Per capire cos'è una caratteristicacampo magnetico, molti fenomeni dovrebbero essere definiti. In questo caso, è necessario ricordare in anticipo come e perché appare. Scopri qual è la forza caratteristica di un campo magnetico. Allo stesso tempo, è importante che un tale campo possa verificarsi non solo nei magneti. A questo proposito, non fa male menzionare le caratteristiche del campo magnetico terrestre.
Innanzitutto, dovresti descrivere l'occorrenza del campo.Quindi puoi descrivere il campo magnetico e le sue caratteristiche. Appare durante il movimento delle particelle cariche. Può influire sulle cariche elettriche in movimento, in particolare sui conduttori conduttivi. L'interazione tra un campo magnetico e le cariche in movimento, o conduttori attraverso i quali scorre la corrente, avviene a causa di forze chiamate elettromagnetiche.
L'intensità o forza caratteristica di un campo magnetico in un certo punto spaziale viene determinata mediante l'induzione magnetica. Quest'ultimo è indicato dal simbolo B.
Il campo magnetico e le sue caratteristiche possono esserepresentato in forma grafica utilizzando linee di induzione. Questa definizione è chiamata linee, tangenti alle quali in qualsiasi punto coinciderà con la direzione del vettore dell'induzione magnetica.
Queste linee sono incluse nelle caratteristiche del campo magnetico e vengono utilizzate per determinarne la direzione e l'intensità. Maggiore è l'intensità del campo magnetico, maggiore sarà il numero di queste linee tracciate.
Linee magnetiche per conduttori diritti conla corrente ha la forma di un cerchio concentrico, il cui centro si trova sull'asse di questo conduttore. La direzione delle linee magnetiche vicino ai conduttori con corrente è determinata dalla regola del gimbal, che suona così: se il gimbal è posizionato in modo da essere avvitato nel conduttore nella direzione della corrente, allora il senso di rotazione del la maniglia corrisponde alla direzione delle linee magnetiche.
Per una bobina con una corrente, la direzione del campo magneticosarà anche determinato dalla regola del succhiello. 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 giunto cardanico.
La determinazione dell'omogeneità e dell'eterogeneità è la caratteristica principale di un campo magnetico.
Creato da una corrente, a parità di condizioni,il campo differirà nella sua intensità in diversi mezzi a causa delle diverse proprietà magnetiche di queste sostanze. Le proprietà magnetiche del mezzo sono caratterizzate da un'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 del mezzo differirà dalla costante è chiamato permeabilità magnetica relativa.
Questa è una quantità adimensionale.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.
Supporti con permeabilità magnetica superioreunità sono chiamate paramagnetiche. In queste sostanze, il campo sarà più forte che nel vuoto. Questi mezzi e sostanze includono aria, alluminio, ossigeno, platino.
Nel caso di paramagnetico e diamagneticosostanze, il valore della permeabilità magnetica non dipenderà dalla tensione del campo magnetizzante esterno. Ciò significa che la quantità è costante per una particolare sostanza.
I ferromagneti appartengono a un gruppo speciale.Per queste sostanze, la permeabilità magnetica raggiungerà diverse migliaia o più. Queste sostanze, che hanno la proprietà di magnetizzare e rafforzare il campo magnetico, sono ampiamente utilizzate nell'ingegneria elettrica.
Per determinare le caratteristiche del campo magneticoinsieme al vettore di induzione magnetica, può essere utilizzato un valore chiamato intensità del campo magnetico. Questo termine è una quantità vettoriale che determina l'intensità del campo magnetico esterno. La direzione del campo magnetico in un mezzo con le stesse proprietà in tutte le direzioni, il 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 arbitrariamente in essi, che possono essere rappresentate sotto forma di piccoli magneti.
Con l'assenza di un campo magnetico, una sostanza ferromagnetica potrebbe non avere proprietà magnetiche pronunciate, poiché i campi dei domini acquisiscono orientamenti diversi e il loro campo magnetico totale è uguale a zero.
Secondo le principali caratteristiche del campo magnetico, seil ferromagnete sarà posto in un campo magnetico esterno, ad esempio, in una bobina con una corrente, quindi sotto l'influenza del campo esterno, i domini si dispiegheranno nella direzione del campo esterno. Inoltre, il campo magnetico sulla bobina aumenterà e l'induzione magnetica aumenterà. Se il campo esterno è sufficientemente debole, solo una parte di tutti i domini si capovolgerà, i cui campi magnetici sono vicini alla direzione del campo esterno. All'aumentare della forza del campo esterno, il numero di domini ruotati aumenterà e, a un certo valore della tensione del campo esterno, quasi tutte le parti verranno ruotate in modo che i campi magnetici si trovino nella direzione del campo esterno. Questo stato è chiamato saturazione magnetica.
Interconnessione di induzione magneticail materiale ferromagnetico e la forza del campo esterno possono essere tracciati utilizzando un grafico chiamato curva di magnetizzazione. Alla curva della curva, la velocità di aumento dell'induzione magnetica diminuisce. Dopo una curva, dove la tensione raggiunge un certo valore, si verifica la saturazione e la curva si alza leggermente, acquisendo gradualmente la forma di una linea retta. In questa sezione, 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, il che significa che il loro rapporto non è costante e la permeabilità magnetica del materiale non è un indicatore costante, ma dipende dal campo esterno.
Con un aumento della forza attuale fino alla piena saturazione inbobina con nucleo ferromagnetico e la sua successiva riduzione, 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 di un ferromagneticoil nucleo nella bobina è necessario per fornire una corrente direzionale inversa, che creerà la tensione necessaria. Per diverse sostanze ferromagnetiche, è necessaria una sezione di diverse lunghezze. Più è grande, più energia è richiesta per la smagnetizzazione. Il valore al quale il materiale è completamente smagnetizzato è chiamato forza coercitiva.
Con un ulteriore aumento della corrente nella bobina, l'induzioneaumenterà nuovamente fino all'indice di saturazione, ma con una diversa direzione delle linee magnetiche. Quando si smagnetizza nella direzione opposta, si otterrà un'induzione residua. Il fenomeno del magnetismo residuo viene utilizzato per creare magneti permanenti da sostanze con un alto indice di magnetismo residuo. Da sostanze che hanno la capacità di invertire la magnetizzazione, vengono creati nuclei per macchine e dispositivi elettrici.
La forza che influenza il conduttore di corrente hadirezione determinata dalla regola della mano sinistra: quando il palmo della mano vergine è posizionato in modo tale che le linee magnetiche vi entrino e quattro dita sono estese nella direzione della corrente nel conduttore, il pollice piegato indicherà la direzione della forza. Questa forza è perpendicolare al vettore e alla corrente di induzione.
Un conduttore che trasporta corrente che si muove in un campo magnetico è considerato un prototipo di un motore elettrico, che trasforma l'energia elettrica in energia meccanica.
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 del conduttore coinvolto e alla velocità del suo movimento. Questa dipendenza è chiamata induzione elettromagnetica. Quando si determina la direzione dell'EMF indotto nel conduttore, viene utilizzata la regola della mano destra: quando la mano destra è posizionata nello stesso modo dell'esempio con la sinistra, le linee magnetiche entrano nel palmo e il pollice indica la direzione del movimento del conduttore, le dita estese 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 essereè formulato in modo diverso: in un circuito chiuso, viene indotto un EMF, con qualsiasi cambiamento nel flusso magnetico coperto da questo anello, l'EDF nel circuito è numericamente uguale alla velocità di variazione del flusso magnetico che copre questo anello.
Questo modulo fornisce un indicatore EMF medio e indica la dipendenza dell'EMF non dal flusso magnetico, ma dalla velocità del suo cambiamento.
Devi anche ricordare la legge di Lenz:la corrente indotta da una variazione del campo magnetico che attraversa il circuito, dal suo campo magnetico, impedisce questo cambiamento. Se le spire della bobina sono penetrate da flussi magnetici di diversa ampiezza, l'EMF indotto sull'intera bobina è uguale alla somma di EDU in diverse spire. La somma dei flussi magnetici delle diverse spire della bobina è chiamata collegamento del flusso. L'unità di misura di questa quantità, come il flusso magnetico, è weber.
Quando la corrente elettrica nel circuito cambiac'è un cambiamento nel flusso magnetico creato da esso. In questo caso, secondo la legge dell'induzione elettromagnetica, all'interno del conduttore viene indotto un EMF. Appare in connessione con un cambiamento nella corrente nel conduttore, quindi questo fenomeno è chiamato autoinduzione e l'EMF indotto nel conduttore è chiamato EMF di autoinduzione.
Il collegamento del flusso e il flusso magnetico dipendono non solo dall'intensità della corrente, ma anche dalle dimensioni e dalla forma del dato conduttore e dalla permeabilità magnetica della sostanza circostante.
Viene chiamato il rapporto di aspettoinduttanza del conduttore. Denota la capacità di un 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 valore costante. Dipenderà dalle dimensioni del circuito, dalla sua configurazione e dalla permeabilità magnetica del mezzo. In questo caso, la corrente nel circuito e il flusso magnetico non avranno importanza.
Le definizioni e i fenomeni di cui sopra dannouna spiegazione di cosa sia un campo magnetico. Vengono inoltre fornite le caratteristiche principali del campo magnetico, con l'aiuto del quale è possibile definire questo fenomeno.
