2.3. Magnetism 2.3.6. forța Lorentz. Amperi 2.3.7. Fluxul de inducție magnetică 2.3.8. Fenomenul de inducție electromagnetică. Legea lui Faraday - sarcini Lenz și întrebări pentru auto-control
2.3. Magnetism Această ramură a fizicii care studiază fenomenele magnetice. 2.3.6. forța Lorentz. câmpul magnetic Ampere nu este generată numai prin deplasarea sarcinilor electrice, ci acționează asupra sarcinilor în mișcare. Lorentz forță se numește forța care acționează pe o sarcină electrică în mișcare din câmpul magnetic. Forța Lorentz egală cu produsul dintre sarcină q pe produsul vectorial al vitezei încărcăturii și vectorul inducție magnetică. t. e. forța Lorentz în cazul în care modulul este # 945; - unghiul dintre vectorii și. Deoarece curentul - aceasta este deplasarea ordonată a sarcinilor electrice pe conductorul parcurs de curent într-un câmp magnetic este, de asemenea, forța, care se numește forța Amperi. forță Amperi egală cu produsul de curent în conductorul și produsul transversală a inducției magnetice modulul element de vector Ampere forță este în cazul în care # 945; - unghiul dintre vectori. Cu măsurătorile de putere pot găsi magnitudinea de inducție magnetică (Formula (2.45)). Puterea va fi maximă atunci când păcat # 945; = 1. Apoi, formula (2.45). De aici :. Apoi, unitatea de tesla inducție magnetică (T) este newtoni (N), împărțit la Amperi pe metru. t. e .. 2.3.7. Fluxul de inducție magnetică a câmpului magnetic poate fi descrisă grafic prin linii de inducție magnetică. Liniile de inducție magnetică sunt numite linii, tangent la care sunt trimise ca vector al câmpului magnetic de inducție, la un anumit punct (fig. 2.14).
Fig. 2.14 Se poate observa că linia curentă directă a inducției magnetice (Fig. 2.14 a) și circulară (Fig. 2.14 b) sunt cercuri concentrice în planuri perpendiculare curent. O cale magnetică este întotdeauna închis. Acest lucru înseamnă că câmpul magnetic nu are surse, cum ar fi sarcini electrice. Deși o cale magnetică este întotdeauna închis, dar în unele zone câmpul magnetic poate fi uniform, adică. E. Linia ce reprezintă ea, paralele între ele și densitatea lor este aceeași (de exemplu, câmpul din interiorul solenoidul) (Fig. 2.15).
Fig. 2.15 este o caracteristică importantă a fluxului magnetic câmp sau un flux de vector inducție magnetică. Fluxul magnetic F peste suprafața S menționată la o valoare egală cu produsul din modulul vectorului inducție magnetică pe suprafața și cosinusul unghiului dintre vectorul și - (. Figura 2.16) a suprafeței menționate, adică, ..
Figura 2.16 flux magnetic poate fi interpretat în mod clar ca fiind proporțională cu numărul de linii de flux magnetic care penetrează suprafața S. Unitatea de suprafață a fluxului magnetic este Weber. 2.3.8. Fenomenul de inducție electromagnetică. Legea lui Faraday - Lenz fenomenul de inducție electromagnetică a fost descoperit experimental în 1831 de către fizicianul englez Michael Faraday. Fenomenul de inducție electromagnetică este apariția unui curent electric într-o buclă închisă, conductivă electric cu fluxul magnetic prin zona delimitată de această schiță. Acest curent se numește inducție. Schimbarea în flux magnetic poate fi produs în moduri diferite (a se vedea Ec. (2.46)). Este posibil să se schimbe: 1) amplitudinea inducției magnetice B; 2) direcția vectorului (r. E. Schimbarea unghiului # 945; ); 3) se deplasează conductorii care formează bucla (zona circuitului m. E. Alter S). În baza legii de conservare a energiei, St. Petersburg profesorul EH Lenz a propus regulă care determină direcția curentului indus. Conform regulii lui Lenz, este de inducție curent o astfel de direcție în care contracarează câmpul magnetic al fluxului magnetic extern. Experimentele pe inducție electromagnetică a arătat că mai repede Schimbările fluxului magnetic, cu atât mai mare amperajul în circuit are loc. Este cunoscut faptul că curentul electric curge într-un conductor, atunci când conductorul cu privire la tarifele de disponibilitate acționează forțe externe. Aceste forțe de lucru privind circulația unei singure sarcină pozitivă se numește o forță electromotoare (EMF) (a se vedea Ec. (2.31)). Legea inducției electromagnetice, Legea lui Faraday - Lenz. formulat după cum urmează. emf indus într-un circuit este egală cu viteza de variație a fluxului magnetic care penetrează suprafața închisă de contur, cu semn opus. t. e. Semnul minus reflectă conformitatea cu direcția curentului indus de regula lui Lenz. Ecuația (2.47) este valabilă pentru toate cazurile posibile de schimbare a fluxului, deoarece derivarea acestei formule se bazează pe legea universală a naturii - legea conservării energiei. Studiind fenomenul de inducție electromagnetică sunt stabilite relații mai strânse între câmpurile electrice și magnetice. câmp magnetic variabil în funcție de timp generează un câmp electric, un câmp electric variabil produce un magnetic. Această descoperire a servit ca bază pentru crearea unei teorii unificate a câmpului electromagnetic, iar mai târziu a devenit unul dintre fundamentele ingineriei electrice. S-au găsit o legătură între câmpuri electrice și magnetice, în cazul în care câmpul magnetic variază în funcție de timp. Alternativ sursa de câmp magnetic este un vortex (închis) în câmp electric. Epitetul „vortex“ nu este un fel de metaforă, ci pur și simplu înseamnă că liniile de câmp electric sunt închise. Fenomenul de inducție electromagnetică descris de ecuația.
Fluxul magnetic. „Stream“ - un termen pe care nu cred că curge, este doar o astfel de valoare. În cazul în care câmpul este uniform, iar platforma este perpendiculară pe liniile de forță, atunci în acest caz; dacă solul este orientat astfel încât să fie perpendiculară normală la liniile de forță, adică magnetic diapozitivele de câmp de pe acest site-uri de suprafață, atunci fluxul va fi zero. În mod clar valoarea F - este numărul de linii electrice care traversează această zonă. Acest număr depinde de cat de dens le-am trage, dar cu toate acestea, aceste cuvinte au o semnificație. Avem un câmp magnetic uniform. Aici, voi lua platforma 1, există un fir, acum voi lua pe același site, dar este situat la punctul 2. Aici (la punctul 1), traversează cele cinci linii de forță, și aici (la punctul 2) - numai două. Și, după cum le-am pictat fie dens, imaginea nu ar fi schimbat. El susține că legea? Iar statele de drept este aceasta: să ia o buclă închisă. Acest circuit se bazează pe suprafața S. calcula fluxul magnetic prin suprafața, iar legea prevede în cazul în care fluxul magnetic prin suprafața, bazată pe o schimbare de contur cu timpul, adică. atunci intensitatea de circulație a conturului nu este zero și este egal. Acest lucru înseamnă că, în medie, există o componentă a câmpului electric de-a lungul conturului îndreptat tot timpul într-o singură direcție. Dacă eu iau bucla de sârmă, fluxul magnetic prin zona se va schimba, curentul electric va fi prezentat în acest circuit. Aici este un fenomen numit fenomenul de inducție electromagnetică. Sarcini și întrebări pentru auto-control 1. Care sunt caracteristicile câmpului magnetic. Cum sunt legate? 2. Ceea ce se numește forța Lorentz? forță Amperi? 3. Ceea ce se numește un flux de inducție magnetică (sau fluxul magnetic)? 4. Care este fenomenul de inducție electromagnetică? 5. În cazul în care să folosească fenomenul de inducție electromagnetică?
