Il campo magnetico del solenoide. elettromagneti

Senza dubbio, a tutti i bambini è piaciuto giocare con l'infanziamagnete. Ottenere un magnete permanente era molto semplice: per questo scopo era necessario trovare una vecchia colonna, estrarre da essa un altoparlante che riproducesse il suono e, dopo semplici "azioni vandaliche", estrarne un magnete ad anello. Non è sorprendente che molti abbiano condotto un esperimento con limatura metallica e un foglio di carta. La segatura si trovava lungo le linee di tensione del campo.

Nell'ingegneria elettrica, una distribuzione molto più ampiaricevuto non permanente, ma elettromagneti. È noto dal corso della fisica che quando una corrente fluisce attraverso un conduttore, viene creato un campo magnetico attorno a quest'ultimo, il cui valore è direttamente correlato al valore corrente della corrente.

I dubbi possono ripetere l'esperienza più sempliceOersted, quando una bussola viene posizionata accanto al conduttore rettilineo con corrente. In questo caso, la freccia devierà dal polo nord geografico del pianeta (perpendicolare al filo). La direzione della deviazione può essere determinata con l'aiuto della regola della mano destra: posizionare la mano destra parallela al palmo del conduttore verso il basso. 4 dita devono indicare la direzione della corrente. Quindi il pollice piegato a 90 gradi segna il lato di deflessione della freccia. Intorno al filo rettilineo, il campo magnetico sembra un cilindro con un filo nel mezzo. Ma le linee di tensione formano anelli.

Nell'ingegneria elettrica, questi campi magneticisono principalmente usati in bobine. Spesso si sente l'espressione "campo magnetico di un solenoide". Immagina un normale chiodo e un filo sottile in isolamento. Avvolgendo uniformemente il filo sull'unghia, otteniamo un solenoide. In questo caso, l'unghia colpisce il campo magnetico del solenoide, ma questo è un argomento completamente diverso. È importante capire cosa si intende esattamente con il termine. Se ora connetti la bobina alla sorgente di corrente, allora attorno ad essa si formerà un campo magnetico.

L'energia del campo magnetico del solenoideè direttamente proporzionale al valore dell'induttanza e al quadrato della corrente che passa attraverso le spire. A sua volta, l'induttanza dipende dal quadrato del numero di giri. In questo caso, è necessario prendere in considerazione il design degli avvolgimenti: può essere un caso semplice con uno strato di giri, e anche una struttura multistrato, in cui la direzione corrente nelle curve ha un effetto correttivo sull'energia totale. I solenoidi sono utilizzati negli schemi di tram, meccanismi di taglio, contattori, ecc.

Il campo magnetico del solenoide èanelli che emergono da un'estremità dell'avvolgimento e entrano nell'altra. All'interno della bobina, le linee di forza non sono interrotte, ma si propagano in un mezzo dielettrico o lungo un nucleo conduttore. Corollario: il campo del solenoide è polare. Le linee escono dal polo nord magnetico e ritornano al polo sud. Non è difficile indovinare che il campo magnetico del solenoide dipende dalla polarità della sorgente di corrente collegata alle estremità del filo. Le proprietà magnetiche del solenoide praticamente coincidono con il magnete permanente. Ciò consente al solenoide di essere usato come un elettromagnete. In produzione, è possibile vedere le gru, che al posto del gancio hanno posizionato un disco elettromagnetico. Questo è il "fratello maggiore" del solenoide: l'avvolgimento sul nucleo. La particolarità di tutti gli elettromagneti è che le proprietà magnetiche esistono solo quando la corrente scorre attraverso le spire.

Oltre ai solenoidi, vengono spesso utilizzati i toroidi. Questi sono gli stessi giri di filo, ma avvolti su un circuito magnetico circolare. Di conseguenza, il campo magnetico del solenoide ed il toroide diverso. La caratteristica principale è che le linee di forza del campo magnetico sono distribuiti sul circuito base-magnetico all'interno della bobina, e non è, come nel caso del solenoide. Tutto ciò indica una maggiore efficienza delle bobine sul materiale magneticamente conduttivo ad anello. Impatto: I trasformatori toroidali sono affidabili e hanno minori perdite rispetto alle loro controparti abituali.