Upang maunawaan kung ano ang katangian ng magnetic field, maraming phenomena ang dapat tukuyin. Kasabay nito, kailangan mong tandaan nang maaga kung paano at bakit ito lumilitaw. Alamin kung ano ang katangian ng kapangyarihan ng isang magnetic field. Mahalaga rin na ang gayong larangan ay maaaring mangyari hindi lamang sa mga magnet. Kaugnay nito, hindi masakit na banggitin ang mga katangian ng magnetic field ng mundo.
Field Emergence
Una, dapat nating ilarawan ang hitsura ng field. Pagkatapos nito, maaari mong ilarawan ang magnetic field at ang mga katangian nito. Lumilitaw ito sa panahon ng paggalaw ng mga sisingilin na particle. Maaaring makaapekto sa gumagalaw na mga singil sa kuryente, lalo na sa mga conductive conductor. Ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng magnetic field at mga gumagalaw na singil, o mga conductor kung saan dumadaloy ang kasalukuyang, ay nangyayari dahil sa mga puwersang tinatawag na electromagnetic.
Intensity o kapangyarihan na katangian ng magnetic field saang isang tiyak na spatial point ay tinutukoy gamit ang magnetic induction. Ang huli ay tinutukoy ng simbolong B.
Graphic na representasyon ng field
Ang magnetic field at ang mga katangian nito ay maaaring ilarawan nang grapiko gamit ang mga linya ng induction. Ang kahulugang ito ay tinatawag na mga linya, ang mga tangent kung saan sa anumang punto ay mag-tutugma sa direksyon ng vector y ng magnetic induction.
Ang mga linyang ito ay kasama sa mga katangian ng magnetic field at ginagamit upang matukoy ang direksyon at intensity nito. Kung mas mataas ang intensity ng magnetic field, mas maraming linya ng data ang iguguhit.
Ano ang mga magnetic lines
Ang mga magnetic na linya sa mga tuwid na konduktor na may kasalukuyang ay may hugis ng concentric na bilog, na ang gitna ay matatagpuan sa axis ng konduktor na ito. Ang direksyon ng mga magnetic na linya malapit sa mga conductor na may kasalukuyang ay tinutukoy ng panuntunan ng gimlet, na parang ganito: kung ang gimlet ay matatagpuan upang ito ay mai-screw sa konduktor sa direksyon ng kasalukuyang, pagkatapos ay ang direksyon ng pag-ikot ng tumutugma ang hawakan sa direksyon ng mga magnetic lines.
Para sa isang coil na may kasalukuyang, ang direksyon ng magnetic field ay tutukuyin din ng panuntunan ng gimlet. Kinakailangan din na paikutin ang hawakan sa direksyon ng kasalukuyang sa mga pagliko ng solenoid. Ang direksyon ng mga linya ng magnetic induction ay tumutugma sa direksyon ng translational movement ng gimlet.
Ang kahulugan ng pagkakapareho at inhomogeneity ay ang pangunahing katangian ng magnetic field.
Nilikha ng isang kasalukuyang, sa ilalim ng pantay na mga kundisyon, ang fielday mag-iiba sa intensity nito sa iba't ibang media dahil sa iba't ibang magnetic properties sa mga substance na ito. Ang mga magnetic na katangian ng daluyan ay nailalarawan sa pamamagitan ng ganap na magnetic permeability. Sinusukat sa henries bawat metro (g/m).
Kabilang sa katangian ng magnetic field ang absolute magnetic permeability ng vacuum, na tinatawag na magnetic constant. Ang value na tumutukoy kung ilang beses mag-iiba ang absolute magnetic permeability ng medium mula sa constant ay tinatawag na relative magnetic permeability.
Magnetic permeability ng mga substance
Ito ay isang walang sukat na dami. Ang mga sangkap na may halaga ng permeability na mas mababa sa isa ay tinatawag na diamagnetic. Sa mga sangkap na ito, ang field ay magiging mas mahina kaysa sa vacuum. Ang mga katangiang ito ay nasa hydrogen, tubig, quartz, pilak, atbp.
Ang Media na may magnetic permeability na higit sa isa ay tinatawag na paramagnetic. Sa mga sangkap na ito, ang field ay magiging mas malakas kaysa sa vacuum. Kasama sa media at substance na ito ang hangin, aluminum, oxygen, platinum.
Sa kaso ng paramagnetic at diamagnetic substance, ang halaga ng magnetic permeability ay hindi magdedepende sa boltahe ng external, magnetizing field. Ibig sabihin, pare-pareho ang value para sa isang partikular na substance.
AngFerromagnets ay nabibilang sa isang espesyal na grupo. Para sa mga sangkap na ito, ang magnetic permeability ay aabot sa ilang libo o higit pa. Ang mga substance na ito, na may pag-aari ng pagiging magnetized at pagpapalakas ng magnetic field, ay malawakang ginagamit sa electrical engineering.
Lakas ng field
Upang matukoy ang mga katangian ng magnetic field, kasama ang magnetic induction vector, maaaring gumamit ng value na tinatawag na magnetic field strength. Ang terminong ito ay isang vector quantity na tumutukoy sa intensity ng external magnetic field. Ang direksyon ng magnetic field sa isang medium na may parehong mga katangian sa lahat ng direksyon, ang intensity vector ay mag-tutugma sa magnetic induction vector sa field point.
Ang malakas na magnetic properties ng ferromagnets ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkakaroon ng random na magnetized na maliliit na bahagi sa mga ito, na maaaring ilarawan bilang maliliit na magnet.
Kung walang magnetic field, ang isang ferromagnetic substance ay maaaring walang binibigkas na magnetic properties, dahil ang mga domain field ay nakakakuha ng iba't ibang oryentasyon, at ang kanilang kabuuang magnetic field ay zero.
Ayon sa mga pangunahing katangian ng magnetic field, kung ang isang ferromagnet ay inilagay sa isang panlabas na magnetic field, halimbawa, sa isang coil na may kasalukuyang, pagkatapos ay sa ilalim ng impluwensya ng panlabas na field, ang mga domain ay liliko sa direksyon ng panlabas na larangan. Bukod dito, ang magnetic field sa coil ay tataas, at ang magnetic induction ay tataas. Kung ang panlabas na patlang ay sapat na mahina, pagkatapos ay isang bahagi lamang ng lahat ng mga domain na ang mga magnetic field ay lumalapit sa direksyon ng panlabas na patlang ay babalik. Habang tumataas ang lakas ng panlabas na larangan, tataas ang bilang ng mga pinaikot na domain, at sa isang tiyak na halaga ng boltahe ng panlabas na field, halos lahat ng bahagi ay paikutin upang ang mga magnetic field ay matatagpuan sa direksyon ng panlabas na larangan. Ang estado na ito ay tinatawag na magnetic saturation.
Relasyon sa pagitan ng magnetic induction at intensity
Ang ugnayan sa pagitan ng magnetic induction ng isang ferromagnetic substance at ang lakas ng isang panlabas na field ay maaaring ilarawan gamit ang isang graph na tinatawag na magnetization curve. Sa liko ng curve graph, bumababa ang rate ng pagtaas sa magnetic induction. Pagkatapos ng isang liko, kung saan ang pag-igting ay umabot sa isang tiyak na antas, ang saturation ay nangyayari, at ang curve ay tumataas nang bahagya, unti-unting nakakakuha ng hugis ng isang tuwid na linya. Sa seksyong ito, lumalaki pa rin ang induction, ngunit sa halip ay dahan-dahan at dahil lamang sa pagtaas ng lakas ng panlabas na larangan.
Ang graphical na dependence ng data ng indicator ay hindi direkta, na nangangahulugan na ang kanilang ratio ay hindi pare-pareho, at ang magnetic permeability ng materyal ay hindi isang pare-parehong indicator, ngunit depende sa panlabas na field.
Mga pagbabago sa magnetic properties ng mga materyales
Kapag tinataasan ang kasalukuyang sa ganap na saturation sa isang coil na may ferromagnetic core at pagkatapos ay binabawasan ito, ang magnetization curve ay hindi magkakasabay sa demagnetization curve. Sa zero intensity, ang magnetic induction ay hindi magkakaroon ng parehong halaga, ngunit makakakuha ng ilang indicator na tinatawag na residual magnetic induction. Ang sitwasyon na may pagkahuli ng magnetic induction mula sa magnetizing force ay tinatawag na hysteresis.
Upang ganap na ma-demagnetize ang ferromagnetic core sa coil, kinakailangan na magbigay ng reverse current, na lilikha ng kinakailangang tensyon. Para sa iba't ibang ferromagneticsangkap, kailangan ang isang segment na may iba't ibang haba. Kung mas malaki ito, mas maraming enerhiya ang kailangan para sa demagnetization. Ang halaga kung saan ganap na na-demagnetize ang materyal ay tinatawag na puwersang mapilit.
Sa karagdagang pagtaas ng kasalukuyang sa coil, ang induction ay tataas muli sa saturation index, ngunit may ibang direksyon ng magnetic lines. Kapag nagde-demagnetize sa kabaligtaran na direksyon, ang natitirang induction ay makukuha. Ang phenomenon ng residual magnetism ay ginagamit upang lumikha ng permanenteng magnet mula sa mga substance na may mataas na residual magnetism. Ang mga materyal na may kakayahang mag-remagnetize ay ginagamit para gumawa ng mga core para sa mga de-koryenteng makina at device.
Panuntunan sa kaliwang kamay
Ang puwersa na nakakaapekto sa isang konduktor na may kasalukuyang ay may direksyon na tinutukoy ng panuntunan ng kaliwang kamay: kapag ang palad ng birhen na kamay ay matatagpuan sa paraan na ang mga magnetic na linya ay pumasok dito, at apat na daliri ay pinalawak. sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor, ang baluktot na hinlalaki ay nagpapahiwatig ng direksyon ng puwersa. Ang puwersang ito ay patayo sa induction vector at kasalukuyang.
Ang kasalukuyang nagdadala ng conductor na gumagalaw sa isang magnetic field ay itinuturing na isang prototype ng isang de-koryenteng motor na nagpapalit ng elektrikal na enerhiya sa mekanikal na enerhiya.
Panuntunan sa kanang kamay
Sa panahon ng paggalaw ng konduktor sa isang magnetic field, isang electromotive force ang na-induce sa loob nito, na may halagang proporsyonal sa magnetic induction, ang haba ng conductor na nasasangkot at ang bilis ng paggalaw nito. Ang pag-asa na ito ay tinatawag na electromagnetic induction. Sapagtukoy sa direksyon ng sapilitan na EMF sa konduktor, ginagamit ang panuntunan ng kanang kamay: kapag ang kanang kamay ay matatagpuan sa parehong paraan tulad ng sa halimbawa mula sa kaliwa, ang mga magnetic na linya ay pumapasok sa palad, at ang hinlalaki ay nagpapahiwatig ng direksyon ng paggalaw ng konduktor, ang mga nakabukang daliri ay nagpapahiwatig ng direksyon ng sapilitan na EMF. Ang isang konduktor na gumagalaw sa isang magnetic flux sa ilalim ng impluwensya ng isang panlabas na mekanikal na puwersa ay ang pinakasimpleng halimbawa ng isang electric generator kung saan ang mekanikal na enerhiya ay na-convert sa elektrikal na enerhiya.
Ang batas ng electromagnetic induction ay maaaring mabuo sa ibang paraan: sa isang closed circuit, ang isang EMF ay na-induce, sa anumang pagbabago sa magnetic flux na sakop ng circuit na ito, ang EFE sa circuit ay numerically ay katumbas ng rate ng pagbabago ng magnetic flux na sumasaklaw sa circuit na ito.
Ang form na ito ay nagbibigay ng average na indicator ng EMF at ipinapahiwatig ang pagdepende ng EMF hindi sa magnetic flux, ngunit sa rate ng pagbabago nito.
Lenz's Law
Kailangan mo ring tandaan ang batas ni Lenz: ang kasalukuyang dulot ng pagbabago sa magnetic field na dumadaan sa circuit, pinipigilan ng magnetic field nito ang pagbabagong ito. Kung ang mga liko ng coil ay tinusok ng mga magnetic flux ng iba't ibang magnitude, kung gayon ang EMF na sapilitan sa buong coil ay katumbas ng kabuuan ng EMF sa iba't ibang mga liko. Ang kabuuan ng mga magnetic flux ng iba't ibang pagliko ng coil ay tinatawag na flux linkage. Ang yunit ng pagsukat ng dami na ito, pati na rin ang magnetic flux, ay weber.
Kapag nagbago ang electric current sa circuit, nagbabago rin ang magnetic flux na nilikha nito. Kasabay nito, ayon sa batas ng electromagnetic induction, sa loobkonduktor, ang isang EMF ay sapilitan. Lumilitaw ito na may kaugnayan sa isang pagbabago sa kasalukuyang sa konduktor, samakatuwid ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na self-induction, at ang EMF na na-induce sa conductor ay tinatawag na self-induction EMF.
Nakadepende ang flux linkage at magnetic flux hindi lamang sa lakas ng agos, kundi pati na rin sa laki at hugis ng isang partikular na konduktor, at sa magnetic permeability ng nakapalibot na substance.
Conductor inductance
Ang koepisyent ng proporsyonalidad ay tinatawag na inductance ng konduktor. Ito ay tumutukoy sa kakayahan ng isang konduktor na lumikha ng flux linkage kapag dumaan dito ang kuryente. Ito ay isa sa mga pangunahing parameter ng mga de-koryenteng circuit. Para sa ilang mga circuit, ang inductance ay pare-pareho. Ito ay depende sa laki ng tabas, pagsasaayos nito at ang magnetic permeability ng medium. Sa kasong ito, hindi mahalaga ang kasalukuyang lakas sa circuit at ang magnetic flux.
Ang mga kahulugan at phenomena sa itaas ay nagbibigay ng paliwanag kung ano ang magnetic field. Ibinibigay din ang mga pangunahing katangian ng magnetic field, sa tulong kung saan posibleng tukuyin ang phenomenon na ito.
