Електромагнитна индукция. Магнитен поток - Hypermarket Знание

Магнитен поток (магнитни индукционни линии поток) през веригата, тя е числено равна на продукта на магнитния индукционен векторни модула на площта, ограничена от контура и върху косинуса на ъгъла между посоката на магнитния индукционен вектор и нормалното до повърхността, ограничено до това верига.

Формулата за работа на силата на ампер при преместване на директен проводник с постоянен ток в равномерно магнитно поле.

По този начин работата на ампер захранване може да бъде изразена чрез текуща сила в подвижен проводник и промяна на магнитния поток през очертанията, който включва този проводник:

Индуктивна контура.

Индуктивност - фис. Стойността е числено равна на EMF за самоуправление, възникнала във веригата, когато токът се променя с 1 на 1 секунда.
Също така индуктивността може да бъде изчислена по формулата:

където f е магнитен поток през контура, аз съм текущата сила във веригата.

Единици на индуктивност в системата SI:

Енергия магнитно поле.

Магнитното поле има енергия. Точно както в заредения кондензатор, в бобината има запас от електрическа енергия, в завоите, от които тече текущи потоци, има запас от магнитна енергия.

Електромагнитна индукция.

Електромагнитна индукция - явлението на появата на електрически ток в затворената верига, когато се променя магнитният поток, който преминава през него.

Изживяванията на Фарадей. Обяснение на електромагнитната индукция.

Ако носите постоянен магнит към бобината или обратно (фиг. 3.1), в бобината ще възникне електрически ток. Същото се случва и с две тясно подредени намотки: ако свържете AC източник към една от намотките, тогава ще се появи и променлив ток, но е най-добре този ефект, ако две намотки свързват ядрото

По дефиниция на Фарадей, за тези експерименти са общи: \\ t ако индукционният вектор поток, пробиване на затворена, проводима верига се променя, след това в веригата се появява електрически ток.

Това явление се нарича феномен електромагнитна индукция и ток - индукция. В същото време, явлението е напълно независимо от метода за промяна на потока от магнитна индукция.

Формула E.D.S. електромагнитна индукция.

ЕМП индукция В затворен контур тя е пряко пропорционална на скоростта на смяна на магнитния поток през площта, ограничена до тази верига.

Правило на Lenza.

Lenza Правило

Индукционният ток се появява в затворената верига с магнитното си поле, което се противопоставя на промяната в магнитния поток, към който се нарича.

Самоуправление, обяснение.

Самостоятелност - феноменът на появата на индукцията на EDC в електронната поща в резултат на промени в ток.

Верига верига
Когато затваряте в имейла, сегашното увеличение, което причинява увеличаване на магнитния поток в бобината, се появява вихро-имейл, насочен към ток, т.е. В намотката възникват самоиндукционни EMFs, което предотвратява увеличаването на тока във веригата (полето Vortex се забавя на електроните).
В резултат на това L1 светва по-късно от L2.

Омаловажаваща верига
Когато работите с палубата на електронната поща, възниква намаляване на M.POTOK в бобината, вихрекс имейл се появява, насочен като ток (стремеж към запазване на бившата сила), т.е. В бобината има EMF за самоиндукция, която поддържа ток във веригата.
В резултат на това, когато се изключи ярко мига.

в електротехниката, самоиндукционното явление се проявява, когато веригата е затворена (постепенно се увеличава постепенно) и когато веригата е замъглена (имейл не изчезва).

Формула E.D.S. самостоятелна индукция.

EMF на самоиндукцията предотвратява увеличаването на текущата сила, когато веригата е включена и намалява тока за веригата на веригата.

Първата и втората позиция на теорията на електромагнитното поле на Максуел.

1. Всяко изместено електрическо поле генерира магнитно поле Vortex. Променливото електрическо поле се наричаше Максуел, както е, като обикновен ток, причинява магнитно поле. Веркленото магнитното поле се генерира както от токове на проводимост на ПИС (движещи се електрически заряди) и офсетовите токове (изместено електрическо поле Е).

Първото уравнение maxwell

2. Всяко разселено магнитно поле генерира Vortex електрически (основният закон на електромагнитната индукция).

Второто уравнение maxwell:

Електромагнитно излъчване.

Електромагнитни вълни, електромагнитно излъчване- Разпръскване в космическото възмущение (промяна на състоянието) на електромагнитното поле.

3.1. Вълна - Това са трептенията, които се разпространяват в пространството във времето.
Механичните вълни могат да бъдат разпределени само в някаква среда (вещество): в газ, в течност, в твърдо вещество. Източникът на вълните е осцилиращи тела, които създават екологична деформация в заобикалящото пространство. Предпоставка за появата на еластични вълни е появата на силите по-специално, по-специално, еластичност в момента на възмущение на средата. Те се стремят да донесат съседните частици, когато се различават и ги изтласкват един от друг по време на сближаването. Силите на еластичността, действащи върху частиците, отдалечени от източника, започват да ги изтеглят от равновесие. Надлъжни вълни Характеризира се само с газообразни и течни носители, но напречни - Също така и твърди тела: причината за това е, че частиците, които съставляват данните за околната среда, могат да се движат свободно, тъй като те не са твърдо фиксирани, за разлика от това solid Tel.. Съответно, напречните трептения са фундаментално невъзможни.

Надлъжните вълни се появяват, когато средните частици се колебаят, фокусирайки се по разпределителния вектор. Напречните вълни се прилагат за перпендикулярно на посоката на излагане на посоката. Накратко: ако в средата деформацията, причинена от смущение, се проявява под формата на срязване, разтягане и компресия, след това говорим си Твърдо тяло, за което са възможни както надлъжни, така и напречни вълни. Ако появата на смяна е невъзможна, тогава средата може да бъде всяка.

Всяка вълна се прилага при известна скорост. Под скорост на вълната Разберете скоростта на разпространение на възмущение. Тъй като скоростта на вълната е постоянна стойност (за дадена среда), разстоянието, изминатото разстояние, е равно на продукта по време на неговото разпространение. Така, за да се намери дължината на вълната, е необходимо да се умножи скоростта на вълната за периода на трептенията в него:

Дължина на вълната - разстоянието между двете точки, най-близо един до друг в пространството, в което се срещат колебания в една и съща фаза. Дължината на вълната съответства на пространствения период на вълната, т.е. разстоянието, което точката с постоянна фаза "преминава" през интервала от време, равен на периода на трептенията, така

Номер на вълната (също наричан пространствена честота) - това е съотношение 2 π Радийн към дължината на вълната: пространствен аналог на кръговата честота.

Дефиниция: Външното число К се нарича бърз растеж на фазата на вълната φ Според пространствената координатна координатна.

3.2. Плоска вълна - вълна, предната част е с форма на равнина.

Предната част на плоска вълна е неограничена по размер, векторът на фазата е перпендикулярна на фронта. Плоска вълна е самостоятелно решение на уравнението на вълната и удобен модел: такава вълна в природата не съществува, тъй като предната част на плоска вълна започва и завършва в това, което очевидно не може да бъде.

Уравнението на всяка вълна е решение на диференциално уравнение, наречено вълна. Уравнението на вълната за функцията е написано във формата:

Където

· - оператор на Лаплас;

· - желаната функция;

· - радиусът на вектора на желаната точка;

· - скорост на вълната;

· - време.

Вълна на повърхността - геометрично местоположение на точките, които изпитват възмущението на генерализираната координатна координация в една и съща фаза. Частен случай на повърхността на вълната - вълнообразен фронт.

НО) Плоска вълна - Това е вълна, чиято вълна е напълно паралелна на другите равнини.

Б) Сферична вълна - Това е вълна, чиято вълна е комбинация от концентрични сфери.

Ray. - линия, нормална и вълна повърхност. Под ръководството на разпространение вълните разбират посоката на лъчите. Ако вълната спрете средата е хомогенна и изотропна, лъчите направо (и ако вълната е равна - паралелна права).

Концепцията за лъча във физиката обикновено се използва само в геометрична оптика и акустика, тъй като когато ефектите, които не са проучени в тези посоки, значението на концепцията за лъча се губи.

3.3. Енергийни характеристики на вълната

Средната, в която се размножава вълната, има механична енергия, сгъваща се от енергиите на осцилаторното движение на всичките му частици. Енергията на една частица с маса m 0 е по формулата: e 0 \u003d m 0 α 2 Ω. 2/2. Количеството среда съдържа n \u003d пс./ m 0 частици (ρ - средна плътност). Следователно, единицата на обема на средата има енергията w p \u003d n 0 \u003d ρ Α 2 Ω. 2 /2.

Олметрична плътност на енергията (W P) - енергията на осцилаторното движение на частиците на средата, съдържаща се в единицата му:

Енергиен поток Е) - стойността, равна на енергията, пренесена от вълната чрез тази повърхност на единица време:

Интензивност на вълната или плътност на енергийния поток (I) - стойността, равна на потока на енергия, пренесена от вълната чрез една платформа, перпендикулярна на посоката на разпространението на вълната:

3.4. Електромагнитна вълна

Електромагнитна вълна - процесът на разпространение на електромагнитното поле в пространството.

Състоянието на появата електромагнитни вълни. Промените в магнитното поле се появяват, когато токът се променя в проводника, а текущата мощност в проводника се променя, когато скоростта на електрическите заряди се променя в нея, т.е., когато таксите се движат с ускорение. Следователно, електромагнитните вълни трябва да се появят с ускореното движение на електрически заряди. С скорост на зареждане, равна на нула, има само електрическо поле. При постоянна скорост на зареждане се наблюдава електромагнитно поле. С ускорено движение за зареждане се наблюдава електромагнитно вълново лъчение, което се разпространява в пространството с крайна скорост.

Електромагнитните вълни се разпространяват в вещество с крайна скорост. Тук ε и μ е диелектричната и магнитната пропускливост на веществото, ε 0 и μ 0 - електрическа и магнитна константа: ε 0 \u003d 8,85419 · 10 -12 f / m, μ 0 \u003d 1,25664 · 10 -6 gN / m.

Скорост на електромагнитни вълни във вакуум (ε \u003d μ \u003d 1):

Основни характеристики. Електромагнитното излъчване е обичайно да се обмисли честотата, дължината на вълната и поляризацията. Дължината на вълната зависи от скоростта на радиационното разпространение. Групата на разпространение на електромагнитната радиация във вакуум е равна на скоростта на светлината, в други носители, тази скорост е по-малка.

Електромагнитното излъчване е обичайно да се разделят честотите на диапазоните (виж таблицата). Няма остри преходи между групите, които понякога се припокриват и границите между тях са условни. Тъй като скоростта на размножаване на радиацията е постоянна, честотата на нейните колебания е твърда свързана с дължината на вълната под вакуум.

Вълнови смущения. Кохерентни вълни. Условия за съгласуваност на вълните.

Светлина на оптичната пътека (ODP). Комуникационна разлика ОДП. Вълни с фазова разлика в колебанията, причинени от вълни.

Амплитудата на полученото колебание по време на смущенията на две вълни. Условията на амплитудата на maxima и minima при интерференция на две вълни.

Интерферентни ивици и интерференция на плосък екран при осветени два тесни паралелни слота: а) червена светлина, б) бяла светлина.

1) Вълна намеса - такова припокриване на вълните, в което тяхното взаимно укрепване се случва навреме в едно пространство и отслабване в други, в зависимост от връзката между фазите на тези вълни.

Необходимите условия Да наблюдавате смущенията:

1) вълните трябва да имат същите (или затварящи) честоти, така че картината, произтичаща от наслагване на вълните, не се е променила с времето (или не се променя много бързо, каквото и да е да се регистрира);

2) вълни трябва да са еднопосочни (или да имат близка посока); Две перпендикулярни вълни никога няма да дават смущения (опитайте сгъване на два перпендикулярни синусоида!). С други думи, сгънатата вълни трябва да имат същите вектори на вълната (или близки).

Извикани са тези две условия Съгласуван. Първото условие понякога се нарича временна съгласуваноствторо - пространствена кохерентност.

Помислете за пример в резултат на добавянето на два идентични еднопосочни синусоиди. Ще променяме само тяхната относителна промяна. С други думи, ние сгъваме две кохерентни вълни, които се различават само от първоначалните фази (или техните източници са изместени спрямо взаимно или дори повече заедно).

Ако синусоидите са разположени така, че техните максимуми (и минимуми) да съвпадат в пространството, ще се появят взаимното им засилване.

Ако синусоидите са изместени един спрямо друг на певичния период, максималният ще достигне до минимум; Синусоидите ще се унищожат един друг, т.е. ще се появят взаимното им отслабване.

Математически, изглежда така. Сгъваме две вълни:

тук x 1. и x 2. - Разстояния от източниците на вълните до мястото на пространството, в което наблюдаваме резултата от наслагване. Квадратната амплитуда на получената вълна (пропорционална интензивност на вълната) се дава от изразяването:

Максималният на този израз е 4а 2.минимум - 0; Всичко зависи от разликата в първоначалните фази и върху така наречената разлика на вълните :

В този момент на място ще се наблюдава максималният интерференция, когато минималността на смущенията.

В нашия прост пример, източниците на вълните и точката на пространството, където наблюдаваме намесата, са на една права линия; По тази директна намеса на намесата за всички точки е същото. Ако плъзнем наблюдението, посочете настрана от пряка линия, свързваща източника, ще попаднем в зоната на пространството, където образът на смущенията се променя от точката до точката. В този случай ще наблюдаваме намесата на вълните с равни честоти и близки вектори на вълната.

2) 1. Оптичната дължина на пътя се нарича продукт на геометричната дължина D на пътеката на светлината в тази среда до абсолютния рефракционен индекс на тази среда N.

2. Разликата във фазите на две кохерентни вълни от един източник, единият от които преминава дължината на пътя в средата с абсолютен индекс на пречупване, а другият - дължината на пътя в околната среда с абсолютен индекс на рефракцията:

къде, λ е дължината на вълната на светлината във вакуум.

3) Амплитудата на полученото колебание зависи от посочената стойност разлика на пътуването вълни.

Ако разликата в движението е равна на цяло число на вълни, тогава вълните стигат до точката на сифаза. Сгъването на вълните се усилват и дават колебание с двусмислена амплитуда.

Ако разликата в движението е равна на нечетен брой полупридави, тогава вълните стигат до точката А в антифаза. В този случай те се отказват един от друг, амплитудата на полученото колебание е нула.

В други точки на пространството се наблюдава частично усилване или отслабване на получената вълна.

4) Опитът на Юнг

През 1802 г. английски учен Томас Юнг Поставете опита, в който се наблюдава намесата на светлината. Светлина от тясна разлика С., падна на екрана с две близки проститутки S 1. и S 2.. Преминавайки през всеки от слотовете, светлинният лъч се разшири и на белия екран светлинните лъчи поставиха пропуските S 1. и S 2., припокриване. В зоната на припокриване на светлинни лъчи се наблюдава образец на смущения под формата на редуващи се светли и тъмни ленти.

Прилагане на лека намеса от конвенционалните източници на светлина.

Светла смущения на тънък филм. Условията на максималната и минимума на смущенията на светлината върху филма в отразените и в предаваната светлина.

Интерферентни ленти с еднаква дебелина и смущени ленти с еднаква склонност.

1) Феноменът на смущенията се наблюдава в тънък слой от неуспешни течности (керосин или масло върху повърхността на водата), в сапунени мехурчета, бензин, на крилата на пеперудите, в цветовете на бягане и т.н.

2) Научването възниква, когато първоначалният лъч светлина се разделя с два лъча, когато преминава през тънък филм, например филмът, приложен към повърхността на лещите в просветена леща. Светлината, преминаваща през дебелината на филма, ще отразява два пъти - от вътрешните и външните повърхности. Отразените лъчи ще имат различна разлика, равна на дебелината на близнаците на филма, защо лъчите станат последователни и препятствия. Когато се появи пълното гасене на лъчите, когато дължината на вълната е. Ако Nm, след това дебелината на филма е 550: 4 \u003d 137.5 nm.

Нишка на магнитния индукционен вектор В (магнитен поток) чрез малка площ dS. наречена скаларна физическа стойност, равна

Тук - един вектор на нормален към площта на квадрата dS., Кръчма. - Проекция на вектора В По посока на нормалното, - ъгълът между векторите В и н. (Фиг. 6.28).

Фиг. 6.28. Векторният поток на магнитния индукция през детската площадка

Магнитен поток F. Б. чрез произволна затворена повърхност С. Разочарование

Липсата на магнитни заряди в природата води до факта, че векторните линии В Нямате никакво начало, без край. Следователно, потокът на вектора В Чрез затворена повърхност трябва да бъде нула. Така за всяко магнитно поле и произволна затворена повърхност С. Състояние е изпълнено

Формула 6.28 изразява теорема на Остроградски - Гаус за вектор :

Отново подчертаваме: тази теорема е математически израз на факта, че няма магнитни такси в природата, на които биха свършили магнитните индукционни линии, какъвто е случаят в случай на електрическо поле на полето Д. Място за таксуване.

Този имот значително отличава магнитното поле от електрически. Магнитните индукционни линии са затворени, затова броят на линиите, включени в някакво пространство, е равен на броя на линиите с изглед към този обем. Ако входящите потоци вземат с един знак, и възникващите - с другия, общият поток на магнитния индукционен вектор през затворената повърхност ще бъде нула.

Фиг. 6.29. V. WEBER (1804-1891) - Немски физик

Разликата между магнитното поле от електростатичното се проявява и в стойността на стойността, която наричаме циркулация - интеграл от векторното поле по затворения път. В електростатиката е нулев интеграл

взети на произволен затворен контур. Това се дължи на потенциала на електростатичното поле, т.е. с факта, че работата по движението на таксата в електростатичното поле не зависи от пътя, но само върху положението на първоначалните и крайните точки.

Нека видим какъв е случаят с подобна величина за магнитното поле. Вземете затворена верига, обхващаща директен ток и изчислете векторната циркулация за нея В , т.е.

Както е получено по-горе, магнитната индукция, създадена от празен проводник с ток на разстояние R. от проводника е равен

Помислете за случая, когато контурът, покриващ прекия ток, се намира в равнината, перпендикулярна на тока, и е кръг с радиус R. С центъра на диригента. В този случай циркулацията на вектора В на този кръг е равен

Може да се покаже, че резултатът за циркулация на магнитния вектор не се променя при непрекъсната деформация на контура, ако с тази деформация веригата не пресича текущите линии. След това, по принципа на суперпозицията, циркулацията на магнитния индукционен вектор по пътя, покриващ няколко токове, е пропорционална на алгебричното им количество (Фиг. 6.30)

Фиг. 6.30. Затворена верига (L) с посочена байпас.
Теченията I 1, I 2 и I 3 са изобразени, създавайки магнитно поле.
Принос към циркулацията на магнитното поле по веригата (L) дава само токове I 2 и I 3

Ако избраната верига не обхваща токове, тогава циркулацията е нула.

При изчисляване на алгебричното количество токове трябва да се вземе предвид текущият знак: ние ще разгледаме положителен ток, посоката на която е свързана с посоката на байпаса чрез контур чрез правилото на правилния винт. Например настоящият принос I. 2 В обращение - отрицателен и настоящ принос I. 3 - Положително (фиг. 6.18). Възползвайте се от съотношението

между силата на тока I. през всяка затворена повърхност С. и плътност на тока за векторна циркулация В може да бъде записан

където С. - всяка затворена повърхност, основана на тази верига Л..

Такива полета се наричат vortex.. Ето защо, за магнитно поле, е невъзможно да се въведе потенциалът, както е направено за електрическото поле на точките. Най-ясно разликата в полетата на потенциалните и вихрите могат да бъдат представени от картината на електропроводите. Силовите линии на електростатичното поле са подобни на героите: те започват и завършват с такси (или отиват в безкрайност). Магнитните полеви линии никога не приличат на "таралежи": те винаги са затворени и покрити текущи течения.

За да илюстрирам използването на теоремата на циркулацията, ние намираме друг метод, който вече ни е известен на магнитното поле на безкраен соленоид. Вземете правоъгълна контура 1-2-3-4 (фиг. 6.31) и изчислете кръвообращението на вектора В От този контур

Фиг. 6.31. Използването на теоремата за циркулация в определянето на магнитното поле на соленоида

Вторият и четвъртият интеграли са нулеви поради перпендилността на векторите и

Възпроизвеждаме резултата (6.20), без да интегрираме магнитни полета от отделни завои.

Полученият резултат (6.35) може да се използва за намиране на магнитното поле на тънък тороидален соленоид (фиг.6.32).

Фиг. 6.32. Тороидална намотка: Магнитните индукционни линии са затворени в бобината и са концентрични кръгове. Те се изпращат по такъв начин, че гледат по тях, ще видим тока в завоите, циркулиращи по часовниковата стрелка. Една от индукционните линии на някои радиус r 1 ≤ r< r 2 изображена на рисунке

Магнитните материали са тези, които подлежат на влияние на специалните захранващи полета, от своя страна, немагнитните материали не подлежат или слабо подчинени на силите на магнитното поле, което се приема, което да представлява с помощта на електропроводи (магнитен поток) с определени свойства. В допълнение, те винаги образуват затворени примки, те се държат така, сякаш са еластични, т.е. по време на изкривяването, те се опитват да се върнат на старото разстояние и в естествената си форма.

Невидима власт

Магнитите имат собственост, за да привлекат някои метали, особено желязо и стомана, както и никел, никелови сплави, хром и кобалт. Материали, които създават атракционни сили, са магнити. Има различни видове от тях. Материалите, които могат да бъдат лесно намагнитизирани, се наричат \u200b\u200bферомагнитни. Те могат да бъдат твърди или меки. Меки феромагнитни материали като желязо, бързо губят свойствата си. Магнитите, направени от тези материали, се наричат \u200b\u200bвременни. Твърдите материали, като стомана, запазват свойствата си много по-дълго и се използват като постоянни.

Магнитен поток: дефиниция и характеристики

Има специфична мощност около магнита и това създава възможността за енергия. Магнитният поток е равен на продукта на средните захранващи полета на перпендикулярната повърхност, в която прониква. Той е изобразен с помощта на символа "φ", той се измерва в единици, наречени WBERS (WB). Мащабът на потока, преминаващ през определената област, ще варира от една точка към друга около елемента. По този начин, магнитният поток е така наречената мярка на мощността на магнитно поле или електрически ток въз основа на общия брой на заредените електропроводи, преминаващи през определена област.

Разкриване на мистерията на магнитните потоци

Всички магнити, независимо от тяхната форма, имат две области, които се наричат \u200b\u200bполяци, способни да произвеждат определена верига от организирана и балансирана система от невидими електропроводи. Тези линии от потока образуват специално поле, формата на която се проявява по-интензивно в някои части в сравнение с другите. Областите с най-голямото привличане се наричат \u200b\u200bполюси. Векторните полеви линии не могат да бъдат открити от простото око. Визуално те винаги се показват под формата на електропроводи с недвусмислени полюси при всеки край на материала, където линиите са по-плътни и концентрирани. Магнитният поток са линии, които създават вибрации на привличане или отблъскване, показващи тяхната посока и интензивност.

Линии на магнитния поток

Магнитните електропроводи се дефинират като криви, движещи се по някаква траектория в магнитно поле. Танър до тези криви във всяка точка показва посоката на магнитното поле в него. Характеристики:

Всяка линия от потока образува затворен контур.

Тези индукционни линии никога не се пресичат, но са склонни да се свиват или се разтягат, като променят размерите си в една или друга посока.

Като правило, електропроводите имат началото и завършват на повърхността.

Има и определена посока от север на юг.

Електрически линии, които са близо един до друг, образуват силно магнитно поле.

Когато съседният полюс е един и същ (север-север или юг-юг), те се отблъскват един от друг. Когато съседните полюси не съвпадат (север-юг или юг-север), те се привличат. Този ефект прилича на известния израз, който противоположностите са привлечени.

Магнитни молекули и теория на Вебелите

Теорията на Вебер разчита на факта, че всички атоми имат магнитни свойства, дължащи се на връзката между електроните в атомите. Групите атоми са свързани заедно по такъв начин, че околните им полета да се въртят в една и съща посока. Този вид материали се състоят от групи от малки магнетици (ако ги считаме за тях молекулярно ниво) Около атомите това означава, че феромагнитният материал се състои от молекули, които са характерни за силата на привличане. Те са известни като диполи и са групирани в области. Когато материалът се намагнезира, всички домейни стават едно. Материалът губи способността си да привлича и отблъсква в случай, че домейните му са изключени. Кутиите заедно образуват магнит, но индивидуално, всеки от тях се опитва да избута от униполар, така че противоположните поляци са привлечени.

Полета и полюси

Силата и посоката на магнитното поле определят линиите на магнитния поток. Районът на привличането е по-силен, когато линиите са близки един до друг. Линиите са най-близки в полюса на базата на пръчката, най-силният е най-силният. Самият планета е в това мощно захранване. Той действа, сякаш гигантската лента за магнетизиране преминава през средата на планетата. Северният полюс на стрелата на компаса е насочена към точката, наречена северният магнитен полюс, Южният полюс, показва магнитен на юг. Тези посоки обаче се различават от географските северно и южните стълбове.

Природа магнетизъм

Магнетизмът играе важна роля в електротехниката и електрониката, защото без неговите компоненти, като релета, соленоиди, индуктори, дросели, намотки, високоговорители, електрически двигатели, генератори, трансформатори, електромери и др. Магнитите могат да бъдат намерени в естествено естествено състояние под формата на магнитни руди. Има два основни вида, магнетит (наричан също железен оксид) и магнитен Zheleznyak. Молекулната структура на този материал в немагнитно състояние е представена под формата на свободна магнитна верига или отделни малки частици, които са свободно разположени в произволен ред. Когато материалът се намагнизира, това произволно подреждане на молекулите се променя, а малките случайни молекулярни частици са изградени по такъв начин, че те да произвеждат цяла поредица от споразумения. Тази идея за молекулно подреждане на феромагнитни материали се нарича теорията на Уебър.

Измерване и практическо приложение

Най-често генераторите използват магнитен поток за производство на електроенергия. Силата му се използва широко в електрическите генератори. Устройството, което служи за измерване на този интересен феномен, се нарича режим, който се състои от намотка и електронно оборудване, което оценява промяната в напрежението в бобината. Във физиката дебитът е индикатор за броя на електропроводите, преминаващи през определена област. Магнитният поток е мярка за магнитни електропроводи.

Понякога дори немагнитният материал също може да има диагностични и парамагнитни свойства. Интересен факт Именно, че атракционните сили могат да бъдат унищожени, когато се нагряват или ударят от чук от същия материал, но те не могат да бъдат унищожени или изолирани, ако просто прекъснете голяма инстанция на две части. Всяко счупено парче ще има свой собствен северен и южен полюс и няма значение колко малки ще бъдат тези парчета.

Между физически величини Важно място заема магнитния поток. Тази статия разказва какво е и как да се определи нейната величина.

Формула-Magnitnogo-potoka-600x380.jpg? X15027 "Alt \u003d" (! Lang: Формула на магнитния поток" width="600" height="380">!}

Формула на магнитния поток

Какво е магнитният поток

Това е стойност, която определя нивото на магнитното поле, минаващо през повърхността. Той се обозначава с "FF" и зависи от силата на силите и полето на полевото преминаване през тази повърхност.

Той се изчислява по формулата:

Ff \u003d b⋅s⋅cosα, където:

FF - магнитен поток;
Б е величината на магнитната индукция;
S е повърхността, през която това поле минава;
cosa е косинусът на ъгъла между перпендикуляра на повърхността и потока.

Единица за измерване в системата SI е "Weber" (WB). 1 Вебер е създаден от поле от 1 tl, минаваща перпендикулярно на повърхността с площ от 1 m².

По този начин, потокът е максимален в съвпадението на неговата посока с вертикално и равно на "0", ако е успоредно на повърхността.

Интересно.Формулата на магнитния поток е подобна на формулата, за която се изчислява осветлението.

Постоянни магнити

Един от източниците на полето са постоянни магнити. Те са известни много векове. От магнитното желязо, стрелата на компаса е произведена и в Древна Гърция Имаше легенда за острова, който привлича металните части на корабите за себе си.

Постоянни магнити различни форми и направени от различни материали:

желязо - най-евтината, но има по-малка привличане на сила;
неодим - от сплав неодим, желязо и бор;
alnico - сплав от желязо, алуминий, никел и кобалт.

Всички магнити са биполий. Това е по-видимо в устройствата за пръчки и подкова.

Ако пръчката е окачена зад средата или поставена на плаваща част от дърво или пяна, тя ще се разгърне в посока на север-юг. Полюсът, показващ север, се нарича северно и на лабораторни устройства в синьо и означават "N". Обратното, което показва на юг, е червено и определено "S". Магнитите със същото име са привлечени и противоположни - отблъскват.

През 1851 г. Майкъл Фарадей предложи концепцията за затворени линии индукция. Тези линии излизат от северния полюс на магнита, преминават през заобикалящото пространство, влезте в южната и вътрешното устройство се връщат на север. Най-близката линия и интензивността на полето в полюсите. Ето и гореспоменатата сила.

Ако поставите парче стъкло на устройството, и отгоре на тънък слой се налива желязови джанти, след това те ще бъдат разположени по протежение на линиите на магнитното поле. Когато има редица многократни стърготини, взаимодействието между тях ще покаже: привличане или отблъскване.

Magnit-I-Zheleznye-opilki-600x425.jpeg? X15027 "alt \u003d" (! Lang: магнит и желязна дървесина" width="600" height="425">!}

Магнит и железен стърготини

Магнитно поле на земята

Нашата планета може да бъде представена като магнит, чиято ос се накланя с 12 градуса. Пресечването на тази ос се нарича магнитни стълбове с повърхността. Както при всеки магнит, енергийните линии на земята преминават от Северния полюс на юг. Близо до стълбовете, те преминават перпендикулярно на повърхността, така че има стрелка на компаса е ненадеждна и трябва да използвате други начини.

Цветните вятърни частици имат електрически заряд, така че при преместване около тях се появява магнитно поле, взаимодействащо със земята и ръководи тези частици по електропроводите. По този начин това поле защитава земна повърхност от космическото излъчване. Въпреки това, близо до поляците, тези линии се изпращат перпендикулярно на повърхността, а заредените частици попадат в атмосферата, причинявайки северното осветление.

Електромагнити

През 1820 г. Ханс Ертър, провеждането на експерименти, отбеляза въздействието на проводника, през който електрическият ток тече върху стрелата на компаса. Няколко дни по-късно Андре-Мари ампере открил взаимното привличане на две жици, които течеха ток от една посока.

Интересно. По време на електрическата заваръчна работа, близките кабели се движат, когато токът се променя.

По-късно Ампей предложи това да се дължи на магнитната индукция на тока, която тече през проводниците.

В намотката, раната от изолирана проводник, която тече електрически ток, полетата на индивидуалните проводници се повишават взаимно. За да се увеличи силата на привличането, намотката се навива на отворена стоманена сърцевина. Това ядро \u200b\u200bсе намагнизира и привлича железни части или втората половина на сърцевината в релето и контакторите.

Elektromagnit-1-600x424.jpg? X15027 "Alt \u003d" (! Lang: Electromagnets" width="600" height="424">!}

Електромагнити

Електромагнитна индукция

При смяна на магнитния поток в проводника се насочва електрически ток. Този факт не зависи от причините тази промяна: движението на постоянен магнит, движението на проводника или промяна в текущата сила в близкия проводник.

Този феномен е отворен от Майкъл Фарадей на 29 август 1831 година. Неговите експерименти показват, че ЕМП (електромоторна сила) се появява във веригата, ограничена от проводниците, директно преместване на скоростта на потока, преминаваща през зоната на тази верига.

Важно! За появата на ЕМП, проводникът трябва да пресича електропроводите. Когато се движите по електронните линии липсва.

Ако намотката, в която възниква ЕМП, е включена в електрическата верига, след това намотката става ток, който създава електромагнитното си поле в индуциалната бобина.

Правило Правило

Когато проводникът се движи в магнитното поле в него, ЕМП се ръководи. Ориентацията му зависи от посоката на движение на проводника. Методът, с който се определя посоката на магнитната индукция, се нарича "метод дясна ръка».

Pravilo-pravoj-ruki-600x450.jpg? X15027 "alt \u003d" (! Lang: Правило за дясното ръководство" width="600" height="450">!}

Правило Правило

Изчисляването на магнитното поле стойност е важно за проектирането на електрически машини и трансформатори.

Видео

Магнитна индукция - Това е плътност на магнитния поток в тази точка точка. Единица магнитна индукция е Tesla (1 TL \u003d 1 WB / m 2).

Връщането към експресията, получено по-рано (1), можете да определите количествено магнитния поток през някаква повърхност като продукт на заряда, който преминава през проводника, комбиниран с границата на тази повърхност с пълно изчезване на магнитното поле, върху съпротивлението на електрическата верига, в която се появяват тези заряди

В описаните по-горе експерименти е премахната на такова разстояние, при което изчезнат всички видове прояви на магнитното поле. Но можете просто да преместите този обрат в полето и в същото време ще се движат електрическите такси. Нека се превърнем в изразяване (1) на стъпки

F + δ f \u003d r.(q. - Δ q.) \u003d\u003e Δ f \u003d - rδ Q. => Δ q. \u003d -Δ f / r.

където δ f и δ q. - увеличаване на потока и броя на обвиненията. Различни знаци Нарастването се обяснява с факта, че положителният заряд в експериментите с отстраняването на завоя съответства на изчезването на полето, т.е. отрицателно увеличение на магнитния поток.

С помощта на тестовия завой, можете да изследвате цялото пространство около магнита или намотката с текущи и изградени линии, посоката на допирателите, към която във всяка точка ще съответства на посоката на магнитния индукционен вектор Б. (Фиг. 3)

Тези линии се наричат \u200b\u200bмагнитни индукционни векторни линии или магнитни линии .

Магнитното пространство е психично разделено от тръбни повърхности, образувани от магнитни линии, а повърхността може да бъде избрана по такъв начин, че магнитният поток във всяка такава повърхност (тръбата) е числено равен на един и изобразява графично аксиални линии на тези тръби. Такива тръби се наричат \u200b\u200bединични и осите им са единични магнитни линии . Картината на магнитното поле, изобразена с помощта на единични линии, дава не само качество, но и количествена идея, защото В този случай, величината на магнитния индукционен вектор се оказва равна на броя на линиите, преминаващи през единицата на повърхността, нормалния вектор Б., но броя на линиите, преминаващи през всяка повърхност, равна на стойността на магнитния поток .

Магнитните линии са непрекъснати и този принцип може да бъде математически да присъства във формата

тези. магнитният поток, преминаващ през всяка затворена повърхност, е нула .

Изразът (4) е валиден за повърхността с. Всякаква форма. Ако смятаме, че магнитният поток, преминаващ през повърхността, образувана от намотките на цилиндричната намотка (фиг. 4), тогава тя може да бъде разделена на повърхности, образувани от отделни WIP, т.е. с.=с. 1 +с. 2 +...+с. осем. Освен това чрез повърхностите на различни завои в общия случай ще се проведат различни магнитни потоци. Така на фиг. 4, осем единични връзки преминават през повърхностите на централните завои магнитни линиии през повърхностите на екстрем се превръщат само четири.

За да се определи пълният магнитен поток, преминаващ през повърхността на всички завои, трябва да сгънете потоците, преминаващи през повърхностите на отделни завои, или, с други думи, покриване с отделни завои. Например, магнитни потоци, покриващи с четири окравни бобини ориз. 4, ще бъде равно на: f 1 \u003d 4; F 2 \u003d 4; F 3 \u003d 6; F 4 \u003d 8. Също така, огледално-симетрично с дъното.

Похода - Виртуален (въображаем общ) магнитен поток ψ, лепило с всички намотки, е числено равно на количеството на потоците, обхващащи с отделни съвети: ψ \u003d w. Личност М. където F. м. - магнитен поток, създаден от ток, преминаващ от бобината, и w. E е еквивалентен или ефективен брой на бобината. Физически знаме стрийминг - хватката на магнитните полета на завоите на бобината, която може да бъде изразена от коефициента (множественост) на потока к. \u003d Ψ / f \u003d w. д.

Това е, за случая, показан на фигурата, две огледални симетрични половинки на намотката:

Ψ \u003d 2 (F 1 + F 2 + F 3 + F 4) \u003d 48

Виртуалността, т.е. въображаемото стрийминг се проявява във факта, че това не е истински магнитния поток, който нито една индуктивност не може да бъде увеличена, за да се увеличи, но поведението на импеданса на макарата е, че изглежда, че магнитният поток се увеличава до множество ефективни Брой завъртания, въпреки че наистина е наистина взаимодействието на завоите в същото поле. Ако бобината увеличи магнитния поток с потока си, тогава би било възможно да се създадат множество мултиплици на намотката, дори без ток, за стрийминга не предполага галери на веригата на бобината, а само съвместна близост на близостта на завои.

Често реалното разпространение на потоци в бобините на бобините е неизвестно, но може да се вземе еднакво и същото за всички завои, ако реалната бобина се заменя с еквивалент на друг брой завои w. e, при запазване на стойността на потока ψ \u003d w. Личност М. където F. м. - поток лепило с вътрешни бобини намотки и w. E е еквивалентен или ефективен брой на бобината. За прегледа на фиг. 4 случая w. e \u003d ψ / F 4 \u003d 48/8 \u003d 6.