Магниттик талаанын өзгөчөлүгү эмне экенин түшүнүү үчүн көптөгөн кубулуштарды аныктоо керек. Ошол эле учурда, ал кантип жана эмне үчүн пайда болгонун алдын ала эстеп калуу керек. Магниттик талаанын кубаттуулугу кандай экенин табыңыз. Мындай талаа магниттерде гана эмес, пайда болушу да маанилүү. Мына ушуга байланыштуу жердин магнит талаасынын мунезде-мелерун айта кетуу зыян эмес.
Талаанын пайда болушу
Биринчиден, талаанын сырткы көрүнүшүн сүрөттөп алышыбыз керек. Андан кийин, сиз магнит талаасын жана анын мүнөздөмөлөрүн сүрөттөп бере аласыз. Ал заряддалган бөлүкчөлөрдүн кыймылы учурунда пайда болот. Кыймылдуу электр заряддарына, өзгөчө өткөргүч өткөргүчтөргө таасир этиши мүмкүн. Магнит талаасы менен кыймылдуу заряддардын же ток өткөн өткөргүчтөрдүн ортосундагы өз ара аракеттенүү электромагниттик деп аталган күчтөрдүн натыйжасында пайда болот.
Магниттик талаанын интенсивдүүлүгү же кубаттуулугубелгилүү бир мейкиндик чекити магниттик индукциянын жардамы менен аныкталат. Акыркысы B белгиси менен белгиленет.
Талаанын графикалык көрүнүшү
Магниттик талаа жана анын мүнөздөмөлөрү индукция сызыктары аркылуу графикалык түрдө көрсөтүлүшү мүмкүн. Бул аныктама сызыктар деп аталат, алардын тангенси каалаган чекитте магнит индукциясынын y векторунун багыты менен дал келет.
Бул сызыктар магнит талаасынын мүнөздөмөлөрүнө кирет жана анын багытын жана интенсивдүүлүгүн аныктоо үчүн колдонулат. Магниттик талаанын интенсивдүүлүгү канчалык жогору болсо, ошончолук көп маалымат сызыктары тартылат.
Магниттик сызыктар деген эмне
Ток бар түз өткөргүчтөрдөгү магниттик сызыктар концентрдик айлананын формасына ээ, анын борбору ушул өткөргүчтүн огунда жайгашкан. Ток бар өткөргүчтөрдүн жанындагы магнит сызыктарынын багыты гимлет эрежеси менен аныкталат, ал төмөнкүдөй угулат: эгерде гимлет токтун багыты боюнча өткөргүчкө бура тургандай жайгашса, анда электр линиясынын айлануу багыты туткасы магниттик сызыктардын багытына туура келет.
Ток бар катушкалар үчүн магнит талаасынын багыты да гимлет эрежеси менен аныкталат. Ошондой эле электромагниттин бурулуштарында тутканы токтун багыты боюнча айландыруу талап кылынат. Магниттик индукция сызыктарынын багыты гимлеттин котормо кыймылынын багытына туура келет.
Бир тектүүлүк жана бир тектүү эместиктин аныктамасы магнит талаасынын негизги мүнөздөмөсү болуп саналат.
Бир агым тарабынан түзүлгөн, бирдей шарттарда, талаабул заттардагы ар кандай магниттик касиеттерге байланыштуу ар кандай чөйрөлөрдөгү интенсивдүүлүгү менен айырмаланат. чөйрөнүн магниттик касиеттери абсолюттук магниттик өткөрүмдүүлүк менен мүнөздөлөт. Метрге генри менен өлчөнгөн (г/м).
Магниттик талаанын мүнөздөмөсү магниттик туруктуу деп аталган вакуумдун абсолюттук магнит өткөрүмдүүлүгүн камтыйт. чөйрөнүн абсолюттук магниттик өткөрүмдүүлүк туруктуудан канча эсе айырмаланарын аныктоочу чоңдук салыштырмалуу магниттик өткөрүмдүүлүк деп аталат.
Заттардын магниттик өткөрүмдүүлүгү
Бул өлчөмсүз чоңдук. Өткөрүү жөндөмдүүлүгү бирден аз болгон заттар диамагниттик деп аталат. Бул заттарда талаа вакуумга караганда алсызыраак болот. Бул касиеттер суутекте, сууда, кварцта, күмүштө жана башкаларда бар.
Магниттик өткөрүмдүүлүк бирден жогору болгон медиа парамагниттик деп аталат. Бул заттарда талаа вакуумга караганда күчтүүрөөк болот. Бул медиа жана заттарга аба, алюминий, кычкылтек, платина кирет.
Парамагниттик жана диамагниттик заттарда магниттик өткөрүмдүүлүктүн мааниси тышкы, магниттелүүчү талаанын чыңалуусуна көз каранды болбойт. Бул белгилүү бир зат үчүн маани туруктуу экенин билдирет.
Ферромагнетиктер өзгөчө топко кирет. Бул заттар үчүн магниттик өткөрүмдүүлүк бир нече миңге же андан көпкө жетет. Магниттөө жана магнит талаасын күчөтүү касиетине ээ болгон бул заттар электротехникада кеңири колдонулат.
Талаанын күчү
Магниттик талаанын мүнөздөмөлөрүн аныктоо үчүн магниттик индукция вектору менен бирге магнит талаасынын күчү деп аталган чоңдукту колдонсо болот. Бул термин тышкы магнит талаасынын интенсивдүүлүгүн аныктоочу вектордук чоңдук болуп саналат. Бардык багыттар боюнча бирдей касиеттерге ээ болгон чөйрөдөгү магнит талаасынын багыты, интенсивдүүлүк вектору талаа чекитиндеги магниттик индукция вектору менен дал келет.
Ферромагнетиктердин күчтүү магниттик касиеттери аларда кичинекей магниттер катары көрсөтүлүшү мүмкүн болгон туш келди магниттелген кичинекей бөлүктөрүнүн болушу менен түшүндүрүлөт.
Магниттик талаа болбосо, ферромагниттик зат айкын магниттик касиеттерге ээ болбошу мүмкүн, анткени домендик талаалар ар кандай ориентацияга ээ жана алардын жалпы магнит талаасы нөлгө барабар.
Магниттик талаанын негизги мүнөздөмөлөрү боюнча, эгерде ферромагнит тышкы магнит талаасына, мисалы ток бар катушка жайгаштырылса, анда тышкы талаанын таасири астында домендер айланат. тышкы талаанын багыты. Мындан тышкары, катушкадагы магнит талаасы көбөйөт, ал эми магнит индукциясы көбөйөт. Эгерде тышкы талаа жетишээрлик алсыз болсо, анда магниттик талаалары тышкы талаанын багытына жакындаган бардык домендердин бир бөлүгү гана оодарылып кетет. Сырткы талаанын күчү өскөн сайын айлануучу домендердин саны көбөйөт жана тышкы талаанын чыңалуусунун белгилүү бир маанисинде дээрлик бардык бөлүктөрү магнит талаасы тышкы талаанын багытында жайгашкандай айланат. Бул абал магниттик каныккандык деп аталат.
Магниттик индукция менен интенсивдүүлүктүн ортосундагы байланыш
Ферромагниттик заттын магнит индукциясы менен тышкы талаанын күчү ортосундагы байланышты магниттелүү ийри сызыгы деп аталган графиктин жардамы менен көрсөтүүгө болот. Ийри сызык графигинин ийилген жеринде магнит индукциясынын өсүү ылдамдыгы төмөндөйт. Ийилгенден кийин чыңалуу белгилүү бир деңгээлге жеткенде каныккандык пайда болуп, ийри сызык бир аз көтөрүлүп, бара-бара түз сызык формасына ээ болот. Бул бөлүмдө индукция дагы эле өсүп жатат, бирок тескерисинче жай жана тышкы талаанын күчүнүн жогорулашынан улам гана.
Индикатордун маалыматтарынын графикалык көз карандылыгы түз эмес, бул алардын катышы туруктуу эмес, ал эми материалдын магниттик өткөрүмдүүлүгү туруктуу көрсөткүч эмес, тышкы талаага көз каранды.
Материалдардын магниттик касиеттериндеги өзгөрүүлөр
Ферромагниттик өзөгү бар катушкадагы токту толук каныкканга чейин көбөйтүп, андан кийин аны азайтканда магниттештирүү ийри сызыгы магниттен ажыратуу ийри сызыгы менен дал келбейт. Нөл интенсивдүүлүк менен магнит индукциясы бирдей мааниге ээ болбойт, бирок калдык магниттик индукция деп аталган кандайдыр бир көрсөткүчкө ээ болот. Магниттөөчү күчтөн магниттик индукциянын артта калуусу гистерезис деп аталат.
Катушкадагы ферромагниттик өзөктү толугу менен магнитсиздандыруу үчүн керектүү чыңалууну жаратуучу тескери ток берүү керек. ар кандай ферромагниттик үчүнзаттар, ар кандай узундуктагы сегмент керек. Ал канчалык чоң болсо, демагнетизацияга ошончолук көп энергия керектелет. Материал толугу менен магнитсизденген маани мажбурлоочу күч деп аталат.
Катушкадагы токтун андан ары жогорулашы менен индукция кайрадан каныккандык индексине чейин жогорулайт, бирок магнит сызыктарынын башка багыты менен. Карама-каршы багытта магнетизациялоодо калдык индукция алынат. Калдык магнетизм кубулушу калдык магнитизми жогору заттардан туруктуу магниттерди түзүү үчүн колдонулат. Кайра магниттештирүү жөндөмдүүлүгү бар материалдар электр машиналары жана аппараттары үчүн өзөктөрдү түзүү үчүн колдонулат.
Сол кол эрежеси
Ток бар өткөргүчкө таасир этүүчү күч сол колдун эрежеси менен аныкталган багытка ээ: кыздын алаканы ага магнит сызыктары киргендей жайгашып, төрт манжа узартылганда өткөргүчтөгү токтун багытында, ийилген баш бармак күчтүн багытын көрсөтөт. Бул күч индукция векторуна жана токко перпендикуляр.
Магнит талаасында кыймылдаган ток өткөргүч электр энергиясын механикалык энергияга алмаштырган электр кыймылдаткычынын прототиби болуп эсептелет.
Оң кол эреже
Өткүчтүн магнит талаасында кыймылы учурунда анын ичинде магниттик индукцияга, тартылган өткөргүчтүн узундугуна жана кыймылынын ылдамдыгына пропорционалдуу мааниге ээ болгон электр кыймылдаткыч күчү индукцияланат. Бул көз карандылык электромагниттик индукция деп аталат. Атөткөргүчтөгү индукцияланган ЭМӨ багытын аныктоодо оң кол эрежеси колдонулат: оң кол сол жактагы мисалдагыдай жайгашса, магнит сызыктары алаканга кирет, ал эми баш бармактын багытын көрсөтөт. өткөргүчтүн кыймылы, сунулган манжалар индукцияланган EMF багытын көрсөтүп турат. Тышкы механикалык күчтүн таасири астында магнит агымында кыймылдаган өткөргүч механикалык энергия электр энергиясына айландырылган электр генераторунун эң жөнөкөй мисалы болуп саналат.
Электромагниттик индукция мыйзамын башкача формулировкалоого болот: жабык чынжырда ЭЭМ индукцияланат, бул чынжыр каптаган магнит агымынын ар кандай өзгөрүшү менен чынжырдагы ЭФЭ өзгөрүү ылдамдыгына сан жагынан барабар. бул чынжырды каптаган магнит агымынын.
Бул форма орточо EMF индикаторун берет жана EMFтин магнит агымынан эмес, анын өзгөрүү ылдамдыгынан көз карандылыгын көрсөтөт.
Ленц мыйзамы
Ошондой эле Ленцтин мыйзамын эстен чыгарбоо керек: чынжыр аркылуу өткөн магнит талаасынын өзгөрүшүнөн келип чыккан ток, анын магнит талаасы бул өзгөрүүнү алдын алат. Эгерде катушканын бурулуштары ар кандай чоңдуктагы магнит агымдары менен тешилсе, анда бүт катушка боюнча индукцияланган ЭҮК ар кандай бурулуштардагы ЭҮКнын суммасына барабар болот. Катушканын ар кандай бурулуштарынын магнит агымдарынын суммасы агымдын байланышы деп аталат. Бул чоңдуктун, ошондой эле магниттик агымдын өлчөө бирдиги вебер.
Түзмөктөгү электр тогу өзгөргөндө, ал жараткан магнит агымы да өзгөрөт. Ошол эле учурда электромагниттик индукция мыйзамына ылайык, ичиндеөткөргүч, бир EMF индукцияланат. Ал өткөргүчтөгү токтун өзгөрүшүнө байланыштуу пайда болот, ошондуктан бул кубулуш өздүк индукция деп аталат, ал эми өткөргүчтө индукцияланган ЭҚК өздүк индукция ЭКК деп аталат.
Агымдын байланышы жана магнит агымы токтун күчүнө гана эмес, ошондой эле берилген өткөргүчтүн өлчөмүнө жана формасына жана курчап турган заттын магнит өткөрүмдүүлүгүнө көз каранды.
Өткөргүчтүн индуктивдүүлүгү
Пропорционалдык коэффициент өткөргүчтүн индуктивдүүлүгү деп аталат. Бул өткөргүчтүн ал аркылуу электр тогу өткөндө агымдык байланышты түзүү жөндөмүн билдирет. Бул электр чынжырларынын негизги параметрлеринин бири болуп саналат. Кээ бир схемалар үчүн индуктивдүүлүк туруктуу болуп саналат. Бул контурдун өлчөмүнө, анын конфигурациясына жана чөйрөнүн магниттик өткөрүмдүүлүгүнө жараша болот. Бул учурда чынжырдагы токтун күчү жана магнит агымы мааниге ээ болбойт.
Жогорудагы аныктамалар жана кубулуштар магнит талаасы деген эмне экенин түшүндүрөт. Магниттик талаанын негизги мүнөздөмөлөрү да берилген, алардын жардамы менен бул кубулушту аныктоого болот.
