Isang espesyal na anyo ng pagkakaroon ng bagay - ang magnetic field ng Earth ay nag-ambag sa pinagmulan at pangangalaga ng buhay. Mga fragment ng patlang na ito, mga piraso ng mineral, umaakit sa bakal, na humantong kuryente sa paglilingkod sa sangkatauhan. Kung walang kuryente, hindi maiisip ang kaligtasan.
Nilalaman
Ano ang mga linya ng magnetic induction
Ang magnetic field ay tinutukoy ng lakas sa bawat punto sa espasyo nito. Ang mga kurba na pinag-iisa ang mga patlang na punto na may katumbas na lakas ng magnitude ay tinatawag na mga linya ng magnetic induction. Ang lakas ng magnetic field sa isang partikular na punto ay isang katangian ng kapangyarihan, at ang magnetic field vector B ay ginagamit upang suriin ito. Ang direksyon nito sa isang partikular na punto sa magnetic induction line ay nangyayari nang tangential dito.
Kung ang isang punto sa espasyo ay apektado ng ilang magnetic field, ang intensity ay tinutukoy sa pamamagitan ng pagbubuod ng mga magnetic induction vectors ng bawat kumikilos na magnetic field. Sa kasong ito, ang intensity sa isang partikular na punto ay summed up sa absolute value, at ang magnetic induction vector ay tinukoy bilang ang kabuuan ng mga vectors ng lahat ng magnetic field.
Sa kabila ng katotohanan na ang mga linya ng magnetic induction ay hindi nakikita, mayroon silang ilang mga katangian:
- Karaniwang tinatanggap na ang mga linya ng magnetic field ay lumabas sa poste (N) at bumalik mula sa (S).
- Ang direksyon ng magnetic induction vector ay tangential sa linya.
- Sa kabila ng kumplikadong hugis, ang mga kurba ay hindi nagsalubong at kinakailangang malapit.
- Ang magnetic field sa loob ng magnet ay pare-pareho at ang line density ay maximum.
- Isang linya lamang ng magnetic induction ang dumadaan sa field point.
Ang direksyon ng mga linya ng magnetic induction sa loob ng isang permanenteng magnet
Sa kasaysayan, sa maraming lugar sa Earth, ang natural na kalidad ng ilang mga bato upang makaakit ng mga produktong bakal ay matagal nang napansin. Sa paglipas ng panahon, sa sinaunang Tsina, ang mga arrow na inukit sa isang tiyak na paraan mula sa mga piraso ng iron ore (magnetic iron ore) ay naging mga compass, na nagpapakita ng direksyon sa hilaga at timog na mga pole ng Earth at nagpapahintulot sa iyo na mag-navigate sa lupain.
Natukoy ng mga pag-aaral ng natural na hindi pangkaraniwang bagay na ito na ang isang mas malakas na magnetic property ay tumatagal ng mas matagal sa mga bakal na haluang metal. Ang mas mahinang natural na magnet ay mga ores na naglalaman ng nickel o cobalt. Sa proseso ng pag-aaral ng kuryente, natutunan ng mga siyentipiko kung paano makakuha ng mga artipisyal na magnetized na produkto mula sa mga haluang metal na naglalaman ng bakal, nikel o kobalt.Upang gawin ito, ipinakilala sila sa isang magnetic field na nilikha ng direktang electric current, at, kung kinakailangan, demagnetized sa pamamagitan ng alternating current.
Ang mga produktong na-magnet sa natural na kondisyon o nakuha sa artipisyal na paraan ay may dalawang magkaibang pole - ang mga lugar kung saan ang magnetism ay pinakakonsentrado. Ang mga magnet ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa pamamagitan ng isang magnetic field upang ang tulad ng mga pole ay nagtataboy at hindi katulad ng mga pole ay umaakit. Bumubuo ito ng mga torque para sa kanilang oryentasyon sa espasyo ng mas malalakas na field, gaya ng field ng Earth.
Ang isang visual na representasyon ng pakikipag-ugnayan ng mahinang magnetized na mga elemento at isang malakas na magnet ay nagbibigay ng klasikong karanasan sa steel filings na nakakalat sa karton at isang flat magnet sa ilalim. Lalo na kung ang sawdust ay pahaba, malinaw na nakikita kung paano sila pumila sa mga linya ng magnetic field. Sa pamamagitan ng pagbabago ng posisyon ng magnet sa ilalim ng karton, ang isang pagbabago sa pagsasaayos ng kanilang imahe ay sinusunod. Ang paggamit ng mga compass sa eksperimentong ito ay higit na nagpapahusay sa epekto ng pag-unawa sa istruktura ng magnetic field.
Ang isa sa mga katangian ng magnetic lines of force, na natuklasan ni M. Faraday, ay nagpapahiwatig na sila ay sarado at tuloy-tuloy. Ang mga linyang lumalabas sa north pole ng isang permanenteng magnet ay pumapasok sa south pole. Gayunpaman, sa loob ng magnet ay hindi sila nagbubukas at pumapasok mula sa south pole hanggang sa hilaga. Ang bilang ng mga linya sa loob ng produkto ay maximum, ang magnetic field ay pare-pareho, at ang induction ay maaaring humina kapag na-demagnetize.
Pagtukoy sa direksyon ng magnetic induction vector gamit ang gimlet rule
Noong unang bahagi ng ika-19 na siglo, natuklasan ng mga siyentipiko na ang isang magnetic field ay nilikha sa paligid ng isang konduktor na may kasalukuyang dumadaloy dito. Ang mga nagresultang linya ng puwersa ay kumikilos ayon sa parehong mga patakaran tulad ng sa isang natural na magnet.Bukod dito, ang pakikipag-ugnayan ng electric field ng isang conductor na may kasalukuyang at ang magnetic field ay nagsilbing batayan ng electromagnetic dynamics.
Ang pag-unawa sa oryentasyon sa espasyo ng mga puwersa sa mga nakikipag-ugnayan na mga patlang ay nagpapahintulot sa amin na kalkulahin ang mga axial vectors:
- magnetic induction;
- Ang magnitude at direksyon ng kasalukuyang induction;
- Angular na bilis.
Ang ganitong pag-unawa ay nabuo sa tuntunin ng gimlet.
Ang pagsasama-sama ng paggalaw ng pagsasalin ng kanang-kamay na gimlet na may direksyon ng kasalukuyang sa konduktor, nakuha namin ang direksyon ng mga linya ng magnetic field, na ipinahiwatig ng pag-ikot ng hawakan.
Hindi bilang isang batas ng pisika, ang panuntunan ng gimlet sa electrical engineering ay ginagamit upang matukoy hindi lamang ang direksyon ng mga linya ng magnetic field depende sa kasalukuyang vector sa konduktor, kundi pati na rin ang kabaligtaran, pagtukoy ng direksyon ng kasalukuyang sa mga solenoid wire. dahil sa pag-ikot ng mga linya ng magnetic induction.
Ang pag-unawa sa kaugnayang ito ay nagbigay-daan kay Ampère na patunayan ang batas ng umiikot na mga patlang, na humantong sa paglikha ng mga de-koryenteng motor ng iba't ibang mga prinsipyo. Ang lahat ng maaaring iurong na kagamitan gamit ang mga inductor ay sumusunod sa tuntunin ng gimlet.
Panuntunan ng kanang kamay
Ang pagtukoy sa direksyon ng isang kasalukuyang gumagalaw sa isang magnetic field ng isang konduktor (isang gilid ng isang saradong loop ng mga konduktor) ay malinaw na nagpapakita ng panuntunan sa kanang kamay.
Sinasabi nito na ang kanang palad, lumiko sa N poste (papasok ang mga linya ng patlang sa palad), at ang hinlalaki ay pinalihis ng 90 degrees ay nagpapakita ng direksyon ng paggalaw ng konduktor, pagkatapos ay sa isang closed circuit (coil) ang magnetic field ay nag-uudyok ng isang electric current , ang vector ng paggalaw kung saan itinuturo ng apat na daliri.
Ipinapakita ng panuntunang ito kung paano orihinal na lumitaw ang mga generator ng DC. Ang isang tiyak na puwersa ng kalikasan (tubig, hangin) ay pinaikot ang isang closed circuit ng mga conductor sa isang magnetic field, na bumubuo ng kuryente. Pagkatapos ang mga motors, na nakatanggap ng isang electric current sa isang pare-pareho ang magnetic field, na-convert ito sa isang mekanikal na paggalaw.
Ang panuntunan sa kanang kamay ay totoo rin para sa mga inductor. Ang paggalaw ng magnetic core sa loob ng mga ito ay humahantong sa hitsura ng induction currents.
Kung ang apat na daliri ng kanang kamay ay nakahanay sa direksyon ng kasalukuyang sa mga liko ng coil, pagkatapos ay ang hinlalaki na nalihis ng 90 degrees ay ituturo sa north pole.
Ang mga patakaran ng gimlet at kanang kamay ay matagumpay na nagpapakita ng pakikipag-ugnayan ng mga electric at magnetic field. Ginagawa nilang posible na maunawaan ang pagpapatakbo ng iba't ibang mga aparato sa electrical engineering para sa halos lahat, hindi lamang mga siyentipiko.
Mga katulad na artikulo:
