Para entender lo que es característicocampo magnético, uno debe definir muchos fenómenos. En este caso, debe recordar de antemano cómo y por qué aparece. Descubra cuál es la fuerza característica de un campo magnético. Además, es importante que dicho campo se pueda encontrar no solo en los imanes. A este respecto, no está de más mencionar la característica del campo magnético de la tierra.
Primero, describa la ocurrencia del campo.Después puede describir el campo magnético y sus características. Aparece durante el movimiento de partículas cargadas. Puede afectar las cargas eléctricas en movimiento, especialmente los conductores conductores. La interacción entre un campo magnético y cargas en movimiento, o conductores a través de los cuales fluye la corriente, se produce debido a fuerzas llamadas electromagnéticas.
La intensidad o la característica de potencia de un campo magnético en un punto espacial específico se determina por inducción magnética. Este último se indica con el símbolo B.
El campo magnético y sus características pueden serpresentado en forma gráfica utilizando líneas de inducción. Esta definición se refiere a líneas cuyas tangentes en cualquier punto coincidirán con la dirección del vector en la inducción magnética.
Las líneas nombradas se incluyen en la característica del campo magnético y se utilizan para determinar su dirección e intensidad. Cuanto mayor sea la intensidad del campo magnético, más líneas de datos se dibujarán.
Líneas magnéticas en conductores rectilíneos conLa corriente tiene la forma de un círculo concéntrico, cuyo centro se encuentra en el eje del conductor. La dirección de las líneas magnéticas cerca de los conductores con corriente está determinada por la regla del gimlet, que suena así: si el gimlet se coloca de manera que se atornille en el conductor en la dirección de la corriente, entonces la dirección de rotación del mango corresponde a la dirección de las líneas magnéticas.
Para una bobina con corriente, la dirección del campo magnético.También estará determinado por la regla del gimlet. También se requiere girar el mango en la dirección de la corriente en las vueltas del solenoide. La dirección de las líneas de inducción magnética corresponderá a la dirección del movimiento de traslación del gimlet.
La determinación de la homogeneidad y la heterogeneidad es la característica principal de un campo magnético.
Creado por una sola corriente, en igualdad de condiciones,El campo variará en intensidad en diferentes medios debido a las diferentes propiedades magnéticas de estas sustancias. Las propiedades magnéticas del medio se caracterizan por una permeabilidad magnética absoluta. Medido en Henry por metro (g / m).
La característica del campo magnético incluyePermeabilidad magnética absoluta de un vacío, llamada constante magnética. El valor que determina cuántas veces la permeabilidad magnética absoluta del medio diferirá de la constante se llama permeabilidad magnética relativa.
Esta es una cantidad adimensional.Las sustancias con un valor de permeabilidad menor que la unidad se llaman diamagnéticas. En estas sustancias, el campo será más débil que en el vacío. Estas propiedades están presentes en hidrógeno, agua, cuarzo, plata, etc.
Medios con permeabilidad magnética superior ala unidad se llama paramagnética. En estas sustancias, el campo será más fuerte que en el vacío. Estos medios y sustancias incluyen aire, aluminio, oxígeno, platino.
En el caso de paramagnético y diamagnético.El valor de las sustancias de la permeabilidad magnética no dependerá del voltaje del campo de magnetización externo. Esto significa que el valor es constante para una sustancia en particular.
Un grupo especial incluye ferromagnetos.Para estas sustancias, la permeabilidad magnética alcanzará varios miles o más. Estas sustancias, que tienen la propiedad de magnetizar y amplificar un campo magnético, tienen un uso generalizado en ingeniería eléctrica.
Para determinar las características del campo magnético.Junto con el vector de inducción magnética, se puede utilizar un valor llamado intensidad del campo magnético. Este término es una cantidad vectorial que determina la intensidad de un campo magnético externo. La dirección del campo magnético en un medio con las mismas propiedades en todas las direcciones, el vector de intensidad coincidirá con el vector de inducción magnética en el punto del campo.
Las fuertes propiedades magnéticas de los ferromagnetos se explican por la presencia en ellos de pequeñas piezas arbitrariamente magnetizadas, que pueden representarse como pequeños imanes.
Con un campo magnético faltante, la sustancia ferromagnética puede no tener propiedades magnéticas pronunciadas, ya que los campos de los dominios adquieren diferentes orientaciones, y su campo magnético total es cero.
Según la característica principal del campo magnético, siSi el ferromagnet se coloca en un campo magnético externo, por ejemplo, en una bobina con corriente, entonces, bajo la influencia de un campo externo, los dominios se desplegarán en la dirección del campo externo. Además, el campo magnético en la bobina aumentará y la inducción magnética aumentará. Si el campo externo es lo suficientemente débil, solo se volcará una parte de todos los dominios, cuyos campos magnéticos en la dirección están cerca de la dirección del campo externo. A medida que aumenta la intensidad del campo externo, aumentará el número de dominios rotados y, a un cierto valor del voltaje del campo externo, se desplegarán casi todas las partes de modo que los campos magnéticos se ubiquen en la dirección del campo externo. Esta condición se llama saturación magnética.
Interconectividad de inducción magnéticaEl material ferromagnético y las intensidades de campo externo se pueden trazar utilizando un gráfico llamado curva de magnetización. En la curva del gráfico de curva, la tasa de aumento de la inducción magnética disminuye. Después de una curva, donde la tensión alcanza cierto indicador, se produce la saturación y la curva se eleva ligeramente, convirtiéndose gradualmente en una línea recta. En esta área, la inducción sigue creciendo, pero de forma lenta y solo debido a un aumento en la intensidad del campo externo.
La dependencia gráfica de los datos del indicador no eses directo, lo que significa que su relación no es constante, y la permeabilidad magnética del material no es un indicador constante, sino que depende del campo externo.
Con fuerza de corriente creciente para completar la saturación enuna bobina con un núcleo ferromagnético y su posterior reducción, la curva de magnetización no coincidirá con la curva de desmagnetización. Con tensión cero, la inducción magnética no tendrá el mismo valor, pero adquirirá algún indicador llamado inducción magnética residual. La situación con el retraso de la inducción magnética de la fuerza de magnetización se llama histéresis.
Para la desmagnetización completa de ferromagnéticoSe requiere que el núcleo de la bobina proporcione una corriente inversa, lo que creará la tensión necesaria. Para diferentes sustancias ferromagnéticas, se requiere un segmento de varias longitudes. Cuanto más grande es, mayor es la cantidad de energía requerida para la desmagnetización. El valor al que se produce la desmagnetización completa del material se llama fuerza coercitiva.
Con un aumento adicional de corriente en la bobina, inducciónaumentará nuevamente al índice de saturación, pero con una dirección diferente de las líneas magnéticas. Al desmagnetizar en la dirección opuesta, se obtendrá una inducción residual. El fenómeno del magnetismo residual se utiliza para crear imanes permanentes a partir de sustancias con un gran indicador de magnetismo residual. A partir de sustancias con la capacidad de magnetizar, se crean núcleos para máquinas y dispositivos eléctricos.
La fuerza que afecta al conductor actual tienela dirección determinada por la regla de la mano izquierda: cuando la palma de la mano virgen se coloca de modo que las líneas magnéticas entren en ella, y cuatro dedos se extienden en la dirección de la corriente en el conductor, el pulgar doblado indicará la dirección de la fuerza. Esta fuerza es perpendicular al vector de inducción y la corriente.
Un conductor portador de corriente que se mueve en un campo magnético se considera un prototipo de un motor eléctrico que transforma la energía eléctrica en energía mecánica.
Cuando un conductor se mueve en un campo magnéticodentro de ella se induce una fuerza electromotriz, que tiene un valor proporcional a la inducción magnética, la longitud involucrada del conductor y su velocidad de movimiento. Esta relación se llama inducción electromagnética. Al determinar la dirección del EMF inducido en el conductor, se utiliza la regla de la mano derecha: cuando se encuentra la mano derecha, como en el ejemplo con la izquierda, las líneas magnéticas entran en la palma de la mano, y el pulgar indica la dirección del movimiento del conductor, los dedos extendidos indican la dirección del EMF inducido. Un conductor que se mueve en un flujo magnético bajo la influencia de una fuerza mecánica externa es el ejemplo más simple de un generador eléctrico en el que la energía mecánica se convierte en energía eléctrica.
La ley de inducción electromagnética puede serestá formulado de manera diferente: EMF se induce en un circuito cerrado, con cualquier cambio en el flujo magnético cubierto por este circuito, el EDF en el circuito es numéricamente igual a la tasa de cambio de flujo magnético que cubre este circuito.
Este formulario proporciona un indicador EMF promediado e indica la dependencia de la EMF no del flujo magnético, sino de su tasa de cambio.
También debe recordar la ley de Lenz:La corriente inducida por un cambio en el campo magnético que pasa a través del circuito con su campo magnético evita este cambio. Si las bobinas de una bobina son penetradas por flujos magnéticos de diferente magnitud, entonces el EMF inducido por una bobina completa es igual a la suma del EDE en diferentes bobinas. La suma de los flujos magnéticos de diferentes vueltas de la bobina se denomina enlace de flujo. La unidad de medida para esta cantidad, como el flujo magnético, es Weber.
Al cambiar la corriente eléctrica en el circuitoHay un cambio en el flujo magnético creado por él. En este caso, de acuerdo con la ley de inducción electromagnética, la inducción de EMF ocurre dentro del conductor. Aparece en relación con un cambio en la corriente en el conductor, porque este fenómeno se llama autoinducción, y el EMF inducido en el conductor se llama EMF de autoinducción.
El enlace de flujo y el flujo magnético dependen no solo de la intensidad actual, sino también del tamaño y la forma del conductor, y de la permeabilidad magnética de la sustancia circundante.
El coeficiente de proporcionalidad se llamainductancia del conductor Denota la capacidad de un conductor para crear un enlace de flujo cuando la electricidad lo atraviesa. Este es uno de los principales parámetros de los circuitos eléctricos. Para ciertos circuitos, la inductancia es un indicador constante. Dependerá del tamaño del circuito, su configuración y la permeabilidad magnética del medio. En este caso, la intensidad de corriente en el circuito y el flujo magnético no serán importantes.
Las definiciones y fenómenos anteriores danUna explicación de lo que es un campo magnético. También se dan las características principales del campo magnético, con la ayuda de las cuales se puede definir este fenómeno.
