Magnetvälja kohta mäletame veel kooliajast, nii see lihtsalt on, mitte igaühe mällu ei tule. Värskendame läbielatut ja võib-olla räägime teile midagi uut, kasulikku ja huvitavat.

Magnetvälja määramine

Magnetväli on jõuväli, mis mõjutab liikuvaid elektrilaenguid (osakesi). Selle jõuvälja tõttu tõmbuvad objektid üksteise poole. Magnetvälju on kahte tüüpi:

1. Gravitatsiooniline - moodustub eranditult elementaarosakeste ja viruetsya lähedal, mis põhineb nende osakeste omadustel ja struktuuril.
2. Dünaamiline, toodetud liikuvate elektrilaengutega objektides (vooluandurid, magnetiseeritud ained).

Esimest korda võttis magnetvälja nimetuse M. Faraday kasutusele 1845. aastal, kuigi selle tähendus oli veidi ekslik, kuna arvati, et nii elektrilised kui ka magnetilised mõjud ja vastastikmõjud põhinevad samal materiaalsel väljal. Hiljem 1873. aastal “esitles” D. Maxwell kvantteooria, milles hakati neid mõisteid eraldama ja varem tuletatud jõuvälja nimetati elektromagnetväljaks.

Kuidas tekib magnetväli?

Inimsilm ei taju erinevate objektide magnetvälju ja seda saavad fikseerida vaid spetsiaalsed andurid. Magnetjõuvälja mikroskoopilisel skaalal ilmnemise allikaks on magnetiseeritud (laetud) mikroosakeste liikumine, milleks on:

• ioonid;
• elektronid;
• prootonid.

Nende liikumine toimub pöörleva magnetmomendi tõttu, mis esineb igas mikroosakeses.

Magnetväli, kust seda leida?

Ükskõik kui kummaliselt see ka ei kõlaks, aga peaaegu kõigil meid ümbritsevatel objektidel on oma magnetväli. Kuigi paljude kontseptsioonis on magnetväli, mis tõmbab rauast esemeid enda poole, ainult kivikesel, mida nimetatakse magnetiks. Tegelikult on külgetõmbejõud kõigis objektides, see avaldub ainult madalamas valentsis.

Samuti tuleks selgitada, et jõuväli, mida nimetatakse magnetiliseks, ilmneb ainult siis, kui elektrilaengud või kehad liiguvad.

Liikumatutel laengutel on elektriline jõuväli (see võib esineda ka liikuvates laengutes). Selgub, et magnetvälja allikad on:

• püsimagnetid;
• mobiilitasud.

Seetõttu tekkis kontseptsioon ise elektrodünaamikas samaaegselt mõistega "elektriline väli". Seda tutvustas esmalt M. Faraday ja veidi hiljem J. Maxwell, et selgitada, miks elektrilaengute vastastikmõju nii suhteliselt lühike ulatus on.

Õhus

Elektrodünaamika isad uskusid, et väli tekib eetri – nähtamatu spekulatiivse meediumi, mis täidab kõike olemasolevat – deformeerumisel (relatiivsusteooria kallal töötades tühistas Einstein eetri mõiste). Kuigi see võib tänapäeva inimesele tunduda kummaline, kuid kuni 20. sajandini ei kahelnud füüsikud tõesti mingis aines, mis kõike läbistab. Kuidas magnetväljad tekivad ja milline on nende olemus, ei osanud füüsikud selgitada.

Kui kasutusele tuli erirelatiivsusteooria (SRT) ja eeter "ametlikult eemaldati", muutus ruum "tühjaks", kuid väljad jätkasid vastastikmõju isegi vaakumis ja see pole mittemateriaalsete objektide vahel võimatu ( vähemalt SRT järgi), nii et füüsikud pidasid vajalikuks elektri- ja magnetväljadele teatud atribuute omistada. Luuakse selliseid mõisteid nagu mass, impulss ja väljaenergia.

Magnetvälja omadused

Selle esimene omadus selgitab selle päritolu olemust: magnetväli saab tekkida ainult elektrivoolu liikuvate laengute (elektronide) mõjul. Magnetvälja võimsuskarakteristikut nimetatakse magnetinduktsiooniks, see esineb igas välja punktis.

Välja mõju laieneb ainult liikuvatele laengutele, magnetitele ja juhtidele. Seda võib olla kahte tüüpi: muutuv ja püsiv. Magnetvälja saab mõõta ainult spetsiaalsete instrumentide abil, inimese meeled seda ei fikseeri (kuigi bioloogide hinnangul võivad mõned loomad selles muutusi tajuda). Magnetvälja teise omaduse olemus seisneb selles, et sellel on elektrodünaamiline iseloom, mitte ainult seetõttu, et see võib mõjutada ainult liikuvaid laenguid, vaid ka seetõttu, et see on ise tekitatud laengute liikumisest.

Kuidas näha

Kuigi inimese meeled ei suuda tuvastada magnetvälja olemasolu, saab selle suunda määrata magnetiseeritud nõela abil. Küll aga saab magnetvälja "näha" paberilehe ja lihtsate raudviilide abil. Püsimagnetile on vaja panna paberileht ja peale puistata saepuru, misjärel joonduvad raudlaastud mööda suletud ja pidevaid jõujooni.

Jõujoonte suund määratakse parema käe reegli abil, mida nimetatakse ka gimleti reegliks. Kui võtta juht pihku nii, et pöial on voolu suunas (vool liigub miinusest plussi), siis ülejäänud sõrmed näitavad jõujoonte suunda.

Geomagnetism

Magnetväljad tekivad liikuvate laengutega, aga mis on siis geomagnetismi olemus? Meie planeedil on magnetväli, mis kaitseb teda kahjuliku päikesekiirguse eest ning välja läbimõõt on mitu korda suurem kui Maa läbimõõt. See on kujult heterogeenne, "päikesepoolsel poolel" kahaneb päikesetuule mõjul ja öisel poolel venib pika laia saba kujul.

Arvatakse, et meie planeedil tekivad magnetväljad voolude liikumisel vedelast metallist koosnevas südamikus. Seda nimetatakse "hüdromagnetiliseks dünamoks". Kui aine jõuab temperatuurini mitu tuhat Kelvinit, muutub selle juhtivus piisavalt kõrgeks, et isegi nõrga magnetiseeritusega keskkonnas toimuvad liikumised hakkavad tekitama elektrivoolu, mis omakorda tekitab magnetvälju.

Kohalikes piirkondades tekitavad magnetväljad magnetiseeritud kivimid planeedi ülemistest kihtidest, mis moodustavad maakoore.

Pooluse liikumine

Alates 1885. aastast hakati registreerima magnetpooluste liikumist. Viimase sajandi jooksul on lõunapoolus (lõunapoolkeral asuv poolus) nihkunud 900 kilomeetrit ja põhjapoolus (arktiline) on alates 1973. aastast 11 aastaga 120 kilomeetrit ja järgmise kümne aasta jooksul veel 150 kilomeetrit. Pole tõusis 10 kilomeetrilt aastas 60-le.

Kuigi teadlased teavad, kuidas Maa magnetväli tekib, ei saa nad pooluste liikumist mõjutada ja eeldavad, et üsna pea toimub uus inversioon. See on loomulik protsess, see pole planeedil esimene kord, kuid kuidas selline protsess inimeste jaoks välja kujuneb, pole teada.

Tere päevast, täna saate teada mis on magnetväli ja kust see tuleb.

Iga inimene planeedil vähemalt korra, kuid hoitud magnet käes. Alustades suveniirkülmikumagnetitest või töömagnetitest raua õietolmu kogumiseks ja palju muud. Lapsena oli see naljakas mänguasi, mis jäi musta metalli külge, aga mitte teiste metallide külge. Mis on siis magneti ja selle saladus magnetväli.

Mis on magnetväli

Millisel hetkel hakkab magnet enda poole tõmbama? Iga magneti ümber on magnetväli, millesse langedes hakkavad objektid selle poole tõmbama. Sellise välja suurus võib varieeruda sõltuvalt magneti suurusest ja selle omadustest.

Wikipedia termin:

Magnetväli - liikuvatele elektrilaengutele ja magnetmomendiga kehadele, sõltumata nende liikumise olekust, mõjuv jõuväli, elektromagnetvälja magnetkomponent.

Kust tuleb magnetväli

Magnetvälja võib tekitada laetud osakeste vool või aatomites olevate elektronide magnetmomendid, aga ka teiste osakeste magnetmomendid, kuigi palju vähemal määral.

Magnetvälja avaldumine

Magnetväli avaldub mõjuna osakeste ja kehade magnetmomentidele, liikuvatele laetud osakestele või juhtidele . Magnetväljas liikuvale elektriliselt laetud osakesele mõjuv jõud on nimetatakse Lorentzi jõuks, mis on alati suunatud risti vektoritega v ja B. See on võrdeline osakese q laenguga, kiiruse komponendi v, risti magnetvälja vektori B suunaga, ja magnetvälja induktsiooni suurusega. B.

Millistel objektidel on magnetväli

Me sageli ei mõtle sellele, kuid paljud (kui mitte kõik) meid ümbritsevad objektid on magnetid. Oleme harjunud, et magnet on kivike, millel on tugev tõmbejõud enda poole, kuid tegelikult on peaaegu kõigel tõmbejõud, see on lihtsalt palju madalam. Võtame vähemalt meie planeedi – me ei lenda kosmosesse, kuigi me ei hoia pinnast millegagi kinni. Maa väli on palju nõrgem kui kivimagneti väli, seetõttu hoiab see meid alles tänu oma tohutule suurusele - kui olete kunagi näinud Kuul (mille läbimõõt on neli korda väiksem) kõndimas, siis selgelt mõista, millest me räägime. Maa külgetõmbejõud põhineb suures osas metallkomponentidel, selle koorel ja tuumal – neil on võimas magnetväli. Võib-olla olete kuulnud, et suurte rauamaagi leiukohtade läheduses ei näita kompassid enam õiget suunda põhja poole – seda seetõttu, et kompassi põhimõte põhineb magnetväljade vastasmõjul ja rauamaak tõmbab oma nõela ligi.

Termin "magnetväli" tähendab tavaliselt teatud energiaruumi, milles avalduvad magnetilise vastasmõju jõud. Need mõjutavad:

üksikained: ferrimagnetid (metallid - peamiselt malm, raud ja nende sulamid) ja nende ferriitide klass, olenemata olekust;

liikuvad elektrilaengud.

Füüsikalisi kehasid, millel on elektronide või muude osakeste kogumagnetmoment, nimetatakse püsimagnetid. Nende koostoime on näidatud pildil. jõu magnetliinid.

Need moodustati pärast püsimagneti toomist papplehe tagaküljele, millel oli ühtlane raudviilide kiht. Pildil on selge põhja- (N) ja lõunapooluse (S) märgistus koos jõujoonte suunaga nende orientatsiooni suhtes: väljapääs põhjapoolusest ja sissepääs lõunasse.

Kuidas tekib magnetväli

Magnetvälja allikad on:

püsimagnetid;

mobiilitasud;

ajas muutuv elektriväli.

Püsimagnetite toimega on tuttav iga lasteaialaps. Pidi ju juba külmkapile pilte-magneteid voolima, mis kõiksugu head-paremat pakkidelt võetud.

Liikuvatel elektrilaengutel on tavaliselt palju suurem magnetvälja energia kui. Seda näitavad ka jõujooned. Analüüsime nende projekteerimise reegleid vooluga I sirgjoonelise juhi jaoks.

Magnetiline jõujoon tõmmatakse tasapinnal, mis on voolu liikumisega risti, nii et igas punktis on magnetnõela põhjapoolusele mõjuv jõud suunatud sellele joonele tangentsiaalselt. See loob liikuva laengu ümber kontsentrilised ringid.

Nende jõudude suuna määrab hästi tuntud parempoolse keermega mähisega kruvi või klambri reegel.

kere reegel

Kinnitus on vaja asetada koaksiaalselt vooluvektoriga ja pöörata käepidet nii, et karkassi translatsiooniline liikumine langeks kokku selle suunaga. Seejärel näidatakse käepidet keerates magnetiliste jõujoonte orientatsiooni.

Rõngasjuhis langeb käepideme pöörlev liikumine kokku voolu suunaga ja translatsiooniline liikumine näitab induktsiooni orientatsiooni.

Magnetvälja jooned väljuvad alati põhjapoolusest ja sisenevad lõunasse. Need jätkuvad magneti sees ega ole kunagi avatud.

Magnetvälja vastasmõju reeglid

Erinevatest allikatest pärinevad magnetväljad liidetakse üksteisega, moodustades tekkiva välja.

Sel juhul tõmbuvad vastaspoolustega (N - S) magnetid üksteise külge ja samade poolustega (N - N, S - S) need tõrjutakse. Pooluste vastastikuse mõju jõud sõltuvad nendevahelisest kaugusest. Mida lähemale poolused nihutatakse, seda suurem on tekitatav jõud.

Magnetvälja peamised omadused

Need sisaldavad:

magnetinduktsiooni vektor (B);

magnetvoog (F);

vooluühendus (Ψ).

Välja mõju intensiivsust või jõudu hinnatakse väärtuse järgi magnetinduktsiooni vektor. See määratakse jõu "F" väärtusega, mis tekib läbi voolu "I" läbiva juhi pikkusega "l". B \u003d F / (I ∙ l)

Magnetinduktsiooni mõõtühikuks SI-süsteemis on Tesla (teadlase füüsiku mälestuseks, kes neid nähtusi uuris ja matemaatiliste meetoditega kirjeldas). Vene tehnilises kirjanduses tähistatakse seda "Tl" ja rahvusvahelises dokumentatsioonis kasutatakse sümbolit "T".

1 T on sellise ühtlase magnetvoo induktsioon, mis mõjub jõuga 1 njuuton sirge juhi pikkuse kohta, mis on risti välja suunaga, kui seda juhti läbib 1 amprine vool.

1Tl=1∙N/(A∙m)

Vektori B suund määratakse vasaku käe reegel.

Kui asetate vasaku käe peopesa magnetvälja nii, et põhjapooluse jõujooned sisenevad peopesale täisnurga all ja asetate neli sõrme juhis oleva voolu suunas, siis väljaulatuv pöial liigub. näitavad sellele juhile mõjuva jõu suunda.

Juhul, kui elektrivooluga juht ei asu magnetvälja joontega täisnurga all, on sellele mõjuv jõud võrdeline voolava voolu suuruse ja juhi pikkuse projektsiooni komponentosaga. vooluga risti asetsevale tasapinnale.

Elektrivoolule mõjuv jõud ei sõltu materjalidest, millest juht on valmistatud, ja selle ristlõike pindalast. Isegi kui seda juhti üldse pole ja liikuvad laengud hakkavad liikuma teises keskkonnas magnetpooluste vahel, siis see jõud ei muutu kuidagi.

Kui magnetvälja sees on vektoril B kõigis punktides sama suund ja suurus, siis peetakse sellist välja ühtlaseks.

Iga keskkond, millel on , mõjutab induktsioonivektori B väärtust.

Magnetvoog (F)

Kui arvestada magnetilise induktsiooni läbimist teatud ala S, siis selle piiridega piiratud induktsiooni nimetatakse magnetvooks.

Kui pindala on magnetinduktsiooni suuna suhtes mingi nurga α all kallutatud, siis magnetvoog väheneb ala kaldenurga koosinuse võrra. Selle maksimaalne väärtus tekib siis, kui ala on risti selle läbistava induktsiooniga. Ф=В·S

Magnetvoo mõõtühik on 1 veeber, mis määratakse 1 tesla induktsiooni läbimisel läbi 1 ruutmeetri suuruse ala.

Vooluühendus

Seda terminit kasutatakse magnetvoo koguhulga saamiseks, mis tekib teatud arvust magneti pooluste vahel asuvatest voolu juhtivatest juhtidest.

Juhul, kui mähise mähist läbib sama vool I keerdude arvuga n, nimetatakse kõigi keerdude kogu (seotud) magnetvoogu vooühenduseks Ψ.

Ψ = n F . Vooluühenduse ühik on 1 veebel.

Kuidas tekib vahelduvast elektrilisest magnetväli

Elektromagnetväli, mis interakteerub elektrilaengute ja magnetmomentidega kehadega, on kahe välja kombinatsioon:

elektriline;

magnetiline.

Need on omavahel seotud, esindavad üksteise kombinatsiooni ja kui üks aja jooksul muutub, tekivad teises teatud kõrvalekalded. Näiteks kolmefaasilises generaatoris vahelduva sinusoidse elektrivälja loomisel moodustub sama magnetväli samaaegselt sarnaste vahelduvate harmooniliste omadustega.

Ainete magnetilised omadused

Seoses interaktsiooniga välise magnetväljaga jagunevad ained:

antiferromagnetid tasakaalustatud magnetmomentidega, mille tõttu tekib keha väga väike magnetiseerumisaste;

diamagnetid, millel on omadus magnetiseerida sisemist välja välise mõju vastu. Kui välist välja pole, siis neil ei ole magnetilisi omadusi;

paramagnetid, millel on sisevälja magnetiseerimise omadused välisvälja suunas, millel on väike aste;

ferromagnetid, millel on magnetilised omadused ilma rakendatava välisväljata temperatuuridel, mis on madalamad kui Curie punkti väärtus;

ferrimagnetid, mille magnetmomendid on tasakaalustamata suuruse ja suunaga.

Kõik need ainete omadused on leidnud kaasaegses tehnoloogias erinevaid rakendusi.

Magnetahelad

Kõik trafod, induktiivsused, elektrimasinad ja paljud muud seadmed töötavad baasil.

Näiteks töötavas elektromagnetis läbib magnetvoog tugevate mitteferromagnetiliste omadustega ferromagnetilistest terastest ja õhust valmistatud magnetahelat. Nende elementide kombinatsioon moodustab magnetahela.

Enamiku elektriseadmete konstruktsioonis on magnetahelad. Lisateavet selle kohta leiate sellest artiklist -

Kahe paralleelse elektrivoolujuhiga ühendamisel tõmbavad need sõltuvalt ühendatud voolu suunast (polaarsusest) kas endasse või tõrjuvad. Seda seletatakse eriliste ainete ilmumisega nende juhtide ümber. Seda ainet nimetatakse magnetväljaks (MF). Magnetjõud on jõud, millega juhid üksteist mõjutavad.

Magnetismi teooria tekkis antiikajal, Aasia iidses tsivilisatsioonis. Magneesiast, mägedes, leidsid nad erilise kivimi, mille tükke sai üksteise külge meelitada. Koha nime järgi kutsuti seda tõugu "magnetiteks". Varrasmagnet sisaldab kahte poolust. Selle magnetilised omadused on eriti tugevad poolustel.

Niidil rippuv magnet näitab oma poolustega horisondi külgi. Selle poolused pööratakse põhja ja lõuna suunas. Kompass töötab sellel põhimõttel. Kahe magneti vastaspoolused tõmbavad külge ja sarnased poolused tõrjuvad.

Teadlased on leidnud, et juhi lähedal asuv magnetiseeritud nõel kaldub kõrvale, kui seda läbib elektrivool. See viitab sellele, et selle ümber on moodustunud MF.

Magnetväli mõjutab:

Liikuvad elektrilaengud.
Ained, mida nimetatakse ferromagnetiteks: raud, malm, nende sulamid.

Püsimagnetid on kehad, millel on laetud osakeste (elektronide) ühine magnetmoment.

1 – magneti lõunapoolus
2 – magneti põhjapoolus
3 - MP metallviilide näitel
4 - Magnetvälja suund

Väljajooned tekivad siis, kui püsimagnet läheneb paberilehele, millele valatakse rauaviilide kiht. Joonisel on selgelt näidatud pooluste kohad orienteeritud jõujoontega.

Magnetvälja allikad

• Ajaga muutuv elektriväli.
• mobiilitasud.
• püsimagnetid.

Püsimagneteid tunneme lapsepõlvest saati. Neid kasutati mänguasjadena, mis meelitasid erinevaid metallosi enda külge. Need kinnitati külmkapi külge, olid sisse ehitatud erinevatesse mänguasjadesse.

Liikuvatel elektrilaengutel on sageli rohkem magnetenergiat kui püsimagnetitel.

Omadused

• Magnetvälja peamine eristav tunnus ja omadus on relatiivsus. Kui laetud keha jäetakse teatud tugiraamis liikumatuks ja selle lähedusse asetatakse magnetnõel, siis see osutab põhja poole ja samas ei “tunne” kõrvalist välja, välja arvatud maaväli. . Ja kui laetud keha hakkab noole lähedal liikuma, tekib keha ümber magnetväli. Selle tulemusena saab selgeks, et MF tekib ainult siis, kui teatud laeng liigub.
• Magnetväli on võimeline mõjutama ja mõjutama elektrivoolu. Seda saab tuvastada, jälgides laetud elektronide liikumist. Magnetväljas kalduvad laenguga osakesed kõrvale, liiguvad voolava vooluga juhid. Voolutoitel töötav raam pöörleb ja magnetiseeritud materjalid liiguvad teatud kaugusele. Kompassinõel on enamasti sinise värviga. See on magnetiseeritud terasest riba. Kompass on alati suunatud põhja poole, kuna Maal on magnetväli. Kogu planeet on nagu suur magnet oma poolustega.

Inimese organid ei taju magnetvälja ning seda saab tuvastada ainult spetsiaalsete seadmete ja andurite abil. See on muutuv ja püsiv. Vahelduvväli luuakse tavaliselt spetsiaalsete induktiivpoolide abil, mis töötavad vahelduvvoolul. Konstantse välja moodustab konstantne elektriväli.

reeglid

Mõelge erinevate juhtide magnetvälja kujutise põhireeglitele.

kere reegel

Jõujoon on kujutatud tasapinnal, mis paikneb voolutee suhtes 90° nurga all nii, et igas punktis on jõud suunatud joonele tangentsiaalselt.

Magnetjõudude suuna määramiseks peate meeles pidama parempoolse keermega rõngastiili reeglit.

Gimlet peab asetsema piki vooluvektoriga sama telge, käepidet tuleb pöörata nii, et gimlet liiguks oma suuna suunas. Sel juhul määratakse joonte orientatsioon gimleti käepideme pööramisega.

Ring Gimleti reegel

Rõnga kujul oleva rõnga translatsiooniline liikumine juhis näitab, kuidas induktsioon on orienteeritud, pöörlemine langeb kokku vooluga.

Jõujooned jätkuvad magnetis ja ei saa olla avatud.

Erinevate allikate magnetväli summeeritakse omavahel. Seda tehes loovad nad ühise välja.

Sama poolusega magnetid tõrjuvad üksteist, erinevate poolustega magnetid aga tõmbavad. Interaktsiooni tugevuse väärtus sõltub nendevahelisest kaugusest. Pooluste lähenedes jõud suureneb.

Magnetvälja parameetrid

• Voo aheldamine ( Ψ ).
• Magnetilise induktsiooni vektor ( AT).
• Magnetvoog ( F).

Magnetvälja intensiivsus arvutatakse magnetilise induktsiooni vektori suuruse järgi, mis sõltub jõust F ja mille moodustab vool I läbi pikkusega juhi l: V \u003d F / (I * l).

Magnetilist induktsiooni mõõdetakse Teslas (Tl) teadlase auks, kes uuris magnetismi nähtusi ja tegeles nende arvutusmeetoditega. 1 T on võrdne jõu mõjul magnetvoo induktsiooniga 1 N pikkuse kohta 1 m sirge juht nurga all 90 0 välja suunas ühe amprise vooluga:

1 T = 1 x H / (A x m).

vasaku käe reegel

Reegel leiab magnetinduktsiooni vektori suuna.

Kui vasaku käe peopesa asetatakse väljale nii, et magnetvälja jooned sisenevad peopesale põhjapoolusest alla 90 0 ja 4 sõrme asetatakse piki voolu, näitab pöial magnetjõu suunda. .

Kui juht on erineva nurga all, sõltub jõud otseselt voolust ja juhi projektsioonist täisnurga all olevale tasapinnale.

Jõud ei sõltu juhi materjali tüübist ja selle ristlõikest. Kui juht puudub ja laengud liiguvad teises keskkonnas, siis jõud ei muutu.

Kui magnetvälja vektori suund ühes suunas on ühesuurune, nimetatakse välja ühtlaseks. Erinevad keskkonnad mõjutavad induktsioonivektori suurust.

magnetvoog

Magnetiline induktsioon, mis läbib teatud ala S ja on selle alaga piiratud, on magnetvoog.

Kui alal on induktsioonijoone suhtes mingi nurga α kalle, vähendatakse magnetvoogu selle nurga koosinuse suuruse võrra. Selle suurim väärtus kujuneb siis, kui ala on magnetinduktsiooni suhtes täisnurga all:

F \u003d B * S.

Magnetvoogu mõõdetakse ühikus nagu "veeber", mis on võrdne induktsiooni vooluga väärtuse järgi 1 T piirkonna järgi 1 m 2.

Vooluühendus

Seda kontseptsiooni kasutatakse magnetvoo üldise väärtuse loomiseks, mis luuakse teatud arvust magnetpooluste vahel paiknevatest juhtidest.

Kui sama vool ma voolab läbi mähise keerdude arvuga n, kõigi keerdude poolt moodustatud summaarne magnetvoog on vooühendus.

Vooluühendus Ψ mõõdetuna weberites ja on võrdne: Ψ = n * F.

Magnetilised omadused

Läbilaskvus määrab, kui palju magnetväli konkreetses keskkonnas on madalam või kõrgem kui välja induktsioon vaakumis. Aine on magnetiseeritud, kui sellel on oma magnetväli. Kui aine asetatakse magnetvälja, muutub see magnetiseerituks.

Teadlased on kindlaks teinud põhjuse, miks kehad omandavad magnetilised omadused. Teadlaste hüpoteesi kohaselt on ainete sees mikroskoopilise suurusega elektrivoolud. Elektronil on oma magnetmoment, mis on kvantloomusega, liigub aatomites teatud orbiidil. Just need väikesed voolud määravad ära magnetilised omadused.

Kui voolud liiguvad juhuslikult, siis nende poolt tekitatud magnetväljad kompenseerivad ise. Välisväli muudab voolud järjestatuks, seega tekib magnetväli. See on aine magnetiseerimine.

Magnetväljadega interaktsiooni omaduste järgi saab jagada erinevaid aineid.

Need on jagatud rühmadesse:

Paramagnetid- ained, millel on välisvälja suunalised magnetiseerimisomadused, vähese magnetiseerumisvõimalusega. Neil on positiivne väljatugevus. Nende ainete hulka kuuluvad raudkloriid, mangaan, plaatina jne.
Ferrimagnetid- suunalt ja väärtuselt tasakaalustamata magnetmomentidega ained. Neid iseloomustab kompenseerimata antiferromagnetismi olemasolu. Väljatugevus ja temperatuur mõjutavad nende magnetilist vastuvõtlikkust (erinevad oksiidid).
ferromagnetid- suurenenud positiivse tundlikkusega ained, sõltuvalt intensiivsusest ja temperatuurist (koobalti, nikli jne kristallid).
Diamagnetid- neil on välisvälja vastassuunas magnetiseerumise omadus, st magnetilise vastuvõtlikkuse negatiivne väärtus, mis ei sõltu intensiivsusest. Välja puudumisel ei ole sellel ainel magnetilisi omadusi. Nende ainete hulka kuuluvad: hõbe, vismut, lämmastik, tsink, vesinik ja muud ained.
Antiferromagnetid - neil on tasakaalustatud magnetmoment, mille tulemuseks on aine madal magnetiseerumisaste. Kuumutamisel toimub nendes aine faasiüleminek, mille käigus tekivad paramagnetilised omadused. Kui temperatuur langeb alla teatud piiri, siis selliseid omadusi ei ilmne (kroom, mangaan).

Vaatlusalused magnetid liigitatakse veel kahte kategooriasse:

Pehmed magnetilised materjalid . Neil on madal sunnijõud. Nõrgades magnetväljades võivad need küllastuda. Magnetiseerimise ümberpööramise käigus on neil ebaolulised kaod. Selle tulemusena kasutatakse selliseid materjale vahelduvpingel töötavate elektriseadmete südamike tootmiseks (, generaator,).
kõva magnet materjalid. Neil on suurem sunnijõu väärtus. Nende ümbermagnetiseerimiseks on vaja tugevat magnetvälja. Selliseid materjale kasutatakse püsimagnetite tootmisel.

Erinevate ainete magnetilised omadused leiavad kasutust tehnilistes disainides ja leiutistes.

Magnetahelad

Mitme magnetilise aine kombinatsiooni nimetatakse magnetahelaks. Need on sarnasused ja on määratud analoogsete matemaatikaseadustega.

Magnetahelate alusel töötavad elektriseadmed, induktiivsused. Töötavas elektromagnetis voolab vool läbi ferromagnetilisest materjalist ja õhust koosneva magnetahela, mis ei ole ferromagnet. Nende komponentide kombinatsioon on magnetahel. Paljud elektriseadmed sisaldavad oma konstruktsioonis magnetahelaid.