Автоматизация Автоматизация Архитектура Астрономия Одит Биология Счетоводство Военна наука Генетика География Геология Държавна къща Друга журналистика и средства за масова информация Изкуство Чужди езици Компютърни науки История Компютри Компютри Кулинарна култура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Механика Механика Мениджмънт Метал и заваръчна механика Музика Население Образование Безопасност на живота Охрана на труда Педагогика Политика Право инструмент за програмиране производство Industries Психология P Дио Религия Източници Communication Социология на спорта стандартизация Строителство Технологии Търговия Туризъм Физика Физиология Философия Финанси Химически съоръжения Tsennoobrazovanie скициране Екология иконометрия Икономика Електроника Yurispundenktsiya

Магнитно поле. Магнитна индукция, сила на магнитното поле. Концепцията за електромагнитно поле

Прочетете още:
  1. Apgumentation като логичен и комуникативен процес. Концепцията на научната аргументация.
  2. В) Втората предпоставка: патологична в аналитичното поле.
  3. Г) Параноидно оформление като парализа на полето.
  4. I Понятието за информационни системи
  5. I. КОНЦЕПЦИЯТА НА ДОКУМЕНТА. ВИДОВЕ ДОКУМЕНТИ.
  6. I. Концепцията и значението на защитата на труда
  7. I. Концепцията за обществото.
  8. II. ОСНОВНА КОНЦЕПЦИЯ НА ИНФОРМАТИКАТА - ИНФОРМАЦИЯ
  9. II. Концепцията за социално действие
  10. MathCad: концепцията за масив, създаването на вектори и матрици.
  11. V2: Електромагнитна индукция
  12. A. Концепцията за жилищното право

Природата на магнитното поле беше изяснена от Оерстед, който през 1820 г. показа, че се образува магнитно поле около проводника с ток, чието направление се определя от правилото "издънка". Ампер изследва зависимостта на силата на взаимодействието между проводници с ток по техните конфигурации, установявайки закона, получил неговото име. По този начин два паралелни проводника с течения, протичащи в една посока, взаимодействат със силата на единица дължина:

където = 4 , 10 -7 GH / m е абсолютната магнитна пропускливост на вакуума, I 1 и I 2 са течения, протичащи в проводниците, а r е разстоянието между проводниците. Тази формула се използва за установяване на основния електрически елемент на системата C - ток (Ampere). С ток на тока от един ампер, два проводника, разположени на разстояние един метър един от друг, си взаимодействат със сила от 2 10 -7 Нютон на метър. Проводниците с противоположно насочени токове отблъскват. В известен смисъл формулата (9) е аналог на закона на Кулон.

По този начин може да се определи, че магнитното поле е специален вид материя, чрез която се осъществява взаимодействието на електрически токове или движещи се електрически заряди.

Магнитно поле може да бъде открито с помощта на магнитна игла, която ще действа в магнитното поле на двойката сили. Магнитната игла може да бъде заменена с текуща рамка. Тя се характеризира с големината на магнитния момент: p m = I. S , равна на произведението на тока в рамка I от областта на рамката S. Магнитният момент е вектор, чиято посока се определя от правилото на десния винт. В магнитното поле двойката сили действа върху текущата рамка, като се стреми да установи магнитния момент на рамката по посока на външното магнитно поле. Съответно се въвежда сила, характерна за магнитното поле В, наречена индукция на магнитното поле , която е съотношението на максималния момент на двойката сили действащи върху текущата рамка в магнитното поле спрямо магнитния момент на тази рамка: p m :

Стойността на магнитната индукция в Тесла се измерва. T = Н. m / A. m 2 .

В материята магнитната индукция променя стойността си: B = Къде, къде - относителна магнитна пропускливост, B 0 - индукция на магнитно поле във вакуум. Стойността H = B / се нарича силата на магнитното поле. Магнитното поле, създадено от всяка конфигурация на проводници, е позволено от закона Biot-Savart-Laplace. Така че магнитната индукция на поле, създадена от безкраен проводник с ток, се равнява на:



Посоката на индукционния вектор се определя от правилото "сонда" и съвпада с посоката на допирателната към окръжността с радиус r, перпендикулярна на текущия вектор. В центъра на кръгов проводник с ток, индукцията е:

В индуктор, съдържащ N завои с ток с дължина l, индукцията е:

където n е броят на завъртанията на единица дължина на намотката.

Електрическият заряд, движещ се в магнитно поле със скорост v се задейства от силата, наречена Lorentz force . Числената стойност на тази сила е: Fn = qvBsina, където a е ъгълът между посоката на скоростта v и индукцията на магнитното поле B. Ако разложим вектора на скоростта на заредената частица в два компонента - по посока на магнитното поле и перпендикулярно на него, тогава можем да видим, че траекторията Задвижването на частиците ще бъде винтова линия.

Проводник с ток в магнитно поле се задейства от сила, наречена Амперна сила. Естеството на тази сила е същата като тази на силите на Лоренц. Абсолютната стойност на тази сила е F = BIlsina , където I е токът в проводника, 1 е дължината на проводника и а е ъгълът между посоката на тока в проводника и вектора на магнитната индукция B. Посоката на действието на силата на Ampère се определя от правилото на лявата ръка: така че линиите на силата на магнитното поле да влязат в дланта на ръката ви, четирите пръста показват посоката на тока, а огънатата палеца маркира посоката, в която действа силата.

Флуидът на вектора на магнитната индукция В през областта S е интегралът на нормалния компонент на вектора В в областта S:

Дебитът се измерва в Weber: Vb = Tl m.

Ако полето Б е хомогенно, тогава индуктивността излиза от под интеграла и потокът е равен на: Ф в = BScos a, където a е ъгълът между вектора В и нормалната спрямо равнината на контура и S е областта на контура.

‡ Зареждане ...

Английският физик М. Фарадей през 1831 г. открива закон, който носи неговото име. Същността на закона се свежда до факта, че при всяка промяна в магнитния поток във веригата, обхващаща района S, възниква електродвижеща сила на магнитната индукция, равна на скоростта на промяна на потока, взета с противоположния знак.

Знакът минус представлява правилото на Ленц и е следствие от закона за опазване на енергията.

По този начин може да се твърди, че промяна в магнитното поле предизвиква появата на електрическо поле. Ако контурът е реален, т.е. е представен под формата на проводник, тогава токът ще се влее в него, генерирайки магнитно поле, което според правилото на Ленц ще предотврати промените на магнитното поле, което го е причинило.

Специален случай на електромагнитна индукция е появата на електродвижеща сила във веригата с промяна на тока в същата верига. Магнитният поток, който се произвежда във веригата, е пряко пропорционален на тока, преминаващ през нея: Ф = LI, където L е индуктивният контур.

Индуктивността зависи от размера и формата на контура и магнитната пропускливост на средата. Единицата на индуктивност е Хенри.

Когато напрежението в тока се промени, магнитният поток, който пробива тази верига, се променя, което води до появата на електродвижеща сила на самоиндукция:

В резултат на самоиндуцирането промяната на тока на тока в схемата не се получава мигновено. Следователно, по-специално, при отварянето на някаква реална верига възниква искра или дъга при контактите на превключвателя. За електромагнит, имащ N завъртания с дължина 1 и напречна секция S, индуктивността е L = , т.е. зависи от геометрията на намотката и от относителната магнитна пропускливост на материала, от който е направена сърцевината.

Една от проявите на електромагнитна индукция е появата на затворени индукционни токове (токове на Фуко) в твърди проводящи тела: метални части, електролитни разтвори, биологични тъкани.

Едишните токове се формират, когато едно проводящо тяло се движи в магнитно поле, с промяна във времето на индуциране на полето, а също и с комбинирания ефект на двата фактора. Силата на вихрови токове зависи от електрическото съпротивление на тялото и следователно от съпротивлението и размерите, както и от скоростта на промяна на магнитния поток.

Във физиотерапията нагряването на отделни части на човешкото тяло с вихрови токове се предписва като терапевтична процедура, наречена индуктотермия.

Единна теория за електромагнитното поле е създадена от английския физик DK Maksvell. Той основава теорията си на хипотезата, че всяко редуващо се електрическо поле генерира вихрово магнитно поле. Променливото електрическо поле се нарича изместване на тока на Максуел, тъй като, както обичайният ток, причинява магнитно поле.

За да се намери израз за тока на пристрастия, може да се разгледа преминаването на променлив ток по верига, в която е свързан кондензатор с диелектрик. При проводниците това е обичайният проводящ ток от 1 np , поради промяната на заряда на кондензаторните пластини. Може да се предположи, че токът на проводимост е затворен в кондензатора с изместващ ток от 1 cm , с I cm = I pr = dq / dt. Зареждане на кондензаторни пластини

q = CU = ,

Тогава пристрастие ток:

Тъй като електрическото поле на кондензатора е равномерно, разделяйки тока от площта на плочите, получаваме израз за плътността на тока на изместване:

От този израз произтича, че токът на пристрастия е насочен към страната dE / dt. Например, с увеличаване на силата на електричното поле, по протежение на Е.

Магнитното поле на пристрастиешните токове беше експериментално открито от V.K. Рьонтген.

От основното уравнение на теорията на Максуел произтича, че появата на някоя област, електрическа или магнитна, в някаква точка от пространството води до цялата верига на взаимните трансформации: променливото електрическо поле генерира магнитно поле и промяната в магнитното поле генерира електрическо поле. Така се формира едно единствено електромагнитно поле.


1 | 2 | | 3 | 4 | 5 |


Когато използвате този материал, свържете се със bseen2.biz (0.084 сек.)