Smjer magnetskog polja u žici. Magnetno polje provodnika sa strujom i načini njegovog pojačanja

Smjer magnetskog polja u žici. Magnetno polje provodnika sa strujom i načini njegovog pojačanja

27.03.2019

>>Fizika: Trenutno magnetno polje

Okolo su magneti magnetno polje. Da biste ga otkrili, dovoljno je postaviti magnetnu iglu u ovo polje koja se može slobodno rotirati pod djelovanjem ovog polja (za to je obješena na konac ili postavljena na točku). Kada dovedemo magnet do strelice, on se okreće u jednom ili drugom smjeru. Da li je moguće okrenuti strelicu pomoću električne struje?
Okrenimo se iskustvu. Postavimo provodnik povezan sa izvorom struje iznad magnetne igle paralelno sa njenom osom (slika 55). Hajde da zatvorimo lanac. Vidjet ćemo kako će strelica odstupiti, zauzimajući novu poziciju. Kada se krug otvori, vraća se na prethodnu poziciju.

Prvi put je danski naučnik G. X. Oersted 1820. otkrio učinak provodnika sa strujom na magnetsku iglu. On sam nije našao ispravno objašnjenje za ovaj fenomen. To je urađeno kasnije.
Znamo da je struja usmjereno kretanje nabijenih čestica. Ako te čestice miruju, stvaraju oko sebe samo električno polje. Oko pokretnih naboja, na primjer, električne struje, osim električnog, postoji i magnetsko polje. Ovo polje izaziva rotaciju magnetne igle koja se nalazi pored provodnika sa strujom.
Magnetno polje postoji oko bilo kojeg provodnika sa strujom.. Električna struja se stoga može smatrati izvorom magnetsko polje. Što je struja u vodiču veća, to je jače magnetsko polje koje stvara..
Ali ako su izvor magnetnog polja električne struje, zašto ono postoji oko trajnih magneta?
Godine 1820, francuski naučnik A. M. Ampere sugerisao je da su magnetska svojstva trajnih magneta posledica mnogih kružnih struja koje kruže unutar molekula ovih tela. Ove struje su dobile imena molekularni. U Amperovo vrijeme priroda ovih struja je bila nepoznata. Sada znamo da se nabijene čestice - elektroni - zaista kreću unutar atoma i molekula, zbog čega nastaje magnetizacija tijela.
Za grafički prikaz magnetnog polja koristite linije magnetnog polja. Ovo je naziv linija duž kojih se nalaze ose malih magnetnih strelica postavljenih u datom polju. Smjer označen sjevernim polom ovih strelica uzima se kao smjer linija magnetskog polja.
Postavljanjem magnetnih strelica oko pravog provodnika sa strujom, možete videti sliku prikazanu na slici 56, a. Umjesto magnetnih strelica u ovom eksperimentu možete koristiti željezne strugotine razbacane po površini kartona. U magnetskom polju vodiča sa strujom, magnetiziraju se i, poput magnetskih iglica, postavljaju se duž linija magnetskog polja. Posmatrani raspored strelica to pokazuje linije sile magnetskog polja pravolinijske struje su kružnice koje pokrivaju ovu struju(Sl. 56, b).


Kada se promijeni smjer struje u vodiču, mijenja se i orijentacija magnetnih igala. To znači da smjer polja polja magnetskog polja povezana je sa smjerom struje u provodniku.
Smjer linija sile magnetskog polja pravolinijske struje određuje se pomoću pravilo prve desne ruke:
ako dlanom desne ruke uhvatite provodnik, pokazujući palac u stranu uz struju, tada će preostali prsti ove ruke pokazati smjer linija magnetskog polja ove struje(Sl. 57).

???
1. Opišite eksperiment u kojem se opaža djelovanje električne struje na magnetsku iglu. Ko i kada je to prvi implementirao?
2. Šta je izvor magnetnog polja?
3. Kako se magnetne igle nalaze u magnetskom polju jednosmerne struje?
4. Šta se nazivaju magnetne linije sile?
5. Kakav oblik imaju linije sile magnetskog polja pravolinijske struje?
6. Formulirajte prvo pravilo desne ruke.

Sadržaj lekcije sažetak lekcije podrška okvir prezentacije lekcije akcelerativne metode interaktivne tehnologije Vježbajte zadaci i vježbe samoispitivanje radionice, treninzi, slučajevi, potrage domaća zadaća diskusija pitanja retorička pitanja učenika Ilustracije audio, video i multimedija fotografije, slike grafike, tabele, šeme humor, anegdote, vicevi, strip parabole, izreke, ukrštene reči, citati Dodaci sažetakačlanci čipovi za radoznale cheat sheets udžbenici osnovni i dodatni glosar pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i lekcijaispravljanje grešaka u udžbeniku ažuriranje fragmenta u udžbeniku elementi inovacije u lekciji zamjenom zastarjelih znanja novim Samo za nastavnike savršene lekcije kalendarski plan za godinu smjernice diskusioni programi Integrisane lekcije

Ako imate ispravke ili prijedloge za ovu lekciju,

Magnetno polje provodnika sa strujom. Kada struja prolazi kroz pravi provodnik, oko njega nastaje magnetno polje (slika 38). Magnetne linije sile ovog polja raspoređene su duž koncentričnih krugova, u čijem se središtu nalazi provodnik kroz koji teče struja.

Smjer magnetskog polja oko vodiča sa strujom uvijek je u strogom skladu sa smjerom struje koja prolazi kroz provodnik. Može se odrediti smjer linija magnetskog polja prema Gimletovom pravilu. Formulira se na sljedeći način. Ako kretanje napred gimlet / (sl. 39, A) podudara se sa trenutnim smjerom 2 u exploreru 3, tada će rotacija njegove ručke ukazati na smjer linija sile 4 magnetno polje oko provodnika. Na primjer, ako struja prolazi kroz provodnik u smjeru od nas izvan ravnine lista knjige (slika 39, b), tada je magnetsko polje koje nastaje oko ovog vodiča usmjereno u smjeru kazaljke na satu. Ako struja kroz vodič prolazi u smjeru od ravnine lista knjige do nas, tada je magnetsko polje oko vodiča usmjereno suprotno od kazaljke na satu. Kako aktuelniji prolazeći kroz provodnik, to je jače magnetsko polje oko njega. Kada se promijeni smjer struje, magnetno polje također mijenja svoj smjer.

Kako se udaljavate od provodnika, magnetske linije sile su manje učestale. Posljedično, indukcija magnetskog polja i njegov intenzitet se smanjuju. Jačina magnetnog polja u prostoru koji okružuje provodnik, gde G- udaljenost od razmatrane tačke do ose provodnika.

Maksimalna napetost I, | sjekira se odvija na vanjskoj površini provodnika / (Sl. 40). Unutar provodnika takođe

nastaje magnetsko polje, ali njegova snaga opada linearno u smjeru od vanjske površine prema osi (kriva 2). Magnetna indukcija polja oko i unutar provodnika mijenja se na isti način kao i intenzitet.

Načini pojačanja magnetnih polja. Da bi se dobila jaka magnetna polja pri malim strujama, broj provodnika koji nose struju se obično povećava i izvodi u obliku niza zavoja; takav uređaj se zove namotavanje, ili kalem.

Kod provodnika savijenog u obliku zavojnice (slika 41, a), polja skale formirana od svih sekcija ovog provodnika imat će isti smjer unutar zavojnice. Zbog toga će intenzitet magnetnog polja unutar zavojnice biti veći nego oko pravolinijskog provodnika. Kada se zavoji spoje u zavojnicu, magnetna polja stvorena pojedinačnim zavojima se zbrajaju (slika 41.6) i njihove linije sile su povezane u zajednički magnetni tok. U tom slučaju se povećava koncentracija linija polja unutar zavojnice, odnosno povećava se magnetsko polje unutar zavojnice. Što više struje prolazi kroz zavojnicu i što ima više zavoja, to je jače magnetsko polje koje stvara zavojnica.

Magnetno polje izvan zavojnice se sastoji i od magnetnih polja pojedinih zavoja, međutim, magnetske linije sile nisu toliko guste, zbog čega intenzitet magnetskog polja tamo nije tako velik kao unutar zavojnice. Magnetno polje zavojnice koju kruži struja ima isti oblik kao polje pravolinijskog permanentni magnet(vidi sliku 35, A): magnetne linije sile izlaze s jednog kraja zavojnice i ulaze na drugi kraj. Stoga je zavojnica, aerodinamična strujom, umjetni električni magnet. Obično je čelično jezgro umetnuto unutar zavojnice kako bi se pojačalo magnetsko polje; takav uređaj se zove elektromagnet.

Elektromagneti su našli izuzetno široku primenu u tehnici. Oni stvaraju magnetsko polje neophodno za rad električnih mašina, kao i elektrodinamičke sile potrebne za rad različitih električnih merni instrumenti i električnih aparata.

Elektromagneti mogu imati otvoreno ili zatvoreno magnetno kolo (slika 42). Polaritet kraja zavojnice elektromagneta može se odrediti, kao i polaritet trajnog magneta, pomoću magnetne igle. Na sjeverni pol skreće na južni kraj. Da biste odredili smjer magnetskog polja koje stvara zavojnica ili zavojnica, također možete koristiti pravilo gimleta. Ako kombinirate smjer rotacije ručke sa smjerom struje u zavojnici ili zavojnici, tada će translacijsko kretanje gimleta ukazati na smjer magnetskog polja.

Polaritet elektromagneta može se odrediti i uz pomoć desne ruke. Da biste to učinili, dlanom stavite ruku na zavojnicu (slika 43) i spojite četiri prsta sa smjerom struje u njemu, dok će savijeni palac pokazati smjer magnetskog polja

Magnetno polje električne struje

Magnetno polje stvaraju ne samo prirodni ili umjetni, već i provodnik ako kroz njega prolazi električna struja. Dakle, postoji veza između magnetnih i električnih fenomena.

Nije teško osigurati da se oko vodiča kroz koji prolazi struja formira magnetsko polje. Iznad pokretne magnetne igle postavite ravan provodnik paralelno s njim i provedite električnu struju kroz njega. Strelica će zauzeti položaj okomito na provodnik.

Koje sile bi mogle natjerati magnetnu iglu da se okrene? Očigledno, jačina magnetnog polja koje je nastalo oko vodiča. Isključite struju i magnetna igla će se vratiti u normalan položaj. To sugerira da je s isključenom strujom nestalo i magnetsko polje vodiča.

Dakle, električna struja koja prolazi kroz provodnik stvara magnetsko polje. Da biste saznali u kom smjeru će magnetska igla odstupiti, primijenite pravilo desne ruke. Ako se desna ruka stavi preko vodiča s dlanom nadolje tako da se smjer struje poklopi sa smjerom prstiju, tada će savijeni palac pokazati smjer odstupanja sjevernog pola magnetne igle postavljene ispod provodnika. . Koristeći ovo pravilo i znajući polaritet strelice, također možete odrediti smjer struje u vodiču.

Magnetno polje pravog provodnika ima oblik koncentričnih krugova. Ako desnu ruku stavite preko provodnika dlanom nadole tako da vam se čini da struja izlazi iz vaših prstiju, tada će savijeni palac pokazivati ​​na sjeverni pol magnetne igle.Takvo polje se naziva kružno magnetno polje.

Pravac linija sile kružnog polja zavisi od u provodniku i određen je tzv. "Gimlet" pravilo. Ako se gimlet mentalno zavrne u smjeru struje, tada će se smjer rotacije njegove ručke poklopiti sa smjerom linija sile magnetskog polja. Primjenjujući ovo pravilo, možete saznati smjer struje u vodiču, ako znate smjer linija polja koje stvara ova struja.

Vraćajući se na eksperiment sa magnetnom iglom, možemo se uveriti da je ona uvek smeštena svojim severnim krajem u pravcu linija magnetnog polja.

dakle, Pravi provodnik koji vodi električnu struju stvara magnetsko polje oko sebe. Ima oblik koncentričnih krugova i naziva se kružno magnetno polje.

Kiseli krastavci e. Magnetno polje solenoida

Magnetno polje nastaje oko bilo kojeg vodiča, bez obzira na njegov oblik, pod uvjetom da električna struja prolazi kroz provodnik.

U elektrotehnici se bavimo, koja se sastoji od niza zavoja. Da bismo proučili magnetsko polje zavojnice koja nas zanima, prvo razmotrimo kakav oblik ima magnetno polje jednog zavoja.

Zamislite zavojnicu debele žice koja prodire u list kartona i spojena je na izvor struje. Kada električna struja prođe kroz zavojnicu, oko svakog pojedinog dijela zavojnice formira se kružno magnetsko polje. Prema pravilu „gimleta“, lako je odrediti da magnetne linije sile unutar zavojnice imaju isti smjer (prema ili od nas, ovisno o smjeru struje u zavojnici), a izlaze iz jedne stranu zavojnice i uđite na drugu stranu. Niz takvih zavojnica, koji imaju oblik spirale, je tzv solenoid (zavojnica).

Oko solenoida, kada struja prođe kroz njega, formira se magnetsko polje. Dobiva se dodavanjem magnetnih polja svake zavojnice i po obliku podsjeća na magnetsko polje pravolinijskog magneta. Linije sile magnetskog polja solenoida, kao i kod pravolinijskog magneta, izlaze s jednog kraja solenoida i vraćaju se na drugi. Unutar solenoida imaju isti smjer. Dakle, krajevi solenoida imaju polaritet. Kraj iz kojeg izlaze linije sile je sjeverni pol solenoid, a kraj u koji ulaze linije sile je njegov južni pol.

Solenoidni polovi može se odrediti po pravilo desne ruke, ali za to morate znati smjer struje u njenim zavojima. Ako desnu ruku stavite na solenoid sa dlanom nadole, tako da vam se čini da struja izlazi iz vaših prstiju, tada će savijeni palac pokazivati ​​na sjeverni pol solenoida. Iz ovog pravila slijedi da polaritet solenoida ovisi o smjeru struje u njemu. Lako je to provjeriti u praksi dovođenjem magnetne igle na jedan od polova solenoida, a zatim promjenom smjera struje u solenoidu. Strelica će se momentalno okrenuti za 180°, tj. pokazivat će da su se polovi solenoida promijenili.

Solenoid ima svojstvo da uvlači lake željezne predmete u sebe. Ako se čelična šipka stavi unutar solenoida, tada će se nakon nekog vremena, pod utjecajem magnetskog polja solenoida, šipka magnetizirati. Ova metoda se koristi u proizvodnji.

elektromagneti

To je zavojnica (solenoid) sa gvozdenim jezgrom smeštenim unutar njega. Međutim, oblici i veličine elektromagneta su različiti opšti uređaj svi su isti.

Zavojnica elektromagneta je okvir, najčešće izrađen od presovane ploče ili vlakana i ima razne forme ovisno o namjeni elektromagneta. Na okvir je u nekoliko slojeva namotana bakrena izolirana žica - namotaj elektromagneta. Ima različit broj zavoja i napravljen je od žice različitih promjera, ovisno o namjeni elektromagneta.

Za zaštitu izolacije namotaja od mehaničko oštećenje namotaj je prekriven jednim ili više slojeva papira ili nekog drugog izolacionog materijala. Početak i kraj namotaja se izvode i spajaju na izlazne stezaljke montirane na okvir, ili na fleksibilne provodnike sa ušicama na krajevima.

Zavojnica elektromagneta se montira na jezgro od mekog, žarenog gvožđa ili legura gvožđa sa silicijumom, niklom itd. Takvo gvožđe ima najmanje ostataka. Jezgra se najčešće izrađuju od kompozita od tankih limova, izolovani prijatelj od prijatelja. Oblik jezgri može biti različit, ovisno o namjeni elektromagneta.

Ako se električna struja prođe kroz namotaj elektromagneta, tada se oko namotaja formira magnetsko polje koje magnetizira jezgro. Pošto je jezgro napravljeno od mekog gvožđa, ono će se odmah magnetizirati. Ako se struja tada isključi, magnetna svojstva jezgra će također brzo nestati i ono će prestati biti magnet. Polovi elektromagneta, poput solenoida, određeni su pravilom desne ruke. Ako se promijeni namotaj elektromagneta, tada će se u skladu s tim promijeniti i polaritet elektromagneta.

Djelovanje elektromagneta slično je djelovanju trajnog magneta. Međutim, između njih postoji velika razlika. Trajni magnet uvijek ima magnetna svojstva, a elektromagnet samo kada električna struja prođe kroz njegov namotaj.

Osim toga, privlačna sila trajnog magneta je nepromijenjena, budući da je magnetski tok trajnog magneta nepromijenjen. Sila privlačenja elektromagneta nije konstantna vrijednost. Isti elektromagnet može imati različite privlačne sile. Sila privlačenja bilo kojeg magneta ovisi o veličini njegovog magnetskog fluksa.

Sila privlačenja, a time i njen magnetni tok, zavisi od veličine struje koja prolazi kroz namotaj ovog elektromagneta. Što je struja veća, to je veća sila privlačenja elektromagneta, i obrnuto, što je manja struja u namotu elektromagneta, to je manja sila koja privlači magnetska tijela na sebe.

Ali za elektromagnete različitog dizajna i veličine, sila njihove privlačnosti ne ovisi samo o veličini struje u namotu. Ako, na primjer, uzmemo dva elektromagneta istog uređaja i dimenzija, ali jedan sa malim brojem zavoja namotaja, a drugi sa mnogo većim brojem, onda je lako vidjeti da je pri istoj struji privlačna sila ovo drugo će biti mnogo veće. Zaista, što je veći broj zavoja namotaja, to se veće pri datoj struji stvara magnetsko polje oko ovog namota, budući da se sastoji od magnetnih polja svakog zavoja. To znači da će magnetni tok elektromagneta, a samim tim i sila njegovog privlačenja, biti to veći, što je veći broj namotaja.

Postoji još jedan razlog koji utječe na veličinu magnetskog toka elektromagneta. Ovo je kvaliteta njegovog magnetnog kola. Magnetsko kolo je put duž kojeg se zatvara magnetni tok. Magnetsko kolo ima određenu magnetni otpor. Magnetni otpor ovisi o magnetskoj permeabilnosti medija kroz koji magnetni tok prolazi. Što je veća magnetna permeabilnost ovog medija, to je manji njegov magnetni otpor.

Od m magnetska permeabilnost feromagnetnih tijela (gvožđe, čelik) je višestruko veća od magnetne permeabilnosti zraka, pa je isplativije napraviti elektromagnete tako da njihov magnetni krug ne sadrži zračne dijelove. Umnožak struje i broja zavoja u namotu elektromagneta naziva se magnetomotorna sila. Magnetomotorna sila se mjeri brojem amperskih zavoja.

Na primjer, namotaj elektromagneta koji ima 1200 zavoja nosi struju od 50 mA. Magnetna pokretačka sila takav elektromagnet jednako 0,05 x 1200 = 60 ampera navoja.

Djelovanje magnetomotorne sile je slično djelovanju elektromotorna sila V električni krug. Baš kao što EMF uzrokuje električnu struju, magnetomotorna sila stvara magnetni tok u elektromagnetu. Kao što u električnom kolu, s povećanjem EMF-a, struja u cijeni raste, tako i u magnetnom kolu, s povećanjem magnetomotorne sile, raste magnetni fluks.

Akcija magnetni otpor slično djelovanju električnog otpora kola. Kako struja opada sa povećanjem otpora električnog kola, tako i u magnetnom kolu povećanje magnetnog otpora uzrokuje smanjenje magnetskog fluksa.

Ovisnost magnetnog toka elektromagneta o magnetomotornoj sili i njegovom magnetskom otporu može se izraziti formulom sličnom formuli Ohmovog zakona: magnetomotorna sila = (magnetski tok / magnetski otpor)

Magnetski fluks jednak je magnetomotornoj sili podijeljenoj s magnetskim otporom.

Broj zavoja namotaja i magnetski otpor za svaki elektromagnet je konstantna vrijednost. Stoga se magnetski tok datog elektromagneta mijenja samo s promjenom struje koja prolazi kroz namotaj. Budući da je sila privlačenja elektromagneta određena njegovim magnetskim tokom, da bi se povećala (ili smanjila) sila privlačenja elektromagneta, potrebno je u skladu s tim povećati (ili smanjiti) struju u njegovom namotu.

polarizovani elektromagnet

Polarizirani elektromagnet je kombinacija stalnog magneta i elektromagneta. Tako je uređena. Na polove trajnog magneta pričvršćeni su takozvani mekani gvozdeni nastavci polova. Svaki produžetak pola služi kao jezgro elektromagneta, na njega je montiran zavojnica s namotom. Oba namotaja su povezana serijski.

Pošto su nastavci polova direktno pričvršćeni za polove trajnog magneta, oni imaju magnetna svojstva čak i u odsustvu struje u namotajima; u isto vrijeme, njihova sila privlačenja je nepromijenjena i određena je magnetskim tokom trajnog magneta.

Djelovanje polariziranog elektromagneta je da kada struja prolazi kroz njegove namote, sila privlačenja njegovih polova se povećava ili smanjuje ovisno o veličini i smjeru struje u namotima. Na ovo svojstvo polariziranog elektromagneta, djelovanje drugih električnih uređaja.

Djelovanje magnetskog polja na provodnik sa strujom

Ako se provodnik postavi u magnetsko polje tako da se nalazi okomito na linije polja, a kroz ovaj provodnik prođe električna struja, tada će se provodnik kretati i bit će istisnut iz magnetskog polja.

Kao rezultat interakcije magnetnog polja sa strujni udar provodnik se pokreće, tj. električna energija se pretvara u mehaničku energiju.

Sila kojom se provodnik istiskuje iz magnetnog polja zavisi od veličine magnetskog toka magneta, jačine struje u provodniku i dužine onog dela vodiča koji se ukrštaju linije polja. Smjer ove sile, odnosno smjer kretanja provodnika, zavisi od smjera struje u provodniku i određen je pravilo leve ruke.

Ako dlan svoje lijeve ruke držite tako da uključuje linije magnetskog polja, a ispružena četiri prsta budu okrenuta prema smjeru struje u provodniku, tada će savijeni palac pokazivati ​​smjer kretanja provodnika. Kada primjenjujemo ovo pravilo, moramo imati na umu da linije polja izlaze iz sjevernog pola magneta.

Električna struja koja teče kroz provodnik stvara magnetsko polje oko ovog vodiča (slika 7.1). Smjer nastajanja magnetskog polja određen je smjerom struje.
Način označavanja smjera električne struje u vodiču prikazan je na sl. 7.2: tačka na sl. 7.2(a) može se smatrati vrhom strelice koji pokazuje smjer struje prema posmatraču, a križ kao repom strelice koji pokazuje smjer struje od posmatrača.
Magnetno polje koje nastaje oko provodnika sa strujom prikazano je na sl. 7.3. Smjer ovog polja se lako određuje pomoću pravila desnog zavrtnja (ili pravila gimleta): ako je vrh gimleta poravnat sa smjerom struje, onda kada je uvrnut, smjer rotacije gimleta ručka će se poklopiti sa smjerom magnetskog polja.

Rice. 7.1. Magnetno polje oko provodnika sa strujom.



Rice. 7.2. Oznaka smjera struje je (a) prema posmatraču i (b) dalje od posmatrača.



Polje koje stvaraju dva paralelna provodnika

1. Smjerovi struja u provodnicima su isti. Na sl. 7.4(a) prikazuje dva paralelna provodnika razmaknuta, pri čemu je magnetsko polje svakog provodnika prikazano zasebno. U procjepu između vodiča, magnetska polja koja stvaraju su suprotnog smjera i međusobno se poništavaju. Rezultirajuće magnetno polje je prikazano na sl. 7.4(b). Ako promijenite smjer obje struje u suprotan, tada će se i smjer rezultujućeg magnetnog polja promijeniti u suprotan (slika 7.4 (b)).



Rice. 7.4. Dva vodiča sa istim smjerom struje (a) i njihovim rezultirajućim magnetskim poljem (6, c).

2. Smjerovi struja u provodnicima su suprotni. Na sl. 7.5(a) prikazuje magnetna polja za svaki provodnik posebno. U ovom slučaju, u razmaku između provodnika, njihova polja se sumiraju i ovdje je rezultujuće polje (slika 7.5 (b)) maksimalno.



Rice. 7.5. Dva vodiča sa suprotnim smjerovima struje (a) i njihovo rezultirajuće magnetsko polje (b).



Rice. 7.6. Magnetno polje solenoida.

Solenoid je cilindrični namotaj koji se sastoji od velikog broja zavoja žice (slika 7.6). Kada struja teče kroz zavojnice solenoida, solenoid se ponaša kao šipkasti magnet sa sjevernim i južnim polom. Magnetski polo koji on stvara ne razlikuje se od nule trajnog magneta. Magnetno polje unutar solenoida može se povećati namotavanjem zavojnice oko magnetnog jezgra napravljenog od čelika, željeza ili drugog magnetskog materijala. Snaga (vrijednost) magnetnog polja solenoida također ovisi o jačini prenesene električne struje i broju zavoja.

Elektromagnet

Solenoid se može koristiti kao elektromagnet, dok je jezgro napravljeno od magnetno mekog materijala, kao što je kovno gvožđe. Solenoid se ponaša kao magnet samo kada električna struja teče kroz zavojnicu. Elektromagneti se koriste u električnim zvonima i relejima.

Provodnik u magnetnom polju

Na sl. 7.7 prikazuje provodnik sa strujom koji je postavljen u magnetsko polje. Vidi se da se magnetsko polje ovog vodiča dodaje magnetskom polju trajnog magneta u području iznad provodnika i oduzima u području ispod provodnika. Dakle, jače magnetsko polje je iznad provodnika, a slabije ispod (slika 7.8).
Ako promijenite smjer struje u vodiču na suprotan, tada će oblik magnetskog polja ostati isti, ali će njegova veličina biti veća ispod vodiča.

Magnetno polje, struja i kretanje

Ako se provodnik sa strujom stavi u magnetsko polje, tada će na njega djelovati sila koja pokušava pomjeriti provodnik iz područja jačeg polja u područje slabijeg, kao što je prikazano na sl. 7.8. Smjer ove sile zavisi od smjera struje kao i smjera magnetskog polja.



Rice. 7.7. Provodnik koji nosi struju u magnetskom polju.



Rice. 7.8. Polje rezultata

Veličina sile koja djeluje na provodnik sa strujom određena je i veličinom magnetskog polja i jačinom nosača koji teče kroz ovaj provodnik.
Kretanje provodnika koji se nalazi u magnetskom polju kada se kroz njega propušta struja naziva se motorni princip. Na ovom principu zasniva se rad elektromotora, magnetoelektričnih mjernih instrumenata s pokretnim zavojnicama i drugih uređaja. Ako se provodnik pomiče u magnetskom polju, u njemu se stvara struja. Ovaj fenomen se naziva princip generatora. Ovaj princip se zasniva na radu generatora konstantnih i naizmjenična struja.

Do sada smo razmatrali magnetsko polje povezano samo s jednosmjernom električnom strujom. U ovom slučaju, smjer magnetskog polja je nepromijenjen i određen je smjerom stalnog pristaništa. Kada teče naizmjenična struja, stvara se naizmjenično magnetno polje. Ako se u ovo naizmjenično polje postavi zaseban kalem, tada će se u njemu inducirati (inducirati) EMF (napon). Ili ako su dvije odvojene zavojnice postavljene u neposrednoj blizini jedna drugoj, kao što je prikazano na sl. 7.9. i primijeniti naizmjenični napon na jedan namotaj (W1), tada će se novi naizmjenični napon (inducirani EMF) pojaviti između terminala drugog namotaja (W2). Ovo je princip rada transformatora..



Rice. 7.9. indukovana emf.

Ovaj video govori o konceptu magnetizma i elektromagnetizma:

© 2023 globusks.ru - Popravka i održavanje automobila za početnike