Manyetik alan, manyetik alan karakteristiği

Karakterin ne olduğunu anlamakManyetik alan, birçok fenomenin tanımlarını vermek gerekir. Bu durumda, nasıl ve neden ortaya çıktığını önceden hatırlamanız gerekir. Manyetik alanın güç karakteristiğini öğrenin. Benzer bir alanın sadece mıknatıslarda oluşmaması önemlidir. Bu bağlamda, dünyanın manyetik alanının özelliklerini belirtmek zarar vermez.

Alanın oluşumu

İlk olarak, alanın oluşumunu tarif edin. Bundan sonra manyetik alanı ve özelliklerini tanımlayabilirsiniz. Yüklü parçacıkların hareketi sırasında ortaya çıkar. Hareketli iletkenleri özellikle iletken iletkenleri etkileyebilir. Bir manyetik alan ve hareket eden yükler veya bir akımın aktığı iletkenler arasındaki etkileşim, elektromanyetik olanlar olarak adlandırılan kuvvetlerden kaynaklanır.

Belirli bir uzamsal noktadaki bir manyetik alanın şiddeti veya kuvvet özelliği manyetik indüksiyon ile belirlenir. İkincisi, B ile gösterilir.

Alanın grafiksel gösterimi

Manyetik alan ve özellikleriindüksiyon hatları vasıtasıyla grafik biçiminde temsil edilir. Bu tanım, herhangi bir noktada manyetik indüksiyonda vektörün yönüne denk gelen teğet çizgilerle ilgilidir.

Bu çizgiler manyetik alanın karakteristiğine girer ve yönünü ve yoğunluğunu belirlemek için kullanılır. Manyetik alanın yoğunluğu ne kadar yüksek olursa, bu çizgiler daha fazla çizilecektir.

Manyetik hatlar nedir?

Doğrusal iletkenler için manyetik hatlarAkım, merkezi, verilen bir iletkenin ekseni üzerinde bulunan eşmerkezli bir daire şeklindedir. Akımları olan iletkenlerin yakınında bulunan manyetik çizgilerin yönü, bu gibi görünen delik açıcıya göre belirlenir: eğer delik, iletkene akımın yönünde vidalanacak şekilde yerleştirilirse, sapın dönme yönü, manyetik çizgilerin yönüne karşılık gelir.

Akım ile bobin manyetik alanın yönüaynı zamanda matkap kuralı ile belirlenecektir. Kolu, solenoidin dönüşlerindeki akım yönünde döndürmek de gereklidir. Manyetik indüksiyon çizgilerinin yönü, matkabın translasyon hareketi yönüne karşılık gelecektir.

Homojenliğin ve homojensizliğin belirlenmesi manyetik alanın ana özelliğidir.

Eşit koşullar altında bir akım tarafından oluşturuldu,Bu maddelerdeki farklı manyetik özellikler nedeniyle alan farklı ortamlardaki yoğunluğuna göre farklılık gösterecektir. Ortamın manyetik özellikleri mutlak manyetik geçirgenlik ile karakterizedir. Metre başına Henry cinsinden ölçüldü (g / m).

Manyetik alanın karakteristiğiManyetik sabit olarak adlandırılan vakumun mutlak manyetik geçirgenliği. Ortamın mutlak manyetik geçirgenliğinin kaç kez sabitden farklı olacağını belirleyen değer, görece manyetik geçirgenlik olarak adlandırılır.

Maddelerin Manyetik Geçirgenliği

Bu boyutsuz bir miktardır. Bir geçirgenlik değerinden daha az olan maddeler diamagnetik olarak adlandırılır. Bu maddelerde, alan vakumda olduğundan daha zayıf olacaktır. Bu özellikler hidrojen, su, kuvars, gümüş vb.

Manyetik geçirgenliği aşan medyabirim, paramanyetik denir. Bu maddelerde, alan vakumda olduğundan daha güçlü olacaktır. Bu ortam ve maddeler hava, alüminyum, oksijen, platin içerir.

Paramanyetik ve diamagnetik durumundaManyetik geçirgenliğin değerini ifade eden maddeler, harici, mıknatıslama alanının voltajına bağlı olmayacaktır. Bu, belirli bir madde için değerin sabit olduğu anlamına gelir.

Özel grup ferromıknatıs içerir. Bu maddeler için manyetik geçirgenlik birkaç bin veya daha fazla olacaktır. Manyetik alanı manyetize etme ve büyütme özelliğine sahip bu maddeler için, elektrik mühendisliğinde yaygın kullanım vardır.

Alan gücü

Manyetik alanın özelliklerini belirlemekManyetik indüksiyon vektörüyle birlikte, manyetik alanın gücü olarak adlandırılan bir değer uygulanabilir. Bu terim, harici bir manyetik alanın yoğunluğunu belirleyen bir vektör miktarıdır. Yoğunluğun vektörünün tüm yönleri üzerinde aynı özelliklere sahip bir ortamda manyetik alanın yönü, alanın noktasında manyetik indüksiyon vektörü ile çakışacaktır.

Ferromıknatısların güçlü manyetik özellikleri, içinde küçük mıknatıslar olarak temsil edilebilen, keyfi olarak manyetize olmuş küçük parçaların varlığıyla açıklanmaktadır.

Manyetik olmayan bir alanla, ferromanyetik madde belirgin manyetik özelliklere sahip olmayabilir, çünkü alan alanları farklı yönelimler kazanır ve toplam manyetik alanı sıfırdır.

Manyetik alanın ana karakteristiğine göre, eğerFerromanyet harici bir manyetik alana, örneğin bir akım ile bir bobin içine yerleştirilecektir, daha sonra dış alanın etkisi altında alanlar dış alanın yönünde açılacaktır. Ayrıca, bobinin manyetik alanı artacak ve manyetik indüksiyon artacaktır. Dış alan yeterince zayıfsa, manyetik alanların dış alan yönüne yaklaştığı tüm alanların sadece bir kısmı devredecektir. Dış alanın mukavemetindeki artış sırasında, döndürülen alanların sayısı artacak ve harici alan voltajının belirli bir değeri için, manyetik alanların dış alanın yönünde yerleştirileceği şekilde hemen hemen tüm parçalar dağıtılacaktır. Bu duruma manyetik doygunluk denir.

Manyetik indüksiyon ve gerginlik arasındaki bağlantı

Manyetik indüksiyonun birbirine bağlanmasıFerromanyetik madde ve dış alanın mukavemeti, mıknatıslanma eğrisi olarak adlandırılan bir grafikle temsil edilebilir. Eğri eğri bükme noktasında manyetik indüksiyon artış hızı azalır. Gerilimin belirli bir endekse ulaştığı bükülmeden sonra, doygunluk meydana gelir ve eğri hafifçe yükselir, giderek düz bir çizgi şekli elde edilir. Bu bölümde, indüksiyon hala büyüyor, ancak yeterince yavaş ve sadece dış alanın gücünün artmasıyla.

Bu göstergelerin grafik bağımlılığı değildirekttir, dolayısıyla oranları sabit değildir ve malzemenin manyetik geçirgenliği sabit bir gösterge değildir, fakat dış alana bağlıdır.

Malzemelerin manyetik özelliklerinde değişiklikler

Akım tam doygunluğa yükseldiğindeBir ferromanyetik çekirdekli bobin ve bunun ardından azalan mıknatıslanma eğrisi, demanyetizasyon eğrisi ile uyuşmayacaktır. Sıfır yoğunlukta, manyetik indüksiyon aynı değere sahip olmayacaktır, ancak artık manyetik indüksiyon olarak adlandırılan belirli bir göstergeye sahip olacaktır. Mıknatıslama kuvvetinden kaynaklanan manyetik indüksiyonun gecikmesi ile ilgili durum histerez olarak adlandırılır.

Ferromanyetiğin tamamen demanyetizasyonu içinBobinin içindeki çekirdeğin, gerekli gerilimi yaratacak bir ters akım vermesi gerekir. Farklı ferromanyetik maddeler için farklı uzunlukta bir segment gereklidir. Ne kadar büyükse, demanyetizasyon için gereken enerji miktarı o kadar fazladır. Malzemenin tam bir demanyetizasyonunun gerçekleştiği değer, zorlayıcı kuvvet olarak adlandırılır.

Bobin akımında daha fazla artış ile, indüksiyontekrar doyma indeksine, ancak manyetik hatların farklı bir yönüne artacaktır. Ters yönde demanyetize olduğunda, rezidüel indüksiyon elde edilir. Kalıntı manyetizma fenomeni, büyük bir kalıcı manyetizma bileşenine sahip maddelerden kalıcı mıknatıslar oluştururken kullanılır. Maddelerin yeniden üretebilme özelliğinden, elektrik makineleri ve cihazları için çekirdekler yaratılır.

Sol elin kuralı

Akımı iletken ile etkileyen kuvvetsol elin kuralına göre belirlenen yön: bakire elinin avuç içi, manyetik hatların gireceği ve dört parmağın iletkendeki akım yönünde uzandığı zaman, bükülmüş başparmağın kuvveti yönünü işaret etmesi. Bu kuvvet, indüksiyon vektörüne ve akıma diktir.

Akım ile bir manyetik alan iletkeninde hareket etmek, elektrik enerjisini mekanik olana dönüştüren elektrik motorunun prototipi olarak kabul edilir.

Sağ elin kuralı

Bir manyetik alandaki bir iletkenin hareketi sırasındaiçindeki manyetik indüksiyon, iletkenin bir etkin uzunluğu ve yer değiştirme hızı ile orantılı bir değere sahiptir elektromotor kuvveti neden olmuştur. Bu bağımlılık, elektromanyetik indüksiyon olarak adlandırılır. Sağ el kuralı kullanımı bir iletken indüklenen EMF yönünü belirlenmesinde: sola örnek ile aynı şekilde sağ elin konumu, manyetik hatlar palmiye ve başparmak iletkenin hareket yönünü gösterir, ince uzun parmak indüklenen bir elektromotris kuvvet yönünü göstermektedir. Harici bir mekanik kuvvet iletkenin etkisi altında, bir manyetik akı içinde hareket mekanik enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür, burada bir elektrik jeneratörü, basit bir örneğidir.

Elektromanyetik indüksiyon kanunu olabilirFarklı bir şekilde formüle edilir: EMF, kapalı devre içinde indüklenir, bu devre tarafından çevrelenen manyetik akıdaki herhangi bir değişiklikle, devre içindeki EDE sayısal olarak bu devrenin kapsadığı manyetik akı değişim hızına eşittir.

Bu form, ortalama EMF sağlar ve manyetik akı üzerinde değil EMF'nin bağımlılığını gösterir, ancak değişim hızında.

Lenz Kanunu

Lenz'in yasasını da hatırlamamız gerekiyor: Manyetik alandaki devrenin içinden geçen manyetik alandaki bir değişiklikle indüklenen akım bu değişimi engeller. Bobin sargıları farklı manyetik akılar tarafından delinirse, tüm bobin üzerinde indüklenen EMF, farklı dönüşlerde EDE'nin toplamına eşittir. Bobin farklı bobinlerinin manyetik akılarının toplamına akı bağlantısı denir. Bu büyüklükteki ünite, manyetik akı, ağdır.

Devredeki elektrik akımı değiştiğindeOluşturduğu manyetik akıda bir değişiklik meydana gelir. Bu durumda, elektromanyetik indüksiyon yasasına göre, iletken içinde bir EMF indüklenir. İletkendeki akımın değişmesiyle bağlantılı olarak ortaya çıkar, bu nedenle bu olay kendi kendine indüksiyon olarak adlandırılır ve iletkende indüklenen EMF'ye kendiliğinden indüksiyon EMF denir.

Potokoskrepelenie ve manyetik akı sadece akımın yalnız başına değil, aynı zamanda iletkenin boyutuna ve şekline ve çevreleyen maddenin manyetik geçirgenliğine de bağlıdır.

Bir iletken endüktansı

Orantılılık katsayısı çağrılıriletken endüktansı. Elektriğin içinden geçtiğinde iletkenin bir akı bağlantısı oluşturma yeteneğini belirtir. Bu, elektrik devrelerinin ana parametrelerinden biridir. Belirli devreler için, endüktans sabit bir göstergedir. Devrenin boyutuna, yapılandırılmasına ve ortamın manyetik geçirgenliğine bağlı olacaktır. Devredeki akım ve manyetik akı önemli olmayacaktır.

Yukarıdaki tanımlar ve olgularManyetik alanın ne olduğu hakkında bir açıklama. Ayrıca, manyetik alanın ana özellikleri verilmiştir, bunun yardımıyla bu fenomenin bir tanımı verilebilir.