticos circulares intentarán mezclarse, donde las líneas de flujo se mueven entre los cables, y en su lugar aparecen fuera del espacio entre cables Este patrón de campo atrae los dos cables, como si el campo los estuviera apretando. (Incluso se llama “efecto de pellizco magnético”).

Por otro lado, si las corrientes están en direcciones opuestas, entonces sus campos se comprimen en el espacio entre los cables. Este patrón de campos separa los cables.

Además de los cables rectos, piense también en un círculo de cable único que sea flexible. Si ponemos una gran corriente en este cable flexible, cada pieza del círculo metálico repelerá las piezas en el lado opuesto del círculo. (Después de todo, la corriente en los dos lados del círculo va en direcciones opuestas). Todo el círculo flexible volará hacia afuera hasta que encaje en un círculo tenso, siendo separado por la auto repulsión entre diferentes partes del cable.

Y finalmente, imagina los bucles de alambre apilados en una bobina de electroimán. La corriente en todos los bucles vecinos tiene la misma dirección. Entonces, los círculos apilados se atraerán entre sí. Si enviamos un pulso de corriente grande a través de una bobina (a través de una pila de vueltas en forma de cilindro), el diámetro de la bobina aumentará al estirar los círculos de cobre. Además, cada trozo de alambre será martillado desde los lados, ya que atrae junto con sus vecinos.

Answer 5

Aunque esta extraña atracción se estableció inicialmente como una ley empírica de la naturaleza y el cálculo formal se explicó como la dirección de los campos magnéticos, como algunas otras respuestas explican correctamente, Albert Einstein explicó la raíz de esta extraña rareza con una relatividad especial.

Cuando dos cables paralelos tienen cargas eléctricas en movimiento, digamos cargas negativas, entonces ven las cargas positivas sin movimiento del cable opuesto más cercanas, ya que los objetos en movimiento relativo experimentan una contracción de la longitud. Esto hace que las cargas eléctricas opuestas aparezcan más densamente espaciadas, por lo que son más atractivas electrostáticamente que las dos cargas móviles que están en reposo una con respecto a la otra. Einstein calculó las fuerzas entre estos cables y demostró que son idénticos a las fuerzas que uno calcularía usando fórmulas magnéticas. En esencia, las fuerzas “magnéticas” son solo fuerzas electrostáticas observadas en movimiento.

Answer 6

La dirección se obtiene de la regla de la mano derecha.

Tenga en cuenta que dos cables que transportan corriente en la misma dirección se atraen entre sí y se repelen si la corriente s es opuesta en la dirección .

Caso 1) Supongamos que la corriente fluye en la misma dirección en ambos cables,

Ver los dos cables tenemos una cruz o un punto significa que tienen un polo opuesto, y sabemos que el polo opuesto se atrae, por lo que se atraen.

Caso 2) cuando la corriente fluye en dirección opuesta, nos cruzamos en ambos lados, significa que el mismo polo y el mismo polo se repelen entre sí.

Answer 7

Siempre que fluye corriente, crea un campo magnético alrededor del cable que se puede obtener mediante la regla del pulgar de la mano derecha. El campo magnético se puede expresar en términos de líneas de fuerza. Estas líneas de fuerza son como bandas de goma. Intentan contraerse si se estira. Si se empujan uno contra el otro, tienden a alejarse entre sí.
Ahora veamos las imágenes de lo que sucede bajo dos escenarios con una sola línea de fuerza:

Así que la imagen final con muchas líneas de fuerza se ve así:
En caso de que 1 líneas de fuerza se hayan cancelado en la región media, que ahora da la apariencia de bandas de goma estiradas envueltas alrededor de los cables, estas bandas de goma empujan los dos cables juntos. Aquí experimentas una fuerza atractiva.
En el caso 2: las líneas de fuerza se han acumulado en la región común, es como si un montón de material elástico estuviera apretujado en muy poco espacio, por lo tanto, estas líneas de fuerza ahora tienden a alejarse entre sí. Aquí se experimenta una fuerza repulsiva. .

Fuente: ¿por qué se atraen dos cables con corriente que fluye en la misma dirección y se repelen dos cables con corriente que fluye en dirección opuesta?

Answer 8

Para agregar más detalles a una respuesta anterior: se puede pensar que las partículas de electricidad en movimiento (electrones) se quedan quietas mientras todo lo demás se mueve (esto es relatividad). Si observa objetos en movimiento, las distancias en la dirección del movimiento parecerán encogerse (nuevamente, la relatividad). Entonces, los electrones en un cable verán distancias en ese cable, y en otro cable, se encogerán. Si los electrones en el otro cable también se mueven en la misma dirección, entonces los electrones en ambos cables serán prácticamente estacionarios entre sí. ¿Qué hay en los cables que no sean electrones? La respuesta es átomos con carga positiva, ya que los cables son, en general, neutros. Entonces, desde el punto de vista de los electrones, ven cables que consisten en mover cargas positivas. Ese movimiento significa que las distancias entre las cargas positivas se reducen y, por lo tanto, las cargas positivas aparecen ligeramente más densamente compactadas que los electrones. Esto hace que los cables parezcan un poco no neutrales, cargados positivamente, por lo que los electrones son atraídos por los cables opuestos y generan una fuerza.

Answer 9

Desde la perspectiva de la energía potencial, el estado con la menor intensidad de campo magnético es el estado más fundamental, por lo que los cables con corriente opuesta se repelen entre sí para minimizar la energía magnética almacenada. Los cables con flujos alineados hacen esto minimizando el área magnetizada entre ellos.

Desde la perspectiva de la electrodinámica simple, el campo del cable izquierdo cruzado con la corriente en el cable derecho produce una fuerza que sigue la regla de la mano derecha. Hay un intercambio mutuo de fuerza entre ellos que depende de la dirección del flujo.

Desde la perspectiva de la relativística, si la carga que transporta el cable A se mueve opuesta al cable B, parece que se contrae a lo largo de su flujo y este aumento en la densidad de carga repele al cable B. Y, por el contrario, si los flujos están alineados, los núcleos positivos del metal parece estar contraído en longitud y este desequilibrio de densidad de carga atrae a los electrones del cable B.

Answer 10

Eli Pasternak dio lo que considero una gran respuesta. Busque su respuesta a:

¿Por qué se atraen dos cables con corriente que fluye en la misma dirección y se repelen dos cables con corriente que fluye en dirección opuesta?

Él dijo algo como:

Según Einstein, cuando se ve por una carga en movimiento en un cable, las cargas opuestas en el otro cable están más juntas porque son ellas las que parecen moverse.

Esto también se aplica a las cargas no móviles: ven el otro cable como cargado opuestamente.

Answer 11

Es un problema simple de los efectos magnéticos de la corriente, en realidad lo que sucede es que cuando la corriente pasa a través del conductor, produce su propio campo magnético debido al hecho de que las cargas en movimiento producen un campo magnético, por lo que aquí las cargas en movimiento son electrones en el conductor y, por lo tanto, campo magnético

Pero aquí viene la parte interesante, el campo magnético tiene diferentes direcciones en diferentes puntos alrededor del conductor y simplemente podemos encontrar la dirección del campo magnético en cualquier punto usando una regla simple llamada regla del tornillo de la mano derecha, es decir, si estira el pulgar en el dirección de la corriente y simplemente mueva los dedos restantes de tal manera que apunten al lugar donde desea encontrar la dirección del campo magnético, y una vez que lo haya hecho, la dirección del movimiento de los dedos será la dirección del campo magnético y cuándo aplica esta regla aquí en el otro cable desde un cable, luego encontrará que los campos en los cables opuestos están en direcciones opuestas (para uno estará fuera del plano y para el otro estará en el plano) y ahora aplique la regla de la mano izquierda de Fleming

utilizando las direcciones de la dirección del campo magnético obtenida anteriormente, puede observar en la figura cómo se puede aplicar, y a partir de esto, encontrará sorprendentemente que la dirección de las fuerzas debidas al campo magnético de ambos cables estará apuntando uno hacia el otro. Lo que significa que se atraerán entre sí. Bueno, traté de mantenerlo lo más simple posible.

Espero que esta respuesta ayude a poner un comentario.

Answer 12

Cuando una bobina tiene una corriente que fluye en dirección A LA DERECHA, se genera un polo sur magnético en la bobina. De manera similar cuando ANTICLOCKWISE, se genera el polo norte magnético.
Entonces, como en la imagen que proporcionó, puede ver que las corrientes en ambas bobinas vienen en la misma dirección si solo una se mueve en sentido horario y otra en sentido antihorario. Por eso se atraen mutuamente.
Por otro lado, ambos movimientos en sentido horario o antihorario simultáneamente crearán la misma polaridad magnética causando repulsión.

Answer 13

Gracias por A2A. Desafortunadamente, no puedo hacer un diagrama en esta máquina.

Sí, dos cables uno al lado del otro que llevan una corriente CC en la misma dirección se atraerán entre sí. Los campos magenticos serán circulares.

Imagine sus conductores en sección transversal. La corriente viaja de tal manera que las líneas de flujo magnético aparecen en el sentido de las agujas del reloj en la página. Entre los dos conductores, uno viaja hacia arriba y el otro hacia abajo: los opuestos se atraen.

Answer 14

Te señalaré mi respuesta aquí explicando cómo se explican las cargas móviles y la relatividad. Explica por qué la corriente en direcciones opuestas produce repulsión, pero puede revertirla para explicar por qué la corriente en la misma dirección hace que los cables se atraigan:

La respuesta de Steven J Greenfield a ¿Por qué una carga en movimiento produce un campo magnético a su alrededor?

Eli Pasternak hace un excelente trabajo al describir la atracción entre cables con corriente en la misma dirección.

Es mucho más simple calcular cosas usando la ficción conveniente de los campos magnéticos.

Answer 15

Digamos que hay dos cables, con su corriente moviéndose hacia nosotros desde un lugar lejano. El cable de la izquierda genera un campo magnético hacia arriba en donde está el cable de la derecha. Usando la regla de la mano izquierda de Fleming, encontramos que la fuerza electromagnética que actúa sobre el cable de la derecha se dirige hacia la izquierda. Viceversa se aplica, y el cable de la izquierda es empujado hacia la derecha por otra fuerza electromagnética. Esto hace que parezca una atracción. Cuando las corrientes se mueven en direcciones opuestas, la fuerza electromagnética hace que se repelen entre sí de manera similar. Puedes resolverlo tú mismo.
Un campo magnético ejerce una fuerza sobre una carga en movimiento:

F_ {mag} = q (\ vec v \ times \ vec B})

Esta es la Ley de la Fuerza de Lorentz.

Referencia ¿Por qué se atraen las corrientes paralelas?

Answer 16

He reunido algunas explicaciones detalladas pero simples para una pregunta similar.

El enlace es:

La respuesta de Luciano Zoso a Si dos cables de cobre se encuentran uno al lado del otro con direcciones opuestas de corriente eléctrica, ¿se repelen? ¿Es eso debido a la relatividad especial?

Answer 17

En pocas palabras, dos cables se atraen en paralelo porque la fuerza magnética debida a cada uno de los cables es directamente proporcional entre sí. Para probar esto, usted usa la ley anular circuital.

Di cable 1 y cable 2

Fuerza en 1 debido al cable 2 = – Fuerza en 2 debido al cable 1.

F1 = -F2

+ Y – se atraen mutuamente. Eso es.

Buena suerte.

Answer 18

Tres cables verticales transportan la misma cantidad de corriente en la misma dirección. Dada la distancia, el cable b / w es el mismo. ¿Cuál es la dirección de la fuerza electromagnética resultante que actúa sobre el cable del medio?

Answer 19

Digamos que hay dos cables, con su movimiento actual hacia nosotros desde un lugar lejano. El cable de la izquierda genera un campo magnético hacia arriba en donde está el cable de la derecha. Usando la regla de la mano izquierda de Fleming, encontramos que la fuerza electromagnética que actúa sobre el cable de la derecha se dirige hacia la izquierda. Viceversa se aplica, y el cable de la izquierda es empujado hacia la derecha por otra fuerza electromagnética. Esto hace que parezca una atracción. Cuando las corrientes se mueven en direcciones opuestas, la fuerza electromagnética hace que se repelen entre sí de manera similar. Puedes resolverlo tú mismo 🙂

Answer 20

Si coloca dos circunferencias una al lado de la otra, que representan el campo magnético de los dos cables (normal al papel en los centros de los círculos), en ambos casos el mmf está girando en la misma dirección. Si ahora cortamos el flujo de ambas circunferencias en el punto más cercano, desarrollarán los polos NS y SN respectivamente y ambos flujos se unirán en una gran elipse que tratará de reducir la distancia de los cables de estrechamiento. Perdón por no dibujar, pero es muy difícil enviar archivos desde aquí.