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, in particolare 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 una corrente la direzione di un campo magneticosarà determinato anche in base alla regola del succhiello. È inoltre necessario ruotare la maniglia nella direzione della corrente nelle bobine del solenoide. La direzione delle linee di induzione magnetica corrisponderà alla direzione del movimento di traslazione del succhiello.

La definizione di omogeneità e disomogeneità è la caratteristica principale del campo magnetico.

Creato da una singola corrente, in condizioni uguali,Il campo varierà di intensità in diversi ambienti 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 includeL'assoluta permeabilità magnetica di un vuoto, chiamata costante magnetica. Il valore che determina quante volte la permeabilità magnetica assoluta di un mezzo differisce da una costante è detta permeabilità magnetica relativa.

Permeabilità magnetica delle sostanze

Questa è una quantità senza dimensioni. Le sostanze che hanno 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.

Ambienti con 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.

Un gruppo speciale include ferromagneti. Queste sostanze permeabilità magnetica raggiungerà diverse migliaia o più. Queste sostanze, che hanno la capacità di magnetizzare e amplificare un campo magnetico, hanno un largo uso nell'ingegneria elettrica.

Forza sul campo

Per determinare le caratteristiche del campo magneticoInsieme al vettore di induzione magnetica, può essere applicato un valore chiamato intensità del campo magnetico. Questo termine è una quantità vettoriale che definisce 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 dell'induzione magnetica nel punto di campo.

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

Con un campo magnetico mancante, una sostanza ferromagnetica può non avere proprietà magnetiche pronunciate, poiché i campi dei domini acquisiscono orientamenti diversi e il loro campo magnetico totale è zero.

Secondo la caratteristica principale del campo magnetico, seSe un ferromagnete è posto in un campo magnetico esterno, ad esempio, in una bobina di corrente, quindi sotto l'influenza del campo esterno i domini gireranno nella direzione del campo esterno. Inoltre, il campo magnetico alla bobina aumenterà e l'induzione magnetica aumenterà. Se il campo esterno è sufficientemente debole, solo una frazione di tutti i domini girerà, i cui campi magnetici sono nella direzione vicino alla direzione del campo esterno. Durante l'aumento della forza del campo esterno, il numero di domini ruotati aumenterà, e ad un certo valore della tensione di campo esterna, quasi tutte le parti saranno ruotate in modo che i campi magnetici si troveranno nella direzione del campo esterno. Questo stato è chiamato saturazione magnetica.

La relazione di induzione magnetica e intensità

Interconnessione di induzione magneticala sostanza ferromagnetica e l'intensità del campo esterno possono essere rappresentate utilizzando un grafico chiamato curva di magnetizzazione. Al posto della curva della curva 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 la forma di una linea retta. In questa area, l'induzione è ancora in crescita, ma piuttosto lentamente e solo a causa di un aumento della forza del campo esterno.

La dipendenza grafica dei dati dell'indicatore non lo èè diretto, significa che la loro relazione 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

Con crescente corrente a piena saturazione inla bobina con un nucleo ferromagnetico e la sua successiva riduzione della curva di magnetizzazione non coincideranno con la curva di smagnetizzazione. Con intensità zero, l'induzione magnetica non avrà lo stesso valore, ma acquisirà un 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 varie lunghezze. Più è grande, più energia è necessaria per la smagnetizzazione. Il valore al quale il materiale è completamente smagnetizzato è chiamato forza coercitiva.

Con ulteriore aumento della corrente nell'induzione della bobinaaumenterà nuovamente all'indice di saturazione, ma con una diversa direzione delle linee magnetiche. Quando si smagnetizza nella direzione opposta, si otterrà l'induzione residua. Il fenomeno del magnetismo residuo viene utilizzato per creare magneti permanenti da sostanze con un ampio indice di magnetismo residuo. Da sostanze che hanno la capacità di inversione della magnetizzazione, sono i nuclei per macchine elettriche ed elettrodomestici.

Regola della mano sinistra

La forza che colpisce un conduttore con corrente hala direzione determinata dalla regola della mano sinistra: quando il palmo della mano della Vergine viene posizionato in modo tale che le linee magnetiche entrino in esso, e quattro dita si estendono nella direzione della corrente nel conduttore, il pollice piegato indica la direzione della forza. Questa forza è perpendicolare al vettore di induzione e corrente.

Un conduttore che si muove in un campo magnetico con una corrente è considerato il prototipo di un motore elettrico che trasforma l'energia elettrica in energia meccanica.

Regola della mano destra

Durante il movimento del conduttore in un campo magneticoAl suo interno viene indotta una forza elettromotrice, che ha un valore proporzionale all'induzione magnetica, alla lunghezza effettiva del conduttore e alla velocità del suo movimento. Questa relazione è chiamata induzione elettromagnetica. Quando si determina la direzione dell'EMF indotta in un conduttore, si usa la regola della mano destra: quando si posiziona la mano destra nello stesso modo dell'esempio da sinistra, le linee magnetiche entrano nel palmo, e il pollice indica la direzione di movimento del conduttore, le dita allungate indicano la direzione dell'EMF indotto. Un conduttore che si muove in un flusso magnetico sotto l'influenza di una forza meccanica esterna 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 essereformulato in modo diverso: in un circuito chiuso, viene indotto EMF, per ogni variazione nel flusso magnetico coperto da un dato circuito, l'EDT nel circuito è numericamente uguale alla velocità di variazione del flusso magnetico che copre il circuito dato.

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

Legge di Lenz

Devi anche ricordare la legge Lenz: la corrente indotta da un cambiamento nel campo magnetico che passa attraverso il circuito, il suo campo magnetico impedisce questo cambiamento. Se le bobine della bobina sono attraversate da diversi flussi magnetici, allora l'emf indotta su tutta la bobina è uguale alla somma dell'edit in diverse bobine. La somma dei flussi magnetici di diverse spire di una bobina è chiamata collegamento del flusso. L'unità di misura di questa quantità, come il flusso magnetico, è Weber.

Quando si cambia la corrente elettrica nel circuitoc'è un cambiamento e il flusso magnetico creato da esso. In questo caso, secondo la legge dell'induzione elettromagnetica, l'EMF è indotto 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 di autoinduzione.

L'accoppiamento di flusso e il flusso magnetico dipendono non solo dalla forza della corrente, ma anche dalle dimensioni e dalla forma del conduttore e dalla permeabilità magnetica della sostanza circostante.

Induttanza del conduttore

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

Le definizioni e i fenomeni sopra citati dannouna spiegazione per ciò che è un campo magnetico. Presenta anche le principali caratteristiche del campo magnetico, che può essere utilizzato per definire questo fenomeno.