Campo magnetico, caratteristica del campo magnetico

Per capire cosa è caratteristicocampo magnetico, è necessario dare definizioni a molti fenomeni. In questo caso, è necessario ricordare in anticipo come e perché appare. Scopri qual è la caratteristica di potenza di un campo magnetico. È importante che un campo simile possa verificarsi non solo nei magneti. A questo proposito, non fa male menzionare le caratteristiche del campo magnetico terrestre.

L'occorrenza del campo

Innanzitutto, descrivi l'occorrenza del campo. Successivamente, puoi descrivere il campo magnetico e le sue caratteristiche. Appare durante il movimento di particelle cariche. Può influenzare le cariche elettriche in movimento, specialmente i conduttori conduttivi. L'interazione tra un campo magnetico e le cariche in movimento, o conduttori attraverso i quali scorre una corrente, è dovuta a forze chiamate elettromagnetiche.

L'intensità o la forza caratteristica di un campo magnetico in un determinato punto spaziale è determinata dall'induzione magnetica. Quest'ultimo è indicato da B.

Rappresentazione grafica del campo

Il campo magnetico e le sue caratteristiche possono esseresono rappresentati in forma grafica per mezzo di linee di induzione. Questa definizione si riferisce alle linee tangenti a cui in qualsiasi punto coinciderà con la direzione del vettore nell'induzione magnetica.

Queste linee entrano nella caratteristica del campo magnetico e sono usate per determinarne la direzione e l'intensità. Maggiore è l'intensità del campo magnetico, più queste linee saranno disegnate.

Quali sono le linee magnetiche?

Linee magnetiche per conduttori rettilinei concorrente hanno la forma di un cerchio concentrico cui centro si trova sull'asse del conduttore. La direzione delle linee di campo magnetico in prossimità dei conduttori percorsi da corrente è determinata dalla regola empirica che va in questo modo: se si troverà un punteruolo in modo che esso è avvitato nella guida in direzione della corrente, allora il senso di circolazione della maniglia corrisponde alla direzione delle linee di campo magnetico.

Alla bobina con corrente la direzione del campo magneticosarà anche determinato dalla regola del trapano. È inoltre necessario ruotare la maniglia nella direzione della corrente nelle spire del solenoide. La direzione delle linee di induzione magnetica corrisponderà alla direzione del movimento di traslazione del trapano.

La determinazione dell'omogeneità e della disomogeneità è la caratteristica principale del campo magnetico.

Creato da una corrente, a parità di condizioni,il campo differirà per la sua intensità in diversi media a causa delle diverse proprietà magnetiche in queste sostanze. Le proprietà magnetiche del mezzo sono caratterizzate dall'assoluta permeabilità magnetica. Misurato in Henry per metro (g / m).

La caratteristica del campo magnetico èassoluta permeabilità magnetica del vuoto, chiamata costante magnetica. Il valore che determina quante volte la permeabilità magnetica assoluta del mezzo sarà diversa dalla costante è detta permeabilità magnetica relativa.

Permeabilità magnetica delle sostanze

Questa è una quantità senza dimensioni. Le sostanze con un valore di permeabilità inferiore a uno sono chiamate diamagnetiche. In queste sostanze, il campo sarà più debole che nel vuoto. Queste proprietà sono presenti in idrogeno, acqua, quarzo, argento, ecc.

Media con una permeabilità magnetica superioreunità, sono chiamati paramagnetici. In queste sostanze, il campo sarà più forte che nel vuoto. Questi mezzi e sostanze includono aria, alluminio, ossigeno, platino.

Nel caso del paramagnetico e del diamagneticosostanze il valore della permeabilità magnetica non dipenderà dalla tensione del campo magnetico esterno. Ciò significa che il valore è costante per una determinata sostanza.

Il gruppo speciale include ferromagneti. Per queste sostanze, la permeabilità magnetica raggiungerà diverse migliaia o più. In questi composti, avente una proprietà di essere magnetizzato e amplificare il campo magnetico, v'è l'uso diffuso in elettrotecnica.

Forza sul campo

Per determinare le caratteristiche del campo magneticoinsieme al vettore di induzione magnetica, può essere applicato un valore chiamato forza del campo magnetico. Questo termine è una quantità vettoriale che determina l'intensità di un campo magnetico esterno. La direzione del campo magnetico in un mezzo con le stesse proprietà in tutte le direzioni del vettore di intensità coinciderà con il vettore di induzione magnetica nel punto del campo.

Le forti proprietà magnetiche dei ferromagneti sono spiegate dalla presenza di piccole parti magnetizzate in modo arbitrario, che possono essere rappresentate come piccoli magneti.

Con un campo magnetico assente, la sostanza ferromagnetica può non avere proprietà magnetiche pronunciate, poiché i campi del dominio acquisiscono orientamenti diversi e il loro campo magnetico totale è zero.

Secondo la caratteristica principale del campo magnetico, seil ferromagnete sarà posto in un campo magnetico esterno, per esempio, in una bobina con una corrente, quindi sotto l'influenza del campo esterno i domini si svolgeranno nella direzione del campo esterno. Inoltre, il campo magnetico della bobina aumenterà e l'induzione magnetica aumenterà. Se il campo esterno è sufficientemente debole, solo una parte di tutti i domini girerà, i cui campi magnetici si avvicinano alla direzione del campo esterno nella direzione. Durante l'aumento della forza del campo esterno, il numero di domini ruotati aumenterà, e per un certo valore della tensione di campo esterna, quasi tutte le parti verranno dispiegate in modo che i campi magnetici si trovino nella direzione del campo esterno. Questo stato è chiamato saturazione magnetica.

La connessione tra induzione magnetica e tensione

L'interconnessione dell'induzione magneticala sostanza ferromagnetica e la forza del campo esterno possono essere rappresentate da un grafico chiamato curva di magnetizzazione. Nel punto di curvatura della curva, la velocità di aumento dell'induzione magnetica diminuisce. Dopo la flessione, quando la tensione raggiunge un determinato indice, si verifica la saturazione e la curva si alza leggermente, acquisendo gradualmente una forma rettilinea. In questa sezione, l'induzione è ancora in crescita, ma abbastanza lentamente e solo a causa dell'aumento della forza del campo esterno.

La dipendenza grafica di questi indicatori non lo èè diretto, quindi il loro rapporto non è costante e la permeabilità magnetica del materiale non è un indicatore costante, ma dipende dal campo esterno.

Cambiamenti nelle proprietà magnetiche dei materiali

Quando la corrente viene aumentata fino alla saturazione completa inbobina con un nucleo ferromagnetico e la sua successiva diminuzione, la curva di magnetizzazione non coinciderà con la curva di smagnetizzazione. Con intensità zero, l'induzione magnetica non avrà lo stesso valore, ma acquisirà un certo indicatore chiamato induzione magnetica residua. La situazione con il ritardo dell'induzione magnetica dalla forza magnetizzante è chiamata isteresi.

Per la completa smagnetizzazione del ferromagneticoIl nucleo nella bobina è necessario per fornire una corrente inversa, che creerà la tensione necessaria. Per diverse sostanze ferromagnetiche è richiesto un segmento di lunghezza diversa. Più è grande, maggiore è la quantità di energia necessaria per la smagnetizzazione. Il valore al quale si verifica una smagnetizzazione completa del materiale è chiamato forza coercitiva.

Con un ulteriore aumento della corrente nella bobina, induzioneaumenterà nuovamente all'indice di saturazione, ma con una direzione diversa delle linee magnetiche. Quando si smagnetizza nella direzione opposta, si otterrà l'induzione residua. Il fenomeno del magnetismo residuo viene utilizzato quando si creano magneti permanenti da sostanze con un grande esponente di magnetismo residuo. Dalle sostanze con la capacità di remagnetizzare, vengono creati nuclei per macchine e dispositivi elettrici.

La regola della mano sinistra

La forza che colpisce il conduttore con corrente hadirezione, determinata dalla regola della mano sinistra: quando il palmo della mano della vergine si trova in modo che le linee magnetiche entrino, e quattro dita si estendono nella direzione della corrente nel conduttore, il pollice piegato segna la direzione della forza. Questa forza è perpendicolare al vettore di induzione e alla corrente.

Lo spostamento in un conduttore di campo magnetico con una corrente è considerato il prototipo del motore elettrico, che trasforma l'energia elettrica in una meccanica.

Regola della mano destra

Durante il movimento di un conduttore in un campo magneticoall'interno forza elettromotrice indotta che ha un valore proporzionale all'induzione magnetica, una lunghezza del conduttore abilitata e la sua velocità di spostamento. Questa dipendenza è chiamata induzione elettromagnetica. Nel determinare la direzione di forza elettromotrice indotta in un conduttore utilizzare la regola della mano destra: la posizione della mano destra nello stesso modo dell'Esempio a fianco, le linee magnetiche sono nel palmo e il pollice indica la direzione di movimento del conduttore, dita allungate indicano la direzione della forza elettromotrice indotta. Muovendosi in un flusso magnetico sotto l'influenza di una forza meccanica conduttore esterno è l'esempio più semplice di un generatore elettrico, in cui l'energia meccanica viene convertita in energia elettrica.

La legge dell'induzione elettromagnetica può essereè formulato in modo diverso: l'EMF è indotto in un circuito chiuso, con qualsiasi cambiamento nel flusso magnetico racchiuso da questo circuito, l'EDE nel circuito è numericamente uguale alla velocità di variazione del flusso magnetico che questo circuito copre.

Questa forma fornisce EMF mediato e indica la dipendenza dell'EMF non sul flusso magnetico, ma sulla velocità del suo cambiamento.

Legge di Lenz

Dobbiamo anche richiamare la legge di Lenz: La corrente indotta da un cambiamento nel campo magnetico che passa attraverso il circuito dal suo campo magnetico ostacola questo cambiamento. Se le bobine della bobina sono perforate da diversi flussi magnetici, allora l'EMF indotta su tutta la bobina è uguale alla somma dell'EDE in diverse spire. La somma dei flussi magnetici di diverse bobine della bobina è chiamata linkage di flusso. L'unità di questa grandezza, così come il flusso magnetico, è la rete.

Quando cambia la corrente elettrica nel circuitoun cambiamento si verifica nel flusso magnetico creato da esso. In questo caso, secondo la legge dell'induzione elettromagnetica, una FEM viene indotta all'interno del conduttore. Appare in connessione con il cambiamento di corrente nel conduttore, perché questo fenomeno è chiamato autoinduzione, e l'EMF indotto nel conduttore è chiamato EMF autoinduzione.

Potokoskrepelenie e il flusso magnetico dipendono non solo dalla sola corrente, ma anche dalle dimensioni e dalla forma del conduttore e dalla permeabilità magnetica della sostanza circostante.

Induttanza di un conduttore

Il coefficiente di proporzionalità è chiamatoinduttanza del conduttore. Denota la capacità del conduttore di creare un collegamento di flusso quando l'elettricità lo attraversa. Questo è uno dei parametri principali dei circuiti elettrici. Per alcuni circuiti, l'induttanza è un indicatore costante. Dipenderà dalle dimensioni del circuito, dalla sua configurazione e dalla permeabilità magnetica del mezzo. La corrente nel circuito e il flusso magnetico non saranno importanti.

Le definizioni e i fenomeni sopra citati dannoUna spiegazione di cosa è un campo magnetico. Inoltre, vengono fornite le principali caratteristiche del campo magnetico, con l'aiuto di cui può essere fornita una definizione di questo fenomeno.