Магнитно поле, характеристика на магнитното поле

За да разберем какво е характеристика на магнитно поле, е необходимо да дадем дефиниции на много явления. В този случай трябва предварително да си спомните как и защо се появяват. Научете какво е мощността на магнитното поле. Важно е подобно поле да се случи не само при магнити. В тази връзка, не бива да се споменава за характеристиките на земното магнитно поле.

Появата на полето

Първо, опишете появата на полето. След това можете да опишете магнитното поле и неговите характеристики. Появява се при движението на заредените частици. Може да повлияе на движещи се електрически заряди, по-специално проводящи проводници. Взаимодействието между магнитно поле и движещи се заряди или проводници, през които протича ток, се дължи на силите, наречени електромагнитни.

Интензивността или силата на магнитното поле в определена пространствена точка се определя от магнитната индукция. Последният се обозначава с Б.

Графично представяне на полето

Магнитното поле и неговите характеристики могат да бъдат представени графично с използване на индукционни линии. Това определение се отнася до линиите допирателни, към които във всяка точка ще съвпадне с посоката на вектора в магнитната индукция.

Тези линии навлизат в характеристиката на магнитното поле и се използват за определяне на неговата посока и интензивност. Колкото е по-висока интензивността на магнитното поле, толкова повече линии ще бъдат съставени.

Какви са магнитните линии?

Магнитни линии имат праволинейни тоководещи проводници имат формата на концентрична окръжност, чийто център е разположен на оста на проводника. Посоката на линиите на магнитното поле в близост до тоководещи проводници, се определя от правилото, че протича по следния начин: ако ще се намира на свределче, така че да се завинтва в ръководството по посока на течението, а след това посоката на движение на дръжката съответства на посоката на линиите на магнитното поле.

При намотка с ток, посоката на магнитното поле също се определя от правилото на свредлото. Необходимо е също така да завъртите дръжката в посоката на тока в завоите на соленоида. Посоката на линиите на магнитната индукция ще съответства на посоката на транслационното движение на свредлото.

Определянето на хомогенността и нехомогенността е основната характеристика на магнитното поле.

Създадени от един ток при равни условия, полето ще се различава в интензивността си в различни среди, поради различните магнитни свойства на тези вещества. Магнитни свойства средата се характеризират с абсолютна магнитна пропускливост. Измерено в Henry на метър (g / m).

Характеристиката на магнитното поле е абсолютната магнитна пропускливост на вакуума, наречена магнитна константа. Стойността, която определя колко пъти абсолютната магнитна пропускливост на средата ще бъде различна от константата, се нарича относителна магнитна пропускливост.

Магнитна пропускливост на веществата

Това е безразмерно количество. Веществата с стойност на пропускливост по-малко от един се наричат ​​диамагнитни. В тези вещества полето ще бъде по-слабо, отколкото във вакуум. Тези свойства се съдържат във водород, вода, кварц, сребро и др.

Медиите с магнитна проницаемост, надхвърлящи единството, се наричат ​​парамагнитни. В тези вещества полето ще бъде по-силно, отколкото във вакуум. Тези среди и вещества включват въздух, алуминий, кислород, платина.

В случая на парамагнитни и диамагнитни вещества, стойността на магнитната пропускливост няма да зависи от напрежението на външното магнетизиращо поле. Това означава, че стойността е постоянна за определено вещество.

Специалната група включва феромагнити. За тези вещества магнитната пропускливост ще бъде няколко хиляди или повече. За тези вещества, които имат свойството да магнетизират и усилват магнитното поле, има широко приложение в електротехниката.

Силата на полето

За да се определят характеристиките на магнитно поле с магнитна индукция стойност на вектор могат да бъдат приложени, наричан по напрегнатост на магнитното поле. Този термин е векторно количество, който определя интензивността на външното магнитно поле. Посоката на магнитното поле в среда със същите свойства във всички посоки на вектора на интензитета ще съвпадне с вектора на магнитната индукция в точката на полето.

Силните магнитни свойства на феромагнитите се обясняват с наличието на произволно магнетизирани малки части в тях, които могат да бъдат представени като малки магнити.

При отсъстващо магнитно поле, феромагнитното вещество може да няма изразени магнитни свойства, тъй като домейнните полета придобиват различни ориентации и тяхното общо магнитно поле е нулево.

Съгласно основна характеристика на магнитното поле, когато феромагнитни се поставя в външно магнитно поле, например, в бобина с ток, под влиянието на външни полета домени се развиват в посока на външното поле. Освен това магнитното поле на намотката ще се увеличи и магнитната индукция ще се увеличи. Ако външното поле е достатъчно слабо, тогава само част от всички домейни ще се обърне, чиито магнитни полета се приближават към посоката на външното поле в посоката. По време на увеличаването на силата на външното поле броят на въртените домейни ще се увеличи и за определена стойност на външното напрежение на полето почти всички части ще бъдат разположени така, че магнитните полета да са разположени в посока на външното поле. Това състояние се нарича магнитно насищане.

Връзката между магнитната индукция и напрежението

Връзката между магнитната индукция на феромагнитното вещество и силата на външното поле може да бъде представена чрез графика, наречена магнитна крива. В момента на огъване на кривата на кривата скоростта на увеличаване на магнитната индукция намалява. След огъване, където напрежението достига определен индекс, настъпва насищане и кривата леко се издига, като постепенно придобива праволинейна форма. В този раздел индукцията все още расте, но достатъчно бавно и само поради увеличаването на силата на външното поле.

Графичната зависимост на тези индикатори не е директна, поради което тяхното съотношение не е постоянно, а магнитната пропускливост на материала не е постоянен индикатор, а зависи от външното поле.

Промени в магнитните свойства на материалите

Когато токът се увеличи до пълно насищане в серпентината с феромагнитната сърцевина и нейното последващо намаляване, магнитизиращата крива няма да съвпадне с кривата на демагнетизация. При нулев интензитет магнитната индукция няма да има същата стойност, но ще придобие определен индикатор, наречен остатъчна магнитна индукция. Ситуацията със забавянето на магнитната индукция от магнетизиращата сила се нарича хистерезис.

За пълна демагнетизация на феромагнитната сърцевина в серпентината се изисква да се даде ток на обратната посока, което ще създаде необходимото напрежение. За различните феромагнитни вещества се изисква сегмент с различна дължина. Колкото по-голям е, толкова по-голяма е необходимата енергия за демагнетизиране. Стойността, при която се извършва пълна демагнетизация на материала, се нарича принудителна сила.

При по-нататъшно увеличаване на тока в намотката индукцията отново ще се увеличи до индекса на насищане, но с различна посока на магнитните линии. Когато се демагнетизира в обратна посока, ще се получи остатъчна индукция. Феноменът на остатъчния магнетизъм се използва при създаване на постоянни магнити от вещества с голям експонент на остатъчен магнетизъм. От вещества с възможност за репагнитизиране, са създадени ядра за електрически машини и устройства.

Правилото на лявата ръка

Силата засяга тоководещи проводника, има посока, както е определено по правило лява: местоположението на девствена дланта на ръката, така че магнитните линии, включени в него, и четири пръста са отпуснати от посоката на тока в проводника, е огъната палеца ще покаже посоката на сила. Тази сила е перпендикулярна на индукционния вектор и тока.

Преместването в магнитно поле на проводник с ток се счита за прототип на електрическия мотор, който променя електрическата енергия в механична.

Правило на дясната ръка

По време на движение на проводника в магнитното поле, индуцирано в него електродвижеща сила, която е на стойност пропорционална на магнитната индукция Активирана дължина на проводника и неговата скорост изместване. Тази зависимост се нарича електромагнитна индукция. При определяне на посоката на индуцирана EMF в проводник използва правилото дясната: местоположението на дясната ръка по същия начин, както в Пример наляво, магнитните линии са в дланта и палеца показва посоката на движение на проводника, продълговати пръстите показват посоката на индуцирана електродвижещата сила. Преместването в магнитния поток под влиянието на външни механични проводник сила е най-простият пример на електрически генератор, където механичната енергия се преобразува в електрическа енергия.

Законът за електромагнитната индукция Тя може да бъде формулирано по друг начин: в затворена верига възниква EMF индукция при всяка промяна на магнитния поток, обхванати от тази схема, във веригата EDU числено равно на промяната на скоростта на магнитния поток, който обхваща активното верига.

Тази форма осигурява осреднена ЕМП и показва зависимостта на ЕМП не от магнитния поток, а от скоростта на промяната.

Законът на Ленц

Също така трябва да си припомним закона на Ленц: токът, предизвикан, когато магнитното поле, преминаващо през контура, се променя със собственото си магнитно поле, предотвратява тази промяна. Ако намотките на намотката се пробиват от различни магнитни потоци, тогава ЕМФ, предизвикана през цялата бобина, е равна на сумата на ЕДЕ в различни завои. Сумата от магнитните потоци на различни намотки на серпентината се нарича поточна връзка. Единицата с такава величина, както и магнитният поток, е мрежата.

Когато електрическият ток в схемата се промени, генерираният от него магнитен поток също се променя. В този случай, в съответствие със закона за електромагнитна индукция, EMF се индуцира вътре в проводника. Той се появява във връзка с промяната на тока в проводника, следователно това явление се нарича самоиндукция, и EMF индуцирани в проводника се нарича ЕМФ на самоиндукция.

Потокът и магнитният поток зависят не само от тока, но и от размера и формата на проводника, както и от магнитната пропускливост на заобикалящото го вещество.

Индуктивност на проводник

Коефициентът на пропорционалност се нарича индуктивност на проводника. Тя обозначава способността на диригента да създава поточна връзка, когато електричеството преминава през него. Това е един от основните параметри на електрическите вериги. За някои схеми индуктивността е постоянен индикатор. Тя ще зависи от размера на веригата, нейната конфигурация и магнитната пропускливост на средата. Токът в схемата и магнитния поток няма да са важни.

Горните дефиниции и явления дават обяснение за това какво е магнитно поле. Също така са дадени основните характеристики на магнитното поле, с помощта на които може да се даде определение на този феномен.