Единица измерения магнитного тока

Единица измерения магнитного тока

отдельные вещества: ферримагнетики (металлы — преимущественно чугуны, железо и сплавы из них) и их класс ферритов вне зависимости от состояния;

движущиеся заряды электричества.

Физические тела, обладающие суммарным магнитным моментом электронов или других частиц, называют постоянными магнитами . Их взаимодействие представлено на картинке силовыми магнитными линиями .

Единица измерения магнитного тока

Они образовались после поднесения постоянного магнита к обратной стороне картонного листа с ровным слоем железных опилок. Картинка демонстрирует четкую маркировку северного (N) и южного (S) полюсов с направлением силовых линий относительно их ориентации: выход из северного полюса и вход в южный.

Как создается магнитное поле

Источниками магнитного поля являются:

изменяющееся во времени электрическое поле.

Единица измерения магнитного тока

С действием постоянных магнитов знаком каждый ребенок детсадовского возраста. Ведь ему уже приходилось лепить на холодильник картинки-магнитики, извлекаемые из упаковок с всякими лакомствами.

Находящиеся в движении электрические заряды обычно обладают значительно большей энергией магнитного поля, чем постоянные магниты. Его тоже обозначают силовыми линиями. Разберем правила их начертания для прямолинейного проводника с током I.

Единица измерения магнитного тока

Магнитная силовая линия проводится в плоскости, перпендикулярной движению тока так, чтобы в каждой ее точке сила, действующая на северный полюс магнитной стрелки, направлялась по касательной к этой линии. Таким образом создаются концентрические окружности вокруг движущегося заряда.

Направление этих сил определяется известным правилом винта или буравчика с правосторонней навивкой резьбы.

Единица измерения магнитного тока

Необходимо расположить буравчик соосно с вектором тока и вращать рукоятку так, чтобы поступательное движение буравчика совпадало с его направлением. Тогда ориентация силовых магнитных линий будет показана вращением рукоятки.

В кольцевом проводнике вращательное движение рукоятки совпадает с направлением тока, а поступательное — указывает на ориентацию индукции.

Единица измерения магнитного тока

Магнитные силовые линии всегда выходят из северного полюса и входят в южный. Они продолжаются внутри магнита и никогда не бывают разомкнутыми.

Правила взаимодействия магнитных полей

Магнитные поля от разных источников складываются друг с другом, образуя результирующее поле.

Единица измерения магнитного тока

При этом магниты с разноименными полюсами (N — S) притягиваются друг к другу, а с одноименными (N – N, S — S) — отталкиваются. Силы взаимодействия между полюсами зависят от расстояния между ними. Чем ближе сдвинуты полюса, тем большее усилие возникает.

Основные характеристики магнитного поля

вектор магнитной индукции ( В );

магнитный поток (Ф);

Интенсивность или силу воздействия поля оценивают величиной вектора магнитной индукции . Она определяется значением силы «F», создаваемой проходящим током «I» по проводнику длиной «l». В =F/(I∙l)

Единица измерения магнитной индукции в системе СИ — Тесла (в знак памяти об ученом физике, который исследовал эти явления и описал их математическими методами). В русской технической литературе она обозначается «Тл», а в международной документации принят символ «Т».

1 Тл — это индукция такого однородного магнитного потока, который воздействует с силой в 1 ньютон на каждый метр длины прямолинейного проводника, перпендикулярно расположенного направлению поля, когда по этому проводнику проходит ток 1 ампер.

Читать также:  Сварка тонколистовой нержавеющей стали

Направление вектора В определяется по правилу левой руки.

Единица измерения магнитного тока

Если расположить ладонь левой руки в магнитном поле так, чтобы силовые линии из северного полюса входили в ладонь под прямым углом, а четыре пальца расположить по направлению тока в проводнике, то оттопыренный большой палец укажет направление действия силы на этот проводник.

В случае, когда проводник с электрическим током расположен не под прямым углом к магнитным силовым линиям, то сила, воздействующая на него, будет пропорциональна величине протекающего тока и составляющей части проекции длины проводника с током на плоскость, расположенную в перпендикулярном направлении.

Сила, воздействующая на электрический ток, не зависит от материалов, из которых создан проводник и площади его сечения. Даже если этого проводника вообще не будет, а движущиеся заряды станут перемещаться в другой среде между магнитными полюсами, то эта сила никак не изменится.

Если внутри магнитного поля во всех точках вектор В имеет одинаковое направление и величину, то такое поле считают равномерным.

Любая среда, обладающая магнитными свойствами, оказывает влияние на значение вектора индукции В .

Магнитный поток (Ф)

Если рассматривать прохождение магнитной индукции через определенную площадь S, то ограниченная ее пределами индукция будет называться магнитным потоком.

Единица измерения магнитного тока

Когда площадь наклонена под каким-то углом α к направлению магнитной индукции, то магнитный поток уменьшается на величину косинуса угла наклона площади. Максимальное же его значение создается при перпендикулярном расположении площади к ее пронизывающей индукции. Ф=В·S

Единицей измерения магнитного потока является 1 вебер, определяемый прохождением индукции в 1 теслу через площадь в 1 метр квадратный.

Этот термин используется для получения суммарной величины магнитного потока, создаваемого от определенного количества проводников с током, расположенных между полюсами магнита.

Для случая, когда один и тот же ток I проходит по обмотке катушки с числом витков n, то полный (сцепленный) магнитный поток от всех витков называют потокосцеплением Ψ.

Единица измерения магнитного тока

Ψ=n·Ф . Единицей измерения потокосцепления является 1 вебер.

Как образуется магнитное поле от переменного электрического

Электромагнитное поле, взаимодействующее с электрическими зарядами и телами, обладающими магнитными моментами, представляет собой совокупность двух полей:

Они взаимосвязаны, представляют собой совокупность друг друга и при изменении в течение времени одного происходят определенные отклонения в другом. К примеру, при создании переменного синусоидального электрического поля в трехфазном генераторе одновременно образуется такое же магнитное поле с характеристиками аналогичных чередующихся гармоник.

Магнитные свойства веществ

По отношению к взаимодействию с внешним магнитным полем вещества подразделяют на:

антиферромагнетики с уравновешенными магнитными моментами, благодаря чему создается очень малая степень намагниченности тела;

диамагнетики со свойством намагничивания внутреннего поля против действия внешнего. Когда же внешнее поле отсутствует, то у них магнитные свойства не проявляются;

Читать также:  Где обучают на автоэлектрика

парамагнетики со свойствами намагничивания внутреннего поля по направлению действия внешнего, которые обладают малой степенью магнетизма;

ферромагнетики , обладающие магнитными свойствами без приложенного внешнего поля при температурах, меньших значения точки Кюри;

ферримагнетики с неуравновешенными по величине и направлению магнитными моментами.

Все эти свойства веществ нашли разнообразное применение в современной технике.

Этим термином называют совокупность различных магнитных материалов, по которым пропускают магнитный поток. Они являются аналогом электрических цепей и описываются соответствующими математическими законами (полного тока, Ома, Кирхгофа и др). Смотрите — Основные законы электротехники.

На основе расчетов магнитных цепей работают все трансформаторы, индуктивности, электрические машины и многие другие устройства.

Например, у работающего электромагнита магнитный поток проходит по магнитопроводу из ферромагнитных сталей и воздуху с выраженными не ферромагнитными свойствами. Совокупность этих элементов и составляет магнитную цепь.

Большинство электрических аппаратов в своей конструкции имеют магнитные цепи. Подробнее про это читайте в этой статье — Магнитные цепи электрических аппаратов

Закон Ампера используют для установления единицы силы тока. Ампер — сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого сечения, расположенным на расстоянии один метр один от другого в вакууме, вызывает между этими проводниками силу взаимодействия в 2 10 -7 Н/м:

Единица измерения магнитного тока

где Единица измерения магнитного тока

Определим размерность и значение магнитной постоянной ц в СИ:

Единица измерения магнитного тока, следовательно Единица измерения магнитного токаили Единица измерения магнитного тока

Единица измерения р генри на метр [Гн/м].

Из закона Био — Савара — Лапласа для прямолинейного проводника с током Единица измерения магнитного токаможно найти размерность индукции магнитного поля:

Единица измерения магнитного тока

Тесла [Тл] — единица измерения магнитной индукции в СИ. 1 Тл равна магнитной индукции однородного магнитного поля, в котором на плоский контур с током, имеющим магнитный момент 1 А-м 2 , действует вращающий момент 1 Н • м.

Другое определение: 1 Тл равна магнитной индукции, при которой магнитный поток сквозь площадку 1 м 2 , перпендикулярную направлению поля, равен 1 Вб: 1 Тл = 1 Вб/м 2 .

Единица измерения магнитного потока вебер получила свое название в честь немецкого физика Вильгельма Вебера (1804—1891) — профессора университетов в городах Галле, Геттингене, Лейпциге.

Магнитный поток Ф через поверхность S — одна из важных характеристик магнитного поля (рис. 2.2.4):

Единица измерения магнитного тока

Единица измерения магнитного тока

Единица измерения магнитного потока в СИ:

Единица измерения магнитного тока

Ампер на метр [А • м -1 ] — единица измерения напряженности магнитного поля Н.

В электромагнитных устройствах автоматики, вычислительной и изммертельной техники воздействие на магнитный элемент производится либо магнитным полем тока, проходящего по проводнику или в обмотке, либо непосредственно магнитным полем (например, в феррозондах). Это магнитное поле является внешним по отношению к маг нитному сердечнику – основе электромагнитных элементов.

Внешнее магнитное поле линейного проводника с током I харак теризуется напряженностью магнитного поля (А/м):

где r – расстояние от проводника до точки, в которой определяется напряженность.

Читать также:  Сетка пвс что это такое

Если ток проходит по обмотке с числом витков w,то он создает намагничивающую силу (н. с.) или магнитодвижущую силу (м. д. с.) (А):

Если эта обмотка равномерно намотана на ферромагнитный сердечник с одинаковым сечением S по всей его длине l (например, на кольцевой сердечник), то напряженность магнитного поля в сердечнике (А/м):

Под действием н. с. в сердечниках магнитных элементов созда ется магнитный поток Ф. Если магнитный поток Ф проходит по сердечнику с обмоткой, имеющей w витков, то потокосцепление обмотки (Вб):

Наряду с напряженностью магнитное поле характеризуется магнитной индукцией В (Тл), определяемой для равномерного поля, выражением:

где S – площадь, через которую проходит магнитный поток. Индуктивность (Гн):

В физике магнетизма часто используют систему СГСМ, в таблице. 2.1 приведены соотношения между единицами систем СИ и СГСМ.

Таблица 2.1 Соотношения между единицами систем СИ и СГСМ

Наименование величиныНазвание единицыСокращенное обозначениеСвязь с единицей
Магнитный потоквеберВб(В×с)1 Вб = 10 8 Мкс (максвелл)
Магнитная индукциятеслаТл (Вб/м 2 )1 Тл = 10 4 Гс (гаусс)
Намагничивающая сила (магнитодвижущая сила)ампер (ампер-виток) ампер на метрА1 А = 4p×10 -1 Гб (гильберт)
Напряженность магнитного поля(ампер-виток на метрА/м1 А/м = 4p×10 -3 Э (эрстед)
ИндуктивностьгенриГн (Вб/А)1 Гн = 10 9 см

Магнитная постоянная m (магнитная проницаемость вакуума) представляет собой отношение магнитной индукции к напряженности магнитного поля в вакууме:

и является физической константой, численно равной

m = 4p×10 -7 Вб/м 2 ×м/А или Гн/м.

Напряженность внешнего магнитного поля не зависит от свойств среды (от свойств вещества), где создается магнитный поток. Магнитная же индукция определяется как напряженностью, так и свойствами среды (вещества), характеризующимися относительной магнитной проницаемостью m (или просто магнитной проницаемостью), которая показывает, во сколько раз проницаемость вещества больше или меньше проницаемости вакуума.

Магнитная индукция в среде (веществе):

где mm0 = mа – абсолютная магнитная проницаемость вещества.

По магнитным свойствам все вещества подразделяют на диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики и ферримагнетики.

Чтобы понять магнитные свойства различных веществ, характерезуемые значением m, и, в частности, материалов, которые применяют для изготовления сердечников электромагнитных элементов разных типов, необходимо знать строение атомов и кристаллов твердых тел.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8588 — Единица измерения магнитного тока | 7405 — Единица измерения магнитного тока или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *