Magnetism și electromagnetism
magneți naturali și artificiali
Dintre minereurile de fier produse pentru industria oțelului, minereul se produce, numit magnetit. Acest minereu are proprietatea de a atrage obiecte de fier.
O bucată de acest minereu de fier se numește magnetului. așa cum prezintă proprietatea lor atracție - magnetismul.
În timpul nostru, fenomenul magnetismului este utilizat foarte larg într-o varietate de instalații electrice. Cu toate acestea, acum utilizate nu este natural, și așa-numitele magneți artificiali.
magneții artificiale sunt realizate din clase speciale de oțel. Bucată de un astfel de oțel este magnetizat într-un mod special, atunci dobândește, proprietăți magnetice, adică. E. Devine un magnet permanent.
Forma magneților permanenți pot fi foarte diverse, în funcție de destinația lor.
Magnetul atrage fier, oțel, fier, nichel, cobalt. Toate aceste organisme sunt numite corpuri magnetice. Toate celelalte organisme care nu sunt atrase de un magnet, sunt numite corpuri non-magnetice.
Structura magnet. magnetizare
Orice organism, inclusiv magnetic, este alcătuit din particule minuscule - molecule. In contrast, moleculele corpurilor nemagnetice, corpurile magnetice sunt molecule magnetice, ceea ce reprezintă un magneți moleculari. In interiorul acestor magneți corp magnetice moleculare sunt aranjate cu axele lor în direcții diferite, prin care orice corp magnetic în sine nu prezintă proprietăți. Dar dacă acești magneți face rândul său, în jurul axei sale, astfel încât acestea sunt polii lor la nord se confruntă într-o direcție și alta în sudul, corpul dobândește proprietăți magnetice, adică. E. deveni un magnet.
Procesul prin care proprietățile magnetice ale corpului magnetului se numește magnetizare. La fabricarea magnetizare a magneților permanenți produși de un curent electric. Dar corpul poate fi magnetizat într-un mod diferit, folosind un magnet permanent convențional.
Dacă un magnet direct la văzut la linia neutră, se obține doi magneți independent, iar polaritatea capetelor magnetului este menținută, iar la capetele rezultate din tăiere, vor fi polii opuși.
Fiecare dintre magneții care rezultă pot fi, de asemenea, împărțite în două magneți, și mult am continuat această divizie, vom primi întotdeauna magneți independenți cu doi poli. Ia bar cu un singur pol magnetic este imposibil. Acest exemplu confirmă poziția corpului magnetic este compus dintr-o multitudine de magneți moleculari.
corpurile magnetice diferă unul de altul prin gradul de mobilitate al magneților moleculari. Există un organism care rapid magnetizat și demagnetiza la fel de repede. Pe de altă parte, există organisme care sunt magnetizate lent, dar păstrează mult timp un proprietăți magnetice.
Deoarece fierul este magnetizat rapid sub acțiunea magnetului vagabonzi, dar la fel de repede și demagnetized, t. E. Pierderea proprietăților magnetice prin îndepărtarea magnetului. Oțel doar magnetiza ori, o lungă perioadă de timp păstrează un proprietăți magnetice, adică. E. Devine un magnet permanent.
proprietate de fier rapid magnetizat și demagnetizat datorită faptului că magneți moleculari de fier este extrem de mobil, acestea sunt ușor rotite de forțe magnetice externe, dar doar vin cât mai repede la situația anterioară haotică prin eliminarea corpului magnetizare.
Cu toate acestea, o mică parte din magneți din fier și după îndepărtarea magnetului permanent rămâne încă de ceva timp într-o poziție pe care le-au luat în timpul magnetizare. În consecință, fierul după magnetizare reține un proprietăți magnetice foarte slabe. Acest lucru este confirmat de faptul că, atunci când scoateți plăcile de fier ale polului magnet nu toate pilitura a scăzut până la sfârșitul ei - o mică parte dintre ei încă au rămas atrase de placa.
Capacitatea corpului magnetic prezintă proprietăți magnetice după magnetizare numit magnetism rezidual.
Fenomenul magnetismul rezidual este cauzat de faptul că corpul magnetic acte așa-numita forță care ține magneții moleculare în poziția ocupată de aceștia în magnetizare reținerea.
Efectul forței de retenție de fier este foarte slabă, astfel încât este rapid demagnetizat și are foarte puțin magnetism rezidual.
proprietate de fier magnetizat rapid și demagnetiza foarte larg utilizate în inginerie electrică. Este suficient să spunem că miezurile electromagnet. utilizate în aparate electrice, sunt realizate din fier speciale având magnetismul rezidual foarte scăzut.
Steel are o putere de oprire mare, datorită căreia este stocat proprietatea magnetism. Prin urmare, magneți permanenți sunt realizate din aliaje speciale de oțel.
Proprietățile afectează negativ magnetul permanent loviturile se agită și variațiile bruște de temperatură. Dacă, de exemplu, un magnet permanent este roșu fierbinte și apoi se lasă să se răcească, apoi se pierde complet proprietățile magnetice. În mod similar, dacă este supus unui permanent greve magnet, forța gravitațională sa este redusă în mod semnificativ.
Motivul este că, atunci când un efect de încălzire puternică este depășită sau forță de lovituri de retenție și, astfel, se rupe aranjamentul ordonat al magneților moleculare. Acesta este motivul pentru care un magnet permanent și dispozitive cu magneți permanenți, ar trebui să fie manipulate cu grijă.
Liniile de câmp magnetic. Interacțiunea polilor magnetici
In jurul orice magnet există un câmp magnetic așa-numitele.
câmp magnetic este un spațiu în care forțele magnetice acționează. câmp magnetic al magnetului permanent este acea parte a spațiului în care efect de câmp magnet rectilinie forța magnetică a acestui magnet.
Forțele magnetice ale câmpurilor magnetice acționează în anumite direcții. Direcția forțelor magnetice au fost de acord pentru a apela liniile de câmp magnetic. Acest termen este utilizat pe scară largă în studiul de inginerie electrică, dar trebuie să ne amintim că liniile de câmp magnetic nu sunt materiale: este - un concept condițională introdus doar pentru a facilita o înțelegere a proprietăților de câmp magnetic.
Forma câmpului magnetic. t. e, poziția în spațiu a liniilor magnetice de forță depinde de forma magnetului.
Liniile de câmp magnetic au o serie de caracteristici: acestea sunt întotdeauna închise, nu îndeplinesc, au dorința de a merge ruta cea mai scurtă și împinge unul față de celălalt atunci când în aceeași direcție. Se crede că liniile de câmp ies din polul nord al magnetului și să intre polul sud al lui; în interiorul magnetului, ei au direcție de la polul sud la nord.
La fel ca polii magnetici se resping, spre deosebire de polii magnetici atrag.
În ambele corectitudinea concluziilor este ușor de văzut în practică. Ia-o busolă și aduceți-l la unul din polii magnetului drepte, cum ar fi Nord. Vei vedea că săgeata rândul său, imediat capătul său sud la polul nord al unui magnet. Dacă magnetul transforma rapid la 180 °, apoi rotit imediat la 180 ° și acul magnetic, t. E. capătul său nordic se confruntă cu polul sud al magnetului.
inducție magnetică. fluxului magnetic
Impactul (atracție) a magnetului permanent la corpul magnetic scade odată cu creșterea distanței dintre pol al magnetului, iar acest organism. Cea mai mare putere de atracție magnet se manifestă la polii săi, t. E. Doar în cazul în care liniile de câmp magnetic mai dens aranjate. Deoarece distanța dintre liniile polare ale densității forței este redusă, acestea sunt plasate mai puțin, cu acest slăbit și forța de atracție a magnetului.
Astfel, forța de atracție a magnetului în diferite puncte ale câmpului magnetic nu este uniform și se caracterizează printr-o densitate a liniilor de câmp. Pentru a caracteriza câmpul magnetic în valoare diferite puncte introduse, numit câmpul magnetic de inducție.
Inducția câmpului magnetic este numeric egal cu numărul de linii de câmp care trec printr-o suprafață de 1 cm2, dispuse perpendicular pe direcția lor.
Prin urmare, densitatea mai mare a liniilor de forță ale câmpului la un anumit punct, de inducție mai mult în acest punct magnetic.
Numărul total de linii de câmp magnetic care trec prin oricare zonă, numită fluxul magnetic.
Fluxul magnetic este notată cu litera F și este conectat la inducția magnetică a relației următoare:
unde F - flux magnetic B - câmp magnetic de inducție; S - pătrat de date permeat de flux.
Această formulă este valabilă cu condiția ca suprafața S perpendicular pe direcția fluxului magnetic. In caz contrar, cantitatea de flux magnetic va depinde și de unghiul la care zona este S, iar atunci formula devine mai complicată.
Fluxul magnetic al magnetului permanent este determinată de numărul total de linii de câmp care trec prin secțiunea transversală a magnetului. Cea mai mare a fluxului magnetic al magnetului permanent, cu atât mai mare forța de atracție a magnetului are.
Fluxul magnetic al magnetului permanent este dependentă de calitatea oțelului, din care se face magnetul, de dimensiunea magnet și gradul său de magnetizare.
a corpului de proprietate trec printr-un flux magnetic numit permeabilitate magnetică. Fluxul magnetic pentru a trece mai ușor prin aer decât printr-un corp nemagnetic.
Pentru a putea compara diferitele substanțe în permeabilitatea lor. presupus a fi unitate permeabilitatea magnetică a aerului.
Substanțele care au o permeabilitate magnetică mai mică de unul, numit diamagnetice. Acestea includ cupru, plumb, argint și altele.
Aluminiu, platină, staniu, și altele. Au permeabilitate magnetică puțin mai mare decât una și se numesc substanțe paramagnetice.
Substanțe, a căror permeabilitate este semnificativ mai mare decât unitatea (în mii), sunt numite feromagnetic. Acestea includ nichel, cobalt, oțel, fier și altele. Dintre aceste substanțe, precum și aliajele lor fac diverse dispozitive magnetice și electromagnetice, precum și detalii ale diferitelor mașini electrice.
interes practic pentru tehnologia de comunicare sunt aliaje speciale de fier și nichel, permaloii cunoscute.