Magnetiskt fält, magnetfält karakteristiskt

För att förstå vad som är karakteristisktmagnetfält, är det nödvändigt att ge definitioner till många fenomen. I det här fallet måste du i förväg komma ihåg hur och varför det visas. Lär dig vad som är kraftkännetecknet för ett magnetfält. Det är viktigt att ett liknande fält kan uppstå inte bara i magneter. I detta avseende gör det inte ont för att nämna egenskaperna hos jordens magnetfält.

Förekomsten av fältet

Beskriv först förekomsten av fältet. Därefter kan du beskriva magnetfältet och dess egenskaper. Det framträder under rörelsen av laddade partiklar. Kan påverka rörliga elektriska laddningar, speciellt ledande ledare. Interaktionen mellan magnetfältet och rörliga avgifter eller ledningar genom vilka ström flyter, beror på att de krafter som avses solenoid.

Intensiteten eller kraftegenskapen hos ett magnetfält vid en viss rumslig punkt bestäms av magnetisk induktion. Den senare betecknas av B.

Grafisk representation av fältet

Magnetfältet och dess egenskaper kan vararepresenteras i grafisk form med hjälp av induktionslinjer. Denna definition hänvisar till linjerna tangent som vid vilken tid som helst kommer att sammanfalla med vektorns riktning i magnetisk induktion.

Dessa linjer går in i magnetfältets egenskaper och används för att bestämma riktning och intensitet. Ju högre magnetfältets intensitet desto mer kommer dessa linjer att dras.

Vad är magnetiska linjer?

Magnetiska linjer för rätlinjiga ledare medström har formen av en koncentrisk cirkel, vars centrum ligger på axeln hos en given ledare. Riktningen av magnetiska fältlinjerna i närheten av de strömförande ledarna bestäms av tumregel som går så här: om en gimlet kommer att vara placerad så att den skruvas in i styrningen i strömriktningen, då cirkulationsriktningen för handtaget motsvarar riktningen av magnetiska fältlinjerna.

Vid spolen med strömriktningen av magnetfältetkommer också att bestämmas av borrens regel. Det är också nödvändigt att rotera handtaget i strömriktningens riktning i solenoidens varv. Riktningen av linjerna med magnetisk induktion kommer att motsvara riktningen för den translatoriska rörelsen hos borren.

Bestämningen av homogenitet och inhomogenitet är huvudkännetecknet för magnetfältet.

Skapad av en ström, under lika villkor,Fältet kommer att skilja sig i intensitet i olika medier på grund av de olika magnetiska egenskaperna i dessa ämnen. De magnetiska egenskaperna hos mediet karakteriseras av absolut magnetisk permeabilitet. Mätt i Henry per meter (g / m).

Karakteristiken för magnetfältet ärabsolut magnetisk permeabilitet av vakuum, kallad magnetisk konstant. Värdet som bestämmer hur många gånger den absoluta magnetiska permeabiliteten hos mediet kommer att skilja sig från konstanten kallas den relativa magnetiska permeabiliteten.

Magnetisk permeabilitet av substanser

Detta är en dimensionslös mängd. Ämnen som har ett permeabilitetsvärde på mindre än en kallas diamagnetiska. I dessa ämnen kommer fältet att vara svagare än i vakuum. Dessa egenskaper är närvarande i väte, vatten, kvarts, silver etc.

Media med en magnetisk permeabilitet överstigandeenhet, kallas paramagnetic. I dessa ämnen kommer fältet att vara starkare än i vakuum. Dessa medier och ämnen innefattar luft, aluminium, syre, platina.

I fallet med paramagnetiska och diamagnetiskaämnen värdet av den magnetiska permeabiliteten kommer inte att bero på spänningen hos det externa magnetiseringsfältet. Det betyder att värdet är konstant för en viss substans.

Den speciella gruppen innehåller ferromagneter. För dessa ämnen kommer den magnetiska permeabiliteten att nå flera tusen eller mer. För dessa ämnen, som har egenskapen att magnetisera och förstärka magnetfältet, är det allmänt användande inom elteknik.

Fältstyrka

Att bestämma magnetfältets egenskapertillsammans med magnetisk induktionsvektor kan ett värde som kallas styrkan hos magnetfältet appliceras. Denna term är en vektorkvantitet som bestämmer intensiteten hos ett externt magnetfält. Magnetfältets riktning i ett medium med samma egenskaper över alla riktningar av intensitetsvektorn kommer att sammanfalla med vektorn av magnetisk induktion vid fältpunkten.

Starka magnetiska egenskaper hos ferromagneter förklaras av närvaron av godtyckligt magnetiserade små delar i dem, vilka kan representeras som små magneter.

Med ett frånvarande magnetfält kan den ferromagnetiska substansen kanske inte ha uttalade magnetiska egenskaper, eftersom domänfälten förvärvar olika orienteringar och deras totala magnetfält är noll.

Enligt magnetfältets huvudkaraktär, omferromagneten kommer att placeras i ett externt magnetfält, till exempel i en spole med en ström, då under inverkan av det yttre fältet kommer domänerna att utvecklas i riktning mot det yttre fältet. Vidare ökar spolens magnetfält och den magnetiska induktionen ökar. Om det externa fältet är tillräckligt svagt kommer endast en del av alla domäner att vända om, vars magnetfält närmar sig riktningen av det yttre fältet i riktningen. Under ökningen av styrkan i det yttre fältet ökar antalet roterade domäner och för ett visst värde av den externa fältspänningen kommer nästan alla delar att sättas in så att magnetfälten ligger i riktning mot det yttre fältet. Detta tillstånd kallas magnetisk mättnad.

Kopplingen mellan magnetisk induktion och spänning

Sammankopplingen av magnetisk induktionferromagnetisk substans och styrkan hos det yttre fältet kan representeras av ett diagram som kallas magnetiseringskurvan. Vid kurvan för kurvkurvan minskar hastigheten för ökningen av magnetisk induktion. Efter böjning, där spänningen når ett visst index, uppträder mättnad och kurvan något stiger, och får gradvis en rak linjeform. Vid denna sektion växer induktionen fortfarande, men långsamt nog och bara på grund av ökningen av styrkan på det yttre fältet.

Grafiskt beroende av dessa indikatorer är inteär rak, så deras förhållande inte är konstant, och den magnetiska permeabiliteten av materialet är inte en permanent åtgärd, och är beroende av det yttre fältet.

Förändringar i materialets magnetiska egenskaper

När strömmen ökas till full mättnad ispole med en ferromagnetisk kärna och dess efterföljande minskning, kommer magnetiseringskurvan inte att sammanfalla med demagnetiseringskurvan. Med nollintensitet kommer magnetisk induktion inte att ha samma värde, men kommer att förvärva en viss indikator som kallas återstående magnetisk induktion. Situationen med magnetinduktionens lagring från magnetiseringskraften kallas hysteres.

För fullständig demagnetisering av den ferromagnetiskaKärnan i spolen krävs för att ge en invers ström, vilket kommer att skapa den nödvändiga spänningen. För olika ferromagnetiska ämnen krävs ett segment av olika längd. Ju större det är desto större är den energi som behövs för demagnetisering. Värdet vid vilket en fullständig demagnetisering av materialet uppstår kallas tvångskraft.

Med en ytterligare ökning av strömmen i spolen, induktionkommer igen att öka till mättnadsindexet, men med en annan riktning av de magnetiska linjerna. Vid demagnetisering i motsatt riktning erhålles återstående induktion. Fenomenet återstående magnetism används när man skapar permanenta magneter från substanser med en stor exponent av kvarvarande magnetism. Från ämnen som har förmåga att remagnetisera, skapas kärnor för elektriska maskiner och anordningar.

Vänsterregelns regel

Den kraft som påverkar ledaren med ström harriktning som definieras av en vänsterregeln: placeringen av den jungfruliga palmarmen så att de magnetiska linjerna som ingår i det, och de fyra fingrarna är förlängda av strömriktningen i ledaren, är böjd tumme kommer att indikera riktningen för kraften. Denna kraft är vinkelrätt mot induktionsvektorn och strömmen.

Att flytta i en magnetfältledare med en ström anses vara prototypen hos den elektriska motorn, vilken ändrar den elektriska energin till en mekanisk.

Regel av höger hand

Under en ledares rörelse i ett magnetfältInuti är det inducerad elektromotorisk kraft, som har ett värde som är proportionellt mot den magnetiska induktionen, ledarens längd och hastigheten på dess rörelse. Detta beroende kallas elektromagnetisk induktion. Vid bestämning av riktningen av inducerad EMF i en ledare använda högerhandsregeln: placeringen av den högra handen på samma sätt som i exempel till vänster, de magnetiska linjerna är i handflatan och tummen indikerar rörelseriktningen av ledaren, långsträckta fingrar indikerar riktningen av den inducerade elektromotoriska kraften. Att flytta i ett magnetiskt flöde under påverkan av en yttre mekanisk kraft är ledaren det enklaste exemplet på en elektrisk generator, i vilken mekanisk energi omvandlas till elektrisk energi.

Lagen om elektromagnetisk induktion kan varaformuleras annorlunda: EMF induceras i en sluten slinga, med någon förändring i det magnetiska flödet som omges av denna krets, är EDE i kretsen numeriskt lika med förändringshastigheten för det magnetiska flödet som denna krets täcker.

Denna blankett ger en genomsnittlig EMF och indikerar att EMF beror inte på magnetflödet utan på dess förändringshastighet.

Lenz lag

Vi måste också komma ihåg Lenzs lag: Den ström som induceras av en förändring i magnetfältet som passerar genom kretsen av dess magnetfält hindrar denna förändring. Om spolarnas spolar tränger igenom olika magnetiska flöden, så är EMF som induceras över hela spolen lika med summan av EDE i olika varv. Summan av magnetflödena hos spolens olika spolar kallas fluxkoppling. Enheten av denna magnitud, såväl som det magnetiska flödet, är banan.

När den elektriska strömmen i kretsen ändrasen förändring sker i det magnetiska flödet som skapas av det. I detta fall induceras i enlighet med lagen om elektromagnetisk induktion inuti ledaren. Det framträder i samband med strömförändringen i ledaren, eftersom detta fenomen kallas självinduktion, och den inducerade EMF-ledaren kallas självinducerande EMF.

Flödeslänkning och flussmedel är beroende inte endast på en ström, utan även storleken och formen hos ledaren, och den magnetiska permeabiliteten hos det omgivande materialet.

Induktans av en ledare

Proportionalitetskoefficienten kallasledarinduktans. Det betecknar ledarens förmåga att skapa en flusslänk när el passerar genom den. Detta är en av huvudparametrarna för elektriska kretsar. För vissa kretsar är induktansen en konstant indikator. Det beror på kretsens storlek, dess konfiguration och mediumets magnetiska permeabilitet. Strömmen i kretsen och magnetflödet är inte viktigt.

Ovanstående definitioner och fenomen gerEn förklaring av vad som är ett magnetfält. Dessutom ges de magnetiska fältets huvudegenskaper, med hjälp av vilka en definition av detta fenomen kan ges.