Магнетно поље и његови параметри, магнетна кола

Под појмом „магнетно поље“ уобичајено је да се подразумева одређени енергетски простор у коме се испољавају силе магнетне интеракције. Они се тичу:

• одвојене супстанце: феримагнети (метали - углавном ливено гвожђе, гвожђе и њихове легуре) и њихова класа ферита, без обзира на стање;

• покретни набоји електричне енергије.

Зову се физичка тела која имају заједнички магнетни момент електрона или других честица трајних магнета... Њихова интеракција је приказана на фотографији. линије магнетног поља.

Они се формирају након што се перманентни магнет доведе на полеђину картонског листа са равномерним слојем гвоздених струготина. На слици је јасно означено Северни (Н) и Јужни (С) пол са смером линија поља у односу на њихову оријентацију: излаз са Северног пола и улаз на Јужни пол.

Како се ствара магнетно поље

Извори магнетног поља су:

• трајни магнети;

• мобилне накнаде;

• електрично поље које се мења у времену.

Свако дете у вртићу је упознато са дејством трајних магнета.На крају крајева, он је већ морао да ваја слике-магнете, извађене из пакета свих врста посластица, на фрижидеру.

Електрична наелектрисања у кретању обично имају знатно већу енергију магнетног поља од трајни магнети... Такође се означава линијама силе. Хајде да анализирамо правила за њихово цртање за равну жицу са струјом И.

Линија магнетног поља повучена је у равни управној на кретање струје, тако да је у свакој њеној тачки сила која делује на северни пол магнетне игле усмерена тангенцијално на ову праву. Ово ствара концентричне кругове око покретног набоја.

Правац ових сила одређен је познатим правилом завртња или десног завртња.

правило гимлета

Неопходно је поставити кардан коаксијално са вектором струје и окренути ручицу тако да се кретање кардана унапред поклопи са његовим правцем. Тада ће се оријентација линија магнетног поља показати окретањем ручке.

У прстенастом проводнику, ротационо кретање дршке поклапа се са смером струје, а транслационо кретање указује на оријентацију индукције.

Линије магнетног поља увек напуштају северни пол и улазе у јужни пол. Они се настављају унутар магнета и никада се не отварају.

Погледајте овде за више детаља: Како правило кардана функционише у електротехници

Правила интеракције магнетних поља

Магнетна поља из различитих извора се сабирају и формирају резултујуће поље.

У овом случају, магнети са супротним половима (Н — С) се међусобно привлаче, а са истим именима (Н — Н, С — С) — одбијају се.Силе интеракције између полова зависе од удаљености између њих. Што се полови ближе померају, ствара се већа сила.

Основне карактеристике магнетног поља

То укључује:

• вектор магнетне индукције (В);

• магнетни флукс (Ф);

• веза флукса (Ψ).

Интензитет или сила удара поља се процењује вектором вредности магнетне индукције... Одређује се вредношћу силе «Ф» коју ствара струја «И» која пролази кроз жицу дужине «л». ». В= Ф / (И ∙ л)

Јединица мерења магнетне индукције у систему СИ је Тесла (у знак сећања на физичара који је проучавао ове појаве и описао их математичким методама). У руској техничкој литератури означен је као "Т", ау међународној документацији усвојен је симбол "Т".

1 Т је индукција таквог једноликог магнетног флукса који делује силом од 1 њутн за сваки метар дужине на праву жицу управну на смер поља када кроз ту жицу прође струја од 1 ампера.

1Т = 1 ∙ Н / (А ∙ м)

Векторски правац В одређен правилом леве руке.

Ако ставите длан своје леве руке у магнетно поље тако да линије силе са северног пола улазе у длан под правим углом и поставите четири прста у правцу струје у жици, тада ће истурени палац указати на смер силе која делује на ту жицу .

У случају да се проводник са електричном струјом не налази под правим углом у односу на линије магнетног поља, сила која на њега делује биће пропорционална вредности струје која тече и компоненти пројекције дужине проводника са струја на равни која се налази у управном правцу.

Сила која делује на електричну струју не зависи од материјала од којих је проводник направљен и његове површине попречног пресека. Чак и ако ова жица уопште не постоји и покретна наелектрисања почну да се крећу у другом окружењу између магнетних полова, ова сила се неће променити ни на који начин.

Ако унутар магнетног поља у свим тачкама вектор В има исти правац и величину, онда се такво поље сматра униформним.

Било које окружење са магнетна својства, утиче на вредност вектора индукције В.

Магнетни флукс (Ф)

Ако узмемо у обзир пролазак магнетне индукције кроз одређени регион С, онда ће се индукција ограничена на њене границе назвати магнетним флуксом.

Када је област нагнута под неким углом α у односу на смер магнетне индукције, магнетни флукс се смањује са косинусом угла нагиба региона. Његова максимална вредност се ствара када је површина окомита на њену продорну индукцију. Ф = В С

Јединица мерења магнетног флукса је 1 вебер, одређена проласком индукције од 1 тесла кроз површину од 1 квадратни метар.

Стреаминг веза

Овај термин се користи за добијање укупне количине магнетног флукса који генерише одређени број струјних проводника који се налазе између полова магнета.

За случај када иста струја И пролази кроз намотај завојнице са бројем завоја н, тада се укупан (повезани) магнетни флукс свих завоја назива флукс-везом Ψ.

Ψ = н Ф… Јединица мерења протока је 1 вебер.

Како се магнетно поље формира од наизменичног електричног

Електромагнетно поље које реагује са електричним наелектрисањем и телима са магнетним моментима је комбинација два поља:

• електрични;

• магнетна.

Они су међусобно повезани, комбинација су једни других, а када се једно временом промени, код другог се јављају одређена одступања. На пример, при стварању наизменичног синусоидног електричног поља у трофазном генератору, исто магнетно поље се формира истовремено са карактеристикама сличних наизменичних хармоника.

Магнетна својства супстанци

У вези са интеракцијом са спољним магнетним пољем, супстанце се деле на:

• антиферомагнети са уравнотеженим магнетним моментима, због којих се ствара веома мали степен магнетизације тела;

• дијамагнети са својством магнетизовања унутрашњег поља против дејства спољашњег. Када нема спољашњег поља, онда се њихова магнетна својства не манифестују;

• парамагнети са својствима магнетизовања унутрашњег поља у правцу спољашњег дејства, који имају мали степен магнетизам;

• феромагнетна својства без примењеног спољашњег поља на температурама испод Киријеве тачке;

• феримагнети са неуравнотеженим магнетним моментима по величини и правцу.

Сва ова својства супстанци су нашла различите примене у савременим технологијама.

Магнетна кола

Овај појам се назива скуп различитих магнетних материјала кроз које пролази магнетни флукс.Они су аналогни електричним колима и описују се одговарајућим математичким законима (укупна струја, Ом, Кирхоф, итд.). Погледај - Основни закони електротехнике.

Заснован прорачуни магнетног кола сви трансформатори, индуктори, електричне машине и многи други уређаји раде.

На пример, у радном електромагнету, магнетни флукс пролази кроз магнетно коло направљено од феромагнетних челика и ваздуха са израженим не-феромагнетним својствима. Комбинација ових елемената чини магнетно коло.

Већина електричних уређаја има магнетна кола у свом дизајну. Прочитајте више о томе у овом чланку - Магнетна кола електричних уређаја

Прочитајте и о овој теми: Примери прорачуна магнетних кола