КАТЕГОРИЯ:


Магнитния поток. Законът на електромагнитната индукция. свързване




магнитен напрегнатостта на полето. Магнитна сила.

Магнитния поток. Законът на електромагнитната индукция. Flux.

Лекция 3. Основните понятия от теорията на магнитно поле

Потокът на магнитна индукция чрез повърхностен 5 (фиг. 1.23) се нарича накратко магнитния поток през повърхността и посочва Е.

Магнитна индукция е магнитната индукция на полето в даден момент. Всъщност, има повърхност, перпендикулярна на вектор В, имаме COS р = 1; г <> Най - Д <$ / DS.

Единицата на магнитния поток е Вебер (Wb). Единицата на магнитната индукция - Тесла, равна на Вебер па квадратен метър (1 T = 1 Wb / м 2).

Линии на магнитната индукция се нарича линии, изготвени така, че допирателните към тях във всеки един от своите точки съвпадат с посоката на вектора V. Тези линии представляват със стрелки, показващи посоката на вектора V.

Част от пространството, ограничено от повърхността на тръба образува се нарича тръба определя на магнитната индукция на магнитната индукция линии.

Можете да си представите всички магнитно поле се подразделя на тръби с магнитна индукция и да приеме да представлява всяка такава тръба една линия на магнитна индукция, която съвпада с оста на тръбата.

Тръби магнитна индукция поток през напречното сечение на който е равен на една, наречена единични тръби. Съответно, магнитна пътека, изобразяващи отделните тръби, известни като единични линии на магнитната индукция.

Принципът на непрекъснатост на магнитния поток, който има в теорията на електромагнитните явления, които са от основно значение, е, че магнитното пътя никога не трябва нито начало, нито край - те са навсякъде непрекъснато.

Ние се провери валидността на този важен принцип във всички случаи, без изключение, когато съществува магнитното поле във въздуха или дори в една среда, в която областта могат да бъдат пряко учи емпирично. Например, магнитен път около прав проводник, носещ ток кръгове с центрове на оста на проводника (фиг. 1.24). Посоката на линиите, свързани с посоката на тока на правилото за дясна ръка на винт. Фиг. 1.24 показва нормалното сечение на жицата, токът се отдалечава от наблюдателя, както е показано с кръстче, изобразяващи опашката на стрелката. В SLE


чай, когато токът е насочено към наблюдателя, сложи точка дизайн, представляващ точката на стрелката.

Без значение колко сложна форма на контура на електрически ток, магнитната пътя заобикалящата веригата винаги са непрекъснато. Като пример за да покаже поле винтови настоящите линии картина, която е показана на Фиг. 1.25.




Тя изисква специално внимание на въпроса за приемствеността на магнитния поток линии в случая, когато магнитното поле, поставени твърди частици и ние сме лишени от възможността да проучи терена директно рамките на тези органи. Например, полето на постоянния магнит емпирично проучване директно само в пространството извън магнита. Поради това е необходимо да се установи в резултат на допълнителни факти или каквито и да било причини, там продължава и на магнитен път във вътрешността на магнит. Всъщност, наличието на областта извън магнита може да бъде обяснено с наличието на повърхността на магнита специфични източници на магнитното поле на полюсите, наречени магнитни маси. Според този възглед, на северния полюс на магнита, който ние мислим, започваме линията на магнитната индукция трябва да се постави положителна магнитна маса, а на юг, където линиите завършват -отрицателно магнитна маса. Тази гледна точка на естеството на магнитни явления и исторически към епохата, началото на който е откриването на магнитното поле на електрически ток.


Ако магнитното поле е продуциран от маса М, в областта на магнита трябва да изглежда така, както е показано на фиг. 1.26 - магнитен път в рамките на магнита, както и извън него, щеше да бъде насочен от северния полюс на юг.

В момента, намагнитването на магнита, намагнитването на тялото или дори да обясни съществуването на елементарни течения в материала на тялото, в резултат от движението в орбитите на електроните в атомите и


наличието на магнитните моменти на елементарните частици. Въпреки, че вътрешната структура на частицата и, съответно, на естеството на техните магнитни моменти в момента все още не е изяснен, но може да се предположи, че магнитните моменти на елементарните частици са резултат от вътрешния трафик в тези частици, имащи характер на електрически ток.

Въз основа на тези идеи, стигаме до извода, че магнита в магнитен път трябва да върви по същия начин, както в соленоида (виж фигура 1.25.) -. Те трябва да бъде продължение на линиите, разположени извън магнита. Такова правилна картина на полето е показано на фиг. 1.27.

Тези съображения водят до извода, че не съществуват магнитни маси в реалност. Този извод се потвърждава и от опита с наклонени магнит. Какви биха били малки парчета или смачкани магнит никога не е възможно да се получи такава част, която ще се наблюдава наличието на излишък от магнитната маса на същия знак.

Тези съображения са валидни по отношение на всеки орган, посредством който преминава магнитен поток.

По този начин, на магнитното поле винаги е свързано с електрически ток. Във всички случаи на магнитна индукция линии са непрекъснати.

Математически, на принципа на непрекъснатост на магнитния поток е формулиран, както следва:

т. е. на магнитния поток през всяка затворена повърхност е нула.


В § 1.8, то обикновено е на позицията, че ако линия интеграл на електрическото поле по затворен контур не е нула, тогава веригата действа EMF, равна на тази съставна. По този начин, последното уравнение показва, че във всички случаи, когато магнитния поток F, преминаващи през повърхността, ограничена от някои платки промени с течение на времето, тази схема е показана от EMF равен взето с минус темп на изменение на потока:

но в проводима среда и частично в диелектрик. Във всички случаи, промяната време на магнитния поток през повърхност, ограничена от всяко съединение в последната има ЕВФ. При провеждането среда ЕМП може да предизвика проводни течения в диелектрик променлива ЕВФ предизвиква електрически ток смяна. В това обобщение на половете (**) показва, че промяна в магнитното поле, се появява по време на едно и също място на електрическото поле на асоциираните, напрежението по дължината на един затворен кръг, е равна на ЕВФ индуцирана в тази схема.

Всъщност, и двете от тези области - магнитни и електрически - по този начин са двете страни на една-единствена електромагнитно поле.

Разбира в този по-широк смисъл, уравнение (**) е един от основните уравнения на електромагнитното поле.

В случаите, когато се образува проводник верига, възниква под влиянието на проводимост ток EMF, и този ток създава контур около си магнитно поле. В този случай F във: (**) е поток, създаден от външни източници, и текущата I във веригата. Ако веригата все още няма други източници на ЕМП, а именно външна EMF обсъжда в § 1.8, и за силата на получения нула, имаме E

Размер > Е Hm DL е сумата от спадане на напрежението по затворен контур, е равна на текущата I в контура, умножена по грама електрическата верига на резистентност. Следователно, в този случай




За да се сложи край на промените на дебита по стойността на DF получа

В тази форма на закона за електромагнитната индукция, и е създадена експериментално от Фарадей.

Магнитния поток през повърхността F-те години, ограничена от контура, например проводящ контур контур е повърхностна интеграл на вектора на магнитната индукция, разпространено по повърхността S: F = F в ДС. Този израз

S

валидно за всяка повърхност, ограничена от произволно контур. Като цяло, такава повърхност може да има много сложна форма. Така, на фиг. 1.31 е показан по повърхността "опъната" люпене на пистата разположен на спирала и формиране на намотка на три завои. Отделни линии на магнитна индукция проникват тази повърхност няколко пъти 4, 5, 6, 7 и 8 - три пъти, линия 3 - два пъти.


Препоръчително е в такива трудни случаи, да се въведе понятието potokostsep л е н и W. Терминът "свързване" е необходимо да влиза дължи на факта, че относителното

разумно линия на магнитна индукция многократно се ангажира с цялата верига. B * стойност може да бъде получена чрез умножаване на потока на всяка единица магнитен път на броя на завъртанията на веригата, с която той е включен, и добавяне на резултатите. Добавянето трябва да се алгебрично, и трябва да се разглежда като положителен магнитен път, посоката на който е свързан с положителната посока на ток в електрическата верига схема на управлението на полето винта.

Ясно е, че EMF индуцирано във веригата се определя от поток връзка W * RD. Всъщност, като се намали до нула на потока на магнитната индукция, всяка линия пресича много пъти токовия контур, колко пъти да го ангажира с него. Поради това, трябва да има равенство

Потоци чифтосване с отделните намотки на бобината са различни. Следователно различните и едн индуцира в отделните намотки. В някои случаи, може да се предположи, че около всички линии на магнитната индукция W борят с всички намотки на спиралата. Тогава поток връзката на антената е свързана с F на потока в един завой на една проста съотношение 4 х - DAP. В този случай на едн индуцира в бобината,

Така лесно плащане обикновено може да се използва при изчисляването на EMF индуцира в серпентините със затворени ядра от феромагнитни материали.

В най-простия случай, един цикъл с електрически ток на магнитния поток с чифтосване линия се определя ток I течащ в една и съща верига. Този поток се нарича потока на самоиндукция. Flux самоиндукция на някои електрическа верига или, с други думи, а направо електрическа верига, обозначен у L. Тя може да бъде представена като

Стойността на L се нарича самостоятелно индуктивност или просто индуктивност верига. Индуктивност зависи от геометричните количества ж определят размера и формата на контура, както и абсолютната магнитната проницаемост на среда, в която п има магнитно поле: L = F (д, U). За хомогенна среда с п = конст, имаме L = NF (ж).


Когато промяната на потока самоиндукция във веригата електродвижеща сила на самоиндукция. Промяна на потока * Ґ L може да възникне в резултат на текущите промени, и поради промени в индуктивност. Следователно, по принцип, самостоятелно индукция EMF д L може да бъде представена като сума от две условия:


Когато L = конст

За две или повече магнитни вериги с токове поток чифтосване с една от тези схеми се определя от токовете във всички вериги. Помислете две вериги и предположи, че токът тече само в първата от тях (фиг. 1.32). Възможно е някои от линиите на самоиндукция на първи контур потока на магнитната индукция и се занимава с втора линия. В този поток, контура на чифтосване и втори дефиниран от първо токов кръг, взаимното индуктивност по потока. Взаимна индукция връзка поток с втория кръг ще бъде обозначен с B 2 м или U21. Първият индекс винаги се определя с верига се счита за захващане на потока. Вторият индекс

или 1) показва, че потока се определя от ток, протичащ в друга, в този случай първия кръг. Можете да напишете

Стойността на M 21 се нарича взаимна индукция примките. Това зависи от геометричните количества ж определят размера и формата на контурите и техните относителни позиции, както и абсолютната магнитната проницаемост на средата N М = F (д, U). Ако U = конст, тогава М = (J / (G).

Единицата на индуктивност, взаимна индукция е Хенри (Н).


Ако промените на потока от взаимен индукция, чифтосване с втори контур в тази верига електродвижеща сила е взаимно, и н г ф аз и ти. Feed ^ 9 ^ може да се промени, като резултат от промяна на текущата аз, или поради промени в взаимна индукция M 21. Съответно, взаимна индукция електродвижеща сила, произтичащи във втория кръг може да бъде представен като


Нека се спрем на общия характер на индуцирано едн. "Минус" знак в израза за индуцирано едн "показва, че ЕВФ стреми да индуцира токове, насочени по такъв начин, че да се предотврати промяна в магнитния поток. Тази разпоредба изразява формулиран Ленц принцип д л д а т р ф съм ж п и т и п о и п р о н и, всъщност, да предположим, че потокът на чифтосване с контура намалява, т.е. D * Ґ <0 в този случай, е = -. г * Ґ / DT> ... 0, и следователно EMF срещащи се във веригата има тенденция да причини тока в положителна посока и по този начин възпрепятства потока низходящ. Напротив, ако се увеличава потока на Ґ D *> 0 и е <0. в този случай, електродвижещата сила се стреми да предизвика токов кръг в отрицателна посока, и че се предотврати увеличаване на потока. Виждаме, че индуцираните едн имат характер на силите на инерцията.

Въз основа на горния принцип може да се формулира електромагнитна инерция срещу електромагнитните процеси, протичащи в системата с електрически токови кръгове, а именно система с електрически токови кръгове са склонни да се запазят непроменени магнитни потоци, ангажирани индивидуални схеми на системата. Във всеки опит за промяна на потока, чифтосване с контури, контури в електродвижеща сила, като се стреми да предотврати тази промяна. В най-простия случай, самостоятелна индукция EMF за една схема с ток, равен на

В най-простия случай, който се разглежда в динамика, а именно, движението на свободна точка материал, на принципа на инерцията е, че точката за свободен материал са склонни да се запази тяхното количество на движение. Ако под влияние на външни сили се променя темпото на точката, чрез разглеждане на инерционната сила, равна и противоположна на външни сили, че е възможно да се отнасяме към тези сили на инерция като предотвратява промяна на инерцията. Ако посоката на сила съвпада с посоката на скорост V, след което силата на инерция е израз

където m - маса на материалната точка.

Ние виждаме, че магнитният поток може да се разглежда като количеството на движение в електромагнитния процес, индуктивност на веригата - като коефициенти