Elektromagnetická indukce. Magnetický proud - ukázky hypermarketu

Magnetický průtok (tok magnetických indukčních vedení) prostřednictvím obvodu je numericky roven produktu magnetického indukčního vektoru modulu na ploše, omezený obrysem a na kosinovém úhlu mezi směru magnetického indukčního vektoru a normálně na povrch omezený na to obvod.

Vzorec pro práci síly Amper při pohybu přímého vodiče s konstantním proudem v jednotném magnetickém poli.

Práce energie energie může být exprimována proudovou pevností v pohyblivém vodiči a změna magnetického toku přes obrys, který zahrnuje tento vodič:

Indukčnost kontura.

Indukčnost - phys. Hodnota je numericky stejná jako samo-indukční EMF vznikající v obvodu, když se proud změní o 1 za 1 sekundu.
Také indukčnost může být vypočítána vzorcem:

kde f je magnetický průtok obrysy, i je aktuální pevnost v obvodu.

Jednotky indukčnosti v systému SI:

Energie magnetické pole.

Magnetické pole má energii. Stejně jako v nabitém kondenzátoru existuje zásoba elektrické energie, v cívce, na kterých proudí proudové toky, existuje zásoba magnetické energie.

Elektromagnetická indukce.

Elektromagnetická indukce - Fenomén výskytu elektrického proudu v uzavřeném okruhu, když se mění magnetický tok procházejícím.

Faraday zkušenosti. Vysvětlení elektromagnetické indukce.

Pokud přivedete trvalý magnet do cívky nebo naopak (obr. 3.1), vznikne v cívce elektrický proud. Stejná věc se děje se dvěma těsně uspořádanými cívkami: Pokud připojujete AC zdroj k jednomu z cívek, objeví se také střídavý proud, ale je nejlepší mít tento efekt, pokud dva cívky připojit jádro

Definice Faraday je pro tyto experimenty běžné následující: pokud indukční vektor proud, piercing uzavřené, vodivé okruhy obvodu, dojde k elektrickému proudu v obvodu.

Tento fenomén se nazývá fenomén elektromagnetická indukce a proud - indukce. Současně je fenomén zcela nezávislý na způsobu změny toku magnetické indukce.

Formuli E.D.S. elektromagnetická indukce.

Indukce EMF V uzavřené smyčce je přímo úměrná rychlosti změny magnetického toku přes oblast omezenou na tento obvod.

Pravidlo lenza.

Lenza pravidlo

Indukční proud se objeví v uzavřeném okruhu se svými magnetickými poli proti změně magnetického toku, ke kterému se nazývá.

Vlastní indukce, jeho vysvětlení.

Samo-indukční - fenomén vzhledu indukce EDC v e-mailu v důsledku změn v proudu.

Řetězec obvodu
Při zavírání e-mailu se současná zvyšuje, což způsobuje zvýšení magnetického toku v cívce, objeví se e-mail Vortex, režie proti proudu, tj. V cívce se vyskytuje samo-indukční EMFS, což zabraňuje zvýšení proudu v řetězci (pole Vortex zpomaluje elektrony).
V důsledku toho se L1 rozsvítí později než L2.

Rozmazaný řetěz
Při provozu e-mailové paluby se sníží, pokles m.potok v cívce vzniká, objeví se e-mail Vortex, směřuje jako proud (snaží se zachovat bývalou aktuální sílu), tj. V cívce je samo-indukční EMF, který udržuje proud v řetězci.
V důsledku toho, když se vypne jasně bliká.

v elektrotechniku \u200b\u200bse samo-indukční fenomén sám projevuje, když je řetěz zavřený (postupně se zvyšuje e-mail) a když je okruh rozmazaný (e-mail nezmizí).

Formuli E.D.S. samo-indukce.

EMF samo-indukce zabraňuje zvýšení současné síly, když je obvod zapnutý a snižuje proud pro obvod řetězu.

První a druhá poloha teorie elektromagnetického pole Maxwell.

1. Všechny vysídlené elektrické pole generuje magnetické pole vír. Střídavé elektrické pole se nazývá Maxwell, protože je to jako obyčejný proud, způsobuje magnetické pole. Magnetické pole Vortex je generováno obě vodivostí proudy IPR (pohybující se elektrické náboje) a ofsetové proudy (vysídlené elektrické pole E).

První rovnice maxwell

2. Jakékoliv vysídlené magnetické pole generuje vír elektrickou (základní zákon elektromagnetické indukce).

Druhá rovnice Maxwell:

Elektromagnetická radiace.

Elektromagnetické vlny, elektromagnetické záření- Šíření do rozhořčení prostoru (změna stavu) elektromagnetického pole.

3.1. Mávat - To jsou oscilace, které se rozkládají v prostoru v čase.
Mechanické vlny mohou být distribuovány pouze v určitém médiu (látka): v plynu, v kapalině, v pevné látce. Zdroj vln je oscilační tělesa, která vytvářejí environmentální deformaci v okolním prostoru. Předpokladem pro vzhled elastických vln je vznik sil, zejména pružnosti v okamžiku rozhořčení média. Snaží se přinést sousední částice, když se rozbíhají, a odtrhnou je od sebe v době sblížení. Síly pružnosti, působící na částice vzdálené od zdroje, začínají je odstoupit od rovnováhy. Podélné vlny Charakterizované pouze plynnými a kapalnými médii, ale příčný - Také a pevné tělo: důvodem je to, že částice, které tvoří údaje o životním prostředí, se mohou pohybovat volně, protože nejsou pevně stanoveny, na rozdíl od pevný tel. Proto jsou příčné oscilace zásadně nemožné.

Podélné vlny se vyskytují, když se střední částice kolísají, se zaměřují podél distribučního vektoru. Příčné vlny platí pro kolmo ke směru expozice směrem. Stručně řečeno: Pokud se v médiu deformace způsobená poruchou se projevuje ve formě smyku, protahování a komprese mluvíme Pevné těleso, pro které jsou možné jak podélné, tak příčné vlny. Pokud je vzhled posunu nemožné, může být médium jakékoliv.

Každá vlna platí určitou rychlost. Pod vlnová rychlost Pochopit míru rozhořčení. Vzhledem k tomu, že rychlost vlny je trvalou hodnotou (pro dané prostředí), pak vzdálenost odjezdu vzdálenost se rovná výrobku v době jeho propagace. Tak, najít vlnovou délku, je nutné vynásobit rychlost vlny pro období oscilací v něm:

Vlnová délka - Vzdálenost mezi oběma body nejblíže k sobě v prostoru, ve kterém se oscilace vyskytují ve stejné fázi. Vlnová délka odpovídá prostorovému období vlny, tj. Vzdálenost, kterou bod s trvalou fází "prochází" v průběhu časového intervalu rovného období oscilací, tak

Číslo vlny (také zvaný prostorová frekvence) - Jedná se o poměr 2 π Radí na vlnovou délku: prostorový analog kruhové frekvence.

Definice: Číslo vlny K se nazývá rychlý růst fáze vlny φ Podle prostorové souřadnice.

3.2. Plochá vlna - vlna, z nichž má tvar letadla.

Přední část ploché vlny je neomezená velikost, vektoru fázové rychlosti je kolmý dopředu. Plochá vlna je soukromé řešení vlnové rovnice a pohodlný model: Taková vlna v přírodě neexistuje, protože přední část ploché vlny začíná a končí v tom, co, samozřejmě nemůže být.

Rovnice jakékoliv vlny je řešení diferenciální rovnice zvané vlnu. Vlnová rovnice pro funkci je napsána ve formě:

Kde

· - Laplace operátor;

- požadovaná funkce;

- poloměr vektoru požadovaného bodu;

· - vlnová rychlost;

· - Čas.

Vlnová plocha - Geometrické umístění bodů zažívá rozhořčení generalizované souřadnice ve stejné fázi. Soukromý případ vlnového povrchu - vlna přední.

ALE) Plochá vlna - Jedná se o vlnu, jehož povrch vlny je celkem paralelního s každým dalšími rovinami.

B) Sférická vlna - Jedná se o vlnu, jehož vlnový povrch je kombinací soustředných sfér.

Paprsek - Linka, normální a vlnová plocha. Pod vedením šíření, vlny pochopit směr paprsků. Pokud je médium šíření vlny homogenní a izotropní, paprsky rovné (a pokud je vlna plochá - rovnoběžná rovná).

Koncepce paprsku ve fyzice se obvykle používá pouze v geometrické optice a akustice, protože když účinky, které nejsou studovány v těchto směrech, ztrácí význam konceptu paprsku.

3.3. Energetická charakteristika vlny

Médium, ve kterém je vlna propagována, má mechanickou energii skládací z energie oscilačního pohybu všech jeho částic. Energie jedné částice s hmotností m 0 je vzorec: E 0 \u003d m 0 α 2 Ω. 2/2. Množství média obsahuje n \u003d p./ m 0 částic (ρ - střední hustota). Proto jednotka objemu média má energii w p \u003d n 0 \u003d ρ Α 2 Ω. 2 /2.

Volumetrická hustota energie (W p) - energie oscilačního pohybu částic média obsaženého v jednotce jeho objemu:

Tok energie (F) - Hodnota rovnající se energii nesenou vlnou tímto povrchem na jednotku času:

Hustota vlny nebo hustota toku energie (I) - Hodnota rovnající se proudu energie nesené vlnou pomocí jedné platformy kolmé ke směru šíření vlny:

3.4. Elektromagnetická vlna

Elektromagnetická vlna - Proces propagace elektromagnetického pole ve vesmíru.

Stav vzniku elektromagnetické vlny. Změny v magnetickém poli dochází, když se proud změní v vodiči a aktuální napájení se mění, když se rychlost elektrických poplatků změní, tj. Když se poplatky pohybují se zrychlením. V důsledku toho by se měly vyskytnout elektromagnetické vlny s urychleným pohybem elektrických nábojů. S rychlostí nabití rovnající se nule je pouze elektrické pole. Při konstantní rychlosti nabíjení dochází k elektromagnetickému poli. S akcelerovaným pohybem náboje se vyskytuje elektromagnetické vlnové záření, které se šíří ve vesmíru s konečnou rychlostí.

Elektromagnetické vlny se šíří v látce s konečnou rychlostí. Zde ε a μ je dielektrická a magnetická permeabilita látky, ε 0 a μ 0 - elektrické a magnetické konstanty: ε 0 \u003d 8,85419 · 10 -12 f / m, μ 0 \u003d 1,25664 · 10 -6 gn / m.

Rychlost elektromagnetických vln ve vakuu (ε \u003d μ \u003d 1):

Základní charakteristiky Elektromagnetické záření Je obvyklé zvážit frekvenci, vlnovou délku a polarizaci. Vlnová délka závisí na rychlosti šíření šíření. Skupina propagace elektromagnetického záření ve vakuu se rovná rychlosti světla v jiných médiích, tato rychlost je menší.

Elektromagnetické záření je obvyklé pro rozdělení frekvencí do rozsahů (viz tabulka). Neexistují žádné ostré přechody mezi kapelami, někdy se překrývají, a hranice mezi nimi jsou podmíněny. Vzhledem k tomu, že míra šíření šíření je konstantní, frekvence jeho oscilací je pevně spojena s vlnovou délkou ve vakuu.

Interference vlny. Koherentní vlny. Podmínky soudržnosti vln.

Optická délka dráhy (ODP) Světlo. Komunikační rozdíl ODP Vlny s fázovým rozdílem oscilací způsobených vlnami.

Amplitudu výsledné oscilace během interference dvou vln. Podmínky amplitudy Maxima a Minima v rušení dvou vln.

Interferenční pruhy a interferenční vzor na ploché obrazovce, když osvětlené dvě úzké dlouhé paralelní sloty: a) červené světlo, b) bílé světlo.

1) Interference vlny - takový překrývání vln, ve kterých se jejich vzájemné posílení vyskytuje v čase v jednom místě prostoru a oslabení v jiných, v závislosti na vztahu mezi fázemi těchto vln.

Nezbytné podmínky Pozorovat rušení:

1) vlny musí mít stejné (nebo blízké) frekvence tak, aby obraz, vyplývající z překrytí vln, se časem nezměnil (nebo nezměnil ne příliš rychle, ať by to mohlo být zaregistrovat);

2) vlny musí být jednosměrné (nebo mají úzký směr); Dva kolmé vlny nikdy nedávají rušení (zkuste skládat dvě kolmé sinusoidy!). Jinými slovy, složené vlny musí mít stejné vlnové vektory (nebo blízko-řízené).

Vlny, pro které jsou tyto dvě podmínky prováděny, se nazývají Koherentní. První podmínka je někdy volána dočasná soudržnostdruhý - prostorová soudržnost.

Považují za příklad výsledku přidání dvou identických jednosměrných jednosměrných sinusoidů. Budeme měnit pouze jejich relativní posun. Jinými slovy, skládáme dva koherentní vlny, které se liší pouze v počátečních fázích (nebo jejich zdroje jsou posunuty vzájemně k sobě, nebo ještě více spolu).

Pokud jsou sinusoidy umístěny tak, že jejich maxima (a minima) se shodují ve vesmíru, dojde k jejich vzájemnému posílení.

Pokud jsou sinusoidy posunuty vzhledem k sobě na období zpěváky, maxima jednoho bude dosáhnout minimálně jiného; Sinusoidy se navzájem zničí, to znamená jejich vzájemné oslabení.

Matematicky to vypadá takhle. Skládáme dvě vlny:

tady x 1. a x 2. - vzdálenosti od zdrojů vln do místa prostoru, ve kterém pozorujeme výsledek překrytí. Amplituda čtverce výsledné vlny (proporcionální intenzita vlny) je dána výrazem:

Maximálním výrazem je 4a 2.minimálně - 0; To vše závisí na rozdílu v počátečních fázích a na takzvaném rozdílu vln :

V tomto bodě prostoru bude dodrženo maximum rušení, kdy minimálně interference.

V našem jednoduchém příkladu zdrojí vln a místa prostoru, kde pozorujeme rušení, jsou na jedné přímce; Po tomto přímém rušení obrazu pro všechny body je stejný. Pokud posuzujeme pozorovací bod stranou od přímého řádku spojovacích zdrojů, budeme spadat do prostoru prostoru, kde se vzory interference mění z bodu do bodu. V tomto případě budeme pozorovat interference vln se stejnými frekvencemi a uzavřenými vlnovými vektory.

2) 1. Optická délka dráhy se nazývá produkt geometrické délky D dráhy světelné vlny v tomto médiu do absolutního indexu lomu tohoto média N.

2. Rozdíl ve fázích dvou koherentních vln z jednoho zdroje, z nichž jeden prochází délkou cesty v médiu s absolutním indexem lomu, a druhá - délka dráhy v prostředí s absolutním indexem lomu:

kde, λ je vlnová délka světla ve vakuu.

3) amplituda výsledného oscilace závisí na hodnotě zvané rozdíl jízdy vlny.

Pokud je rozdíl pohybu roven celému číslu vln, pak vlny přijdou do bodu syfáze. Skládání vln se navzájem zvyšují a dávají oscilaci s dvojitou amplitudou.

Pokud se rozdíl pohybu rovná podivnému počtu poločasů, pak vlny přicházejí do bodu A v antifázu. V tomto případě se opustili, amplituda výsledného oscilace je nula.

Při jiných místech prostoru je pozorováno dílčí amplifikace nebo oslabení výsledné vlny.

4) Jungovy zkušenosti

V roce 1802, anglický vědec Thomas Jung. Umístěte zážitku, ve kterých byl pozorován interference světla. Světlo z úzké mezery S., padl na obrazovku se dvěma blízkými děvky S 1 a S 2.. Prochází každým ze štěrbin, světelný paprsek se rozšířil a na bílé obrazovce, světelné paprsky vložené mezery S 1 a S 2., překrytí. V oblasti překrývajících se světelných paprsků byl pozorován interferenční vzor ve formě střídavých světelných a tmavých proužků.

Implementace světelného interference od konvenčních světelných zdrojů.

Světelné rušení na tenkém filmu. Podmínky maxima a minima zásahu světla na filmu v odrazeném a v přenášeném světle.

Interferenční proužky stejné tloušťky a interferenční proužky stejného sklonu.

1) Jeomén interference je pozorován v tenké vrstvě neúspěšných kapalin (petrolej nebo oleje na povrchu vody), v mýdlových bublinách, benzínu, na křídlech motýlů, v barvách běhu, a tak dále.

2) Interference dochází, když je počáteční paprsek světla oddělena dvěma paprskem, když prochází tenkým filmem, například film aplikovaný na povrch čoček v osvíceném čočku. Paprsek světla, procházející tloušťkou filmu, bude dvakrát odrážet - od vnitřních a vnějších povrchů. Odrazové paprsky budou mít konstantní fázový rozdíl rovný tloušťce fólie dvojče, proč se paprsky stávají koherentními a interními. Úplné kalení paprsků dochází, když je vlnová délka. Pokud nm, pak tloušťka filmu je 550: 4 \u003d 137,5 nm.

Závit magnetické indukční vektor V (magnetický průtok) Prostřednictvím malého povrchu dS. nazývá skalární fyzikální hodnota stejná

Zde - jeden vektor normálu do oblasti čtverce dS., Hospoda. - Projekce vektoru V Na směru normálu, - úhel mezi vektory V a n. (Obr. 6.28).

Obr. 6.28. Magnetický indukční vektor proud přes hřiště

Magnetický průtok F. B. prostřednictvím libovolného uzavřeného povrchu S. Havran

Absence magnetických obvinění v přírodě vede k tomu, že vektorové čáry V Nemáte žádný začátek, žádný konec. Proto tok vektoru V Přes uzavřený povrch by měl být nula. Tak, pro jakékoliv magnetické pole a libovolný uzavřený povrch S. Stav je splněn

Formule 6.28 Expresses. věta Ostrogradského - Gauss pro vektor :

Znovu zdůrazňujeme: Tato teorém je matematická vyjádření skutečnosti, že neexistují žádné magnetické náboje v přírodě, na kterých by magnetické indukční linky skončily, jak tomu bylo v případě síle elektrického pole E. Poplatky na místě.

Tento majetek výrazně rozlišuje magnetické pole z elektrického. Magnetické indukční linky jsou uzavřeny, proto počet řádků obsažených v určitém prostoru se rovná počtu řádků s výhledem na tento objem. Pokud přicházejí příchozí toky s jedním znakem a vznikající - s druhým, celkový tok magnetického indukčního vektoru přes uzavřený povrch bude nulový.

Obr. 6.29. V. Weber (1804-1891) - Německý fyzik

Rozdíl mezi magnetickým polem z elektrostatiky se projevuje také v hodnotě hodnoty, kterou nazýváme oběh - Integrál z vektoru vektoru podél uzavřené cesty. V elektrostatice je nulová integrál

přijata na libovolné uzavřené kontury. To je způsobeno potenciálem elektrostatického pole, tj. S tím, že práce na pohybu náboje v elektrostatickém poli nezávisí na cestě, ale pouze na poloze počátečního a koncového bodu.

Podívejme se, jaký je případ podobné velikosti magnetického pole. Vezměte uzavřený obvod pokrývající stejný proud a vypočítat vektoru vektoru V , tj

Jak bylo získáno výše, magnetická indukce, vytvořená přímým vodičem s proudem ve vzdálenosti R. z vodiče je stejný

Zvažte případ, kdy obrysy pokrývající stejnosměrný proud leží v rovině kolmé k proudu, a je kruh s poloměrem R. S centrem na vodiči. V tomto případě cirkulace vektoru V Na tomto kruhu je stejný

Může být ukázáno, že výsledek pro cirkulaci magnetického indukčního vektoru se nemění při nepřetržité deformaci obrysu, pokud s touto deformací, obvod nepřekne proudové čáry. Potom se principem superpozice, cirkulace magnetického indukčního vektoru podél cesty pokrývající několik proudů je úměrná jejich algebraickým množství (obr. 6.30)

Obr. 6.30. Uzavřený okruh (L) s daným směru obtoku.
Proudy I 1, I 2 a I 3 jsou zobrazeny, vytváření magnetického pole.
Příspěvek k oběhu magnetického pole podél obvodu (L) uveďte pouze proudy I 2 a I 3

Pokud vybraný obvod nepokrývá proudy, pak je oběh nulová.

Při výpočtu algebraického množství proudů je třeba vzít v úvahu aktuální označení: Budeme zvažovat pozitivní proud, jejichž směr je spojen se směrem obtoků podle obrysu pravého šroubu. Například současný příspěvek I. I. 2 V oběhu - negativní a aktuální příspěvek I. I. 3 - pozitivní (obr. 6.18). Využívání poměru

mezi výkonem proudu I. I. prostřednictvím jakéhokoliv uzavřeného povrchu S. a proudová hustota pro vektorové oběh V lze nahrát

kde S. - jakýkoli uzavřený povrch založený na tomto obvodu L..

Taková pole se nazývají vír. Proto pro magnetické pole není možné zavést potenciál, jak bylo provedeno pro elektrické pole bodových poplatků. Nejjasnější rozdíly potenciálních a vírových polí mohou být reprezentovány obrazem elektrických vedení. Elektrické vedení elektrostatického pole jsou podobné hrdinům: začínají a skončí na poplatcích (nebo jdou do nekonečna). Magnetické elektrické vedení se nikdy podobnou "Ježek": Jsou vždy uzavřeny a zakryté proudové proudy.

Pro ilustraci použití věty cirkulace nalezneme jinou metodu, která nám již známa magnetické pole nekonečného solenoidu. Vezměte obdélníkový obrys 1-2-3-4 (obr. 6.31) a vypočte cirkulaci vektoru V Podle tohoto obrysu

Obr. 6.31. Použití věty cirkulace v určování magnetického pole solenoidu

Druhé a čtvrté integrály jsou nulové v důsledku kolmosti vektorů a

Výsledek jsme reprodukovali (6.20) bez integrace magnetických polí z jednotlivých otáček.

Výsledný výsledek (6.35) lze použít k nalezení magnetického pole tenkého toroidního solenoidu (obr.6.32).

Obr. 6.32. Toroidní cívka: magnetické indukční linky jsou zavřené uvnitř cívky a jsou soustřednými kruhy. Jsou posílány takovým způsobem, že se dívají podél nich, uvidíme proud v otočení cirkulujících ve směru hodinových ručiček. Jeden z indukčních linií některého poloměru R 1 ≤ r< r 2 изображена на рисунке

Magnetické materiály jsou ty, které podléhají vlivu speciálních výkonových polí, na tahu, nemagnetické materiály nepodléhají ani špatně podléhajícím sílám magnetického pole, které jsou považovány za reprezentativní s pomocí elektrických vedení (magnetický průtok) s určitými vlastnostmi. Kromě toho vždy tvoří uzavřené smyčky, oni se chovají, jako by byly elastické, to je během zkreslení, se snaží vrátit se do staré vzdálenosti a v jejich přirozeném tvaru.

Neviditelný výkon

Magnety mají majetek, aby přilákali některé kovy, zejména železo a ocel, stejně jako nikl, nikl slitiny, chrom a kobalt. Materiály, které vytvářejí přitažlivé síly, jsou magnety. Existují různé typy nich. Materiály, které mohou být snadno magnetizovány, se nazývají feromagnetické. Mohou být tuhé nebo měkké. Měkké feromagnetické materiály, jako je železo, rychle ztrácejí své vlastnosti. Magnety z těchto materiálů se nazývají dočasné. Tvrdé materiály, jako je ocel, udržují své vlastnosti mnohem déle a používají se jako trvalé.

Magnetický proud: Definice a vlastnosti

Kolem magnetu je specifický výkon a to vytváří možnost energie. Magnetický tok se rovná produktu průměrných výkonových polí kolmého povrchu, ve kterém proniká. Je znázorněn pomocí symbolu "φ", měří se v jednotkách s názvem Webers (WB). Velikost průtoku procházející zadanou oblast se bude lišit od jednoho bodu do druhé kolem položky. Magnetický tok je tedy takzvaným měřítkem výkonu magnetického pole nebo elektrického proudu na základě celkového počtu účtovaných elektrických vedení procházející určitou oblastí.

Odhalení tajemství magnetických proudů

Všechny magnety, bez ohledu na jejich tvar, mají dvě oblasti, které se nazývají sloupy schopné produkovat určitý řetězec organizovaného a vyváženého systému neviditelných elektrických vedení. Tyto řádky z proudu tvoří speciální pole, jejíž forma se projevuje intenzivněji v některých částech ve srovnání s ostatními. Oblasti s největší atrakcí se nazývají sloupy. Vektorové pole pole nelze detekovat pouhým okem. Vizuálně se vždy zobrazují ve formě elektrických vedení s jednoznačnými póly na každém konci materiálu, kde jsou linie hustší a koncentrované. Magnetický průtok jsou linie, které vytvářejí vibrace přitažlivosti nebo odporování, ukazující jejich směr a intenzitu.

Linky magnetického toku

Magnetické elektrické vedení jsou definovány jako křivky pohybující se podél určité trajektorie v magnetickém poli. Tanner k těmto křivkám v libovolném bodě ukazuje směr magnetického pole v něm. Charakteristiky:

Každý proudový řádek tvoří uzavřený obrys.

Tyto indukční linky se nikdy protínají, ale mají tendenci se smršťovat nebo protáhnout, mění jejich velikosti v jednom směru nebo jiném.

Zpravidla mají elektrické vedení začátek a končí na povrchu.

Existuje také určitý směr ze severu na jih.

Elektrické vedení, které jsou blízko sebe, tvoří silné magnetické pole.

• Když je sousední pól stejný (sever-severní nebo jih-jih), jsou odrazeni od sebe. Když sousední póly se neshodují (sever-jih nebo jih-sever), přitahují se. Tento efekt se podobá slavnému výrazu, který se přitahují protiklady.

Magnetické molekuly a teorie Weber

Teorie Weber spoléhá na skutečnost, že všechny atomy mají magnetické vlastnosti v důsledku spojení mezi elektrony v atomech. Skupiny atomů jsou spojeny tak, že jejich okolní pole se otáčí ve stejném směru. Tento druh materiálů se skládá ze skupin malých magnetiky (pokud je považujeme za molekulární úroveň) Kolem atomů to znamená, že feromagnetický materiál se skládá z molekul, které jsou charakteristické pro sílu přitažlivosti. Jsou známy jako dipóly a jsou seskupeny do domén. Když je materiál magnetizován, všechny domény se stávají jednou. Materiál ztrácí svou schopnost přilákat a odpuzovat v případě, že jeho domény jsou odpojeny. Diples společně tvoří magnet, ale individuálně, každý z nich se snaží odtrhnout od Unipolar, takže opačné póly jsou přitahovány.

Pole a Poláci

Síla a směr magnetického pole určují linie magnetického toku. Prostor přitažlivosti je silnější, kde jsou tratě blízko. Linky jsou nejblíže pólu základny tyče, nejsilnější je nejsilnější. Samotná planeta Země je v tomto výkonném výkonu. Působí, jako by se gigantická páska magnetizovaná deska prochází středem planety. Severní pól šipky kompasu směřuje k bodu, nazvaný severní magnetický pól, jižní pól, označuje magnetický jih. Tyto pokyny se však liší od zeměpisných severních a jižních pólů.

Přírodní magnetismus

Magnetismus hraje důležitou roli v elektrotechniku \u200b\u200ba elektronice, protože bez jejích složek, jako jsou relé, solenoidy, induktory, tlumivky, cívky, reproduktory, elektromotory, generátory, transformátory, elektroměry, atd. Magnety lze nalézt v přírodním přírodním stavu ve formě magnetických rud. Existují dva hlavní typy, je magnetit (to se také nazývá oxid železitý) a magnetický Zheleznyak. Molekulární struktura tohoto materiálu v nemagnetickém stavu je reprezentována ve formě volného magnetického řetězce nebo jednotlivých drobných částic, které jsou volně umístěny v náhodném pořadí. Když je materiál magnetizován, toto náhodné uspořádání změn molekul a drobné náhodné molekulární částice jsou vybudovány tak, aby vytvořily celou řadu dohod. Tato myšlenka molekulárního vyrovnání feromagnetických materiálů se nazývá Weberova teorie.

Měření a praktická aplikace

Nejběžnější generátory používají magnetický tok pro výrobu elektřiny. Jeho výkon je široce používán v elektrických generátorech. Zařízení, které slouží k měření tohoto zajímavého fenoménu, se nazývá fluaux, sestává se z cívky a elektronických zařízení, která vyhodnocuje změnu napětí v cívce. Ve fyzice je průtok indikátorem počtu elektrických vedení procházející určitou oblastí. Magnetický proud je měřítkem magnetických elektrických vedení.

Někdy i nekomagnetický materiál může mít také diamagnetické a paramagnetické vlastnosti. Zajímavý fakt Je to, že přitažlivé síly mohou být zničeny při zahřátí nebo hit kladivem ze stejného materiálu, ale nemohou být zničeny nebo izolovány, pokud jednoduše zlomíte velkou instanci do dvou částí. Každý rozbitý kus bude mít vlastní severní a jižní pól, a nezáleží na tom, jak malé tyto kusy budou.

Mezi fyzikální veličiny Důležité místo zaujímá magnetický tok. Tento článek vypráví o tom, co to je, a jak určit jeho velikost.

Formula-magnitno-potoka-600x380.jpg? X15027 "alt \u003d" (! Lang: magnetický tok vzorec" width="600" height="380">!}

Magnetický tok vzorec

Co je magnetický proud

Jedná se o hodnotu, která určuje úroveň magnetického pole procházejícího povrchem. To je označeno "ff" a závisí na silové síle a oblasti průchodu pole přes tento povrch.

Vypočítá se vzorcem:

Ff \u003d b⋅s⋅cosα, kde:

• FF - magnetický proud;
• B je velikost magnetické indukce;
• S je povrchová plocha, kterým prochází toto pole;
• cOSA je kosinus úhlu mezi kolmou k povrchu a průtoku.

Jednotka měření v systému SI je "Weber" (WB). 1 Weber je tvořen polem 1 TL, procházející kolmo k povrchu o rozloze 1 m².

Průtok je tedy maximálně v shodě jeho směru s vertikálním a rovným "0", pokud je paralelní s povrchem.

Zajímavý.Vzorec magnetického toku je podobný vzorci, pro které se vypočítá osvětlení.

Trvalé magnety

Jedním ze zdrojů pole jsou trvalé magnety. Jsou známy mnoho století. Z magnetizovaného železa byla vyráběna šipka kompasu a v Starověké Řecko Na ostrově byla legenda, která přitahuje kovové části lodí.

Trvalé magnety jsou různé tvary a vyrobené z různých materiálů:

• Železo - nejlevnější, ale mají menší přitažlivost;
• neodym - od legovaných neodymů, železa a boru;
• alnico - slitina železa, hliník, nikl a kobalt.

Všechny magnety jsou bipoly. To je viditelnější v zařízení pro tyče a podkovy.

Pokud je tyč suspendován za středem nebo položí na plovoucí kus dřeva nebo pěny, rozvíjí se ve směru sever-jih. Pole ukazující na sever se nazývá severní a na laboratorních zařízeních barvou v modrém a označuje "n". Opak, ukazující jih, je červený a určený "S". Magnety stejného jména jsou přitahovány a opačné - odpuzovány.

V roce 1851 navrhl Michael Faraday koncept uzavřené linky indukce. Tyto řádky vyjdou ze severního pólu magnetu, procházejí okolním prostorem, zadejte jižní a uvnitř zařízení se vrátí na sever. Nejbližší linie a intenzita pole v pólech. Zde je také výše uvedená přitahující síla.

Pokud vložíte kus skla na zařízení a na horní části tenké vrstvy nalít železné pily, pak budou umístěny podél linek magnetického pole. Pokud existuje řada více pilinových zařízení, interakce mezi nimi se zobrazí: přitažlivost nebo odpor.

MAGNIT-I-ZHELZNYE-OPILKI-600x425.jpeg? X15027 "Alt \u003d" (! Lang: Magnet a železo piliny" width="600" height="425">!}

Magnet a železo piliny

Magnetické pole země

Naše planeta může být reprezentována jako magnet, jehož osa je nakloněna o 12 stupňů. Průsečík této osy se nazývá magnetické póly s povrchem. Stejně jako u každého magnetu, elektrické vedení Země jdou ze severního pólu na jih. V blízkosti pólů procházejí kolmo k povrchu, takže tam je šipka kompasu je nespolehlivý, a musíte použít jiné způsoby.

Částice solární větru mají elektrický náboj, takže při pohybu kolem nich se objeví magnetické pole, interakce s pozemkovým polem a vede tyto částice podél elektrických vedení. Toto pole proto chrání pozemní povrch z kosmického záření. Nicméně, v blízkosti pólů, tyto linie jsou poslány kolmo k povrchu a nabité částice spadají do atmosféry, což způsobuje severní světla.

Elektromagnety

V roce 1820, Hans Ersted, vedení experimentů, viděl dopad vodiče, kterým proudí elektrické proudové toky na šipku kompasu. O několik dní později, Andre-Marie ampér objevil vzájemnou přitažlivost dvou drátů, která proudila proud jednoho směru.

Zajímavý. Během elektrické svařovací práce se v blízkosti proudu pohybují, když se proud změní.

Později, ampér navrhl, že je to způsobeno magnetickou indukcí proudu proudícího přes vodiče.

V cívce, rány izolovaným drátem, který proudí elektrický proud, pole jednotlivých vodičů se navzájem zvyšují. Pro zvýšení pevnosti přitažlivosti je cívka navinuta na otevřeném jádru oceli. Toto jádro je magnetizováno a přitahuje železné díly nebo druhou polovinu jádra v relé a stykače.

ELEKTROMAGNIT-1-600x424.jpg? X15027 "Alt \u003d" (! LANG: Elektromagnety" width="600" height="424">!}

Elektromagnety

Elektromagnetická indukce

Při změně magnetického toku v drátu je veden elektrický proud. Tato skutečnost nezávisí na tom, jaká důvody byla tato změna způsobena: pohyb permanentního magnetu, pohyb drátu nebo změna proudu proudu v nedalekém vodiči.

Tento jev byl zahájen Michael Faraday 29. srpna 1831. Jeho experimenty ukázaly, že EMF (elektromotorická síla) se objeví v obvodu ohraničené vodiči, přímo pohybující se průtokové rychlosti procházející oblastí tohoto obvodu.

Důležité! Pro vznik EMF musí drát přes elektrické vedení. Při pohybu podél EMF linky chybí.

Pokud dojde k cívce, ve které se EMF dojde do elektrického řetězce, pak se vinutí dochází proud, který vytváří jeho elektromagnetické pole v indukulační cívce.

Pravidlo pravidla

Když se vodič pohybuje v magnetickém poli v něm, EMF je veden. Jeho orientace závisí na směru pohybu drátu. Způsob, se kterými se stanoví směr magnetické indukce, se nazývá "Metoda pravá ruka».

Pravilo-právoj-Ruki-600x450.jpg? X15027 "Alt \u003d" (! LANG: pravé pravidlo" width="600" height="450">!}

Pravidlo pravidla

Výpočet hodnoty magnetického pole je důležitý pro návrh elektrických strojů a transformátorů.

Video

magnetická indukce - Jedná se o hustotu magnetického toku v tomto bodě. Jednotka magnetické indukce je tesla (1 tl \u003d 1 wb / m 2).

Vrácení do výrazu získané dříve (1) můžete kvantifikovat magnetický tok přes nějaký povrch jako produkt náboje proudící přes vodič v kombinaci s hranicí tohoto povrchu s plným zmizením magnetického pole, na odolnost elektrického obvodu, ve kterém se tyto poplatky vyskytují

.

V experimentech popsaných výše bylo odstraněno na tak vzdálenosti, kdy zmizely všechny druhy projevů magnetického pole. To však můžete jednoduše přesunout v poli a zároveň se elektrické náboje budou také pohybovat. Zapněte se do výrazu (1) k přírůstkům

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

kde δ f a δ q. - přírůstek toku a počtu poplatků. Různé značky Přírůstky jsou vysvětleny skutečností, že kladný náboj v experimentech s odstraněním obratu odpovídal zániku pole, tj. Negativní přírůstek magnetického toku.

S pomocí zkušebního obratu můžete prozkoumat celý prostor kolem magnetu nebo cívky s proudem a stavět linií, směr tečnic, ke kterému v každém bodě bude odpovídat směru magnetického indukčního vektoru B. (Obr. 3)

Tyto linie se nazývají magnetické indukční vektorové čáry nebo magnetické linie .

Magnetický polní prostor je mentálně děleno trubkovými povrchy tvořenými magnetickými čarami a povrch může být zvolen takovým způsobem, že magnetický tok v každém takovém povrchu (trubice) je numericky rovnající se jeden a zobrazuje graficky axiální linie těchto trubek. Takové trubky se nazývají singl a jejich osy jsou jediné magnetické linie . Obraz magnetického pole znázorněného pomocí jednotlivých řádků poskytuje nejen kvalitu, ale také kvantitativní myšlenku, protože V tomto případě se velikost magnetického indukčního vektoru znamená, že se rovná počtu řádků procházejících jednotkou povrchu, normálního vektoru B., ale počet řádků procházejících jakýkoliv povrch rovný hodnotě magnetického toku .

Magnetické vedení jsou spojité A tento princip může být matematicky přítomen ve formě

ty. magnetický proud procházející jakýmkoliv uzavřeným povrchem je nula .

Exprese (4) je platný pro povrch s. Jakýkoliv tvar. Pokud zvažujeme magnetický proud procházející povrchem tvořeným cívkami válcové cívky (obr. 4), pak může být rozdělen na povrchy tvořené individuálním WIPS, tj. s.=s. 1 +s. 2 +...+s. osm. Kromě toho, přes povrchy různých otáček v obecném případě se budou konat různé magnetické toky. Tak na obr. 4, osm jednoduchých přípojek prochází povrchy centrálního otáčky magnetické liniea přes povrchy extrémy se mění pouze čtyři.

Aby se určil plný magnetický tok, který prochází povrchem všech otáček, musíte složit potoky procházející povrchy jednotlivých otáček, nebo jinými slovy, zakrytí oddělenými otáčkami. Například magnetické toky, pokrývající čtyři rýže špičkových čepů. 4, bude stejná: f 1 \u003d 4; F 2 \u003d 4; F 3 \u003d 6; F 4 \u003d 8. Také zrcadlo-symetricky se dnem.

Tok - Virtuální (imaginární celkem) magnetický proud ψ, lepidlo se všemi cívkami, je numericky roven množství potoků pokrývajících se samostatnými tipy: ψ \u003d w. Ef. M. kde f. m. - magnetický tok vytvořený proudem procházející cívkou a w. E je ekvivalentní nebo efektivní počet otáček cívek. Fyzický význam Streaming - uchopení magnetických polí obratů cívky, které mohou být vyjádřeny koeficientem (multiplicitou) proudu k. \u003d Ψ / f \u003d w. E.

To znamená, že pro tento případ znázorněný na obrázku, dvě zrcadlově symetrické poloviny cívky:

Ψ \u003d 2 (F 1 + F 2 + F3 + F 4) \u003d 48

Virtualita, to znamená, že imaginární streamování se projevuje v tom, že to není skutečný magnetický tok, že nemůže být zvýšena žádná indukčnost, aby se zvětšila, ale chování impedance cívky je, že se zdá, že magnetický tok se zvyšuje na více účinných Počet zatáček, i když je to opravdu skutečně interakce otočků ve stejném poli. Pokud se cívka zvýšila magnetický tok s jeho proudem, bylo by možné vytvořit magnetické pole multiplikátory na cívku i bez proudu, pro streamování neznamenají skříně řetězce cívky, ale pouze společnou blízkost blízkosti otočení.

Často je skutečná distribuce proudů v cívkových cívkách neznámá, ale může být pořízena jednotná a stejná pro všechny zatáčky, pokud je skutečná cívka nahrazena ekvivalentem jiného počtu otáček w. E, při zachování hodnoty proudu ψ \u003d w. Ef. M. kde f. m. - proud lepidlo s vnitřní cívky cívky a w. E je ekvivalentní nebo efektivní počet otáček cívek. Pro přezkoumání na Obr. 4 případy w. E \u003d ψ / f 4 \u003d 48/8 \u003d 6.