Düz bir iletkendeki manyetik alan. Mıknatıslar ve akım taşıyan bir iletkenin manyetik alanı

Mıknatıslar demir nesneleri çekme özelliğine sahip cisimlerdir. Mıknatısların sergilediği çekici özelliğe manyetizma denir. Mıknatıslar doğal veya yapay olabilir. Çekici özelliklere sahip madenden çıkarılan demir cevherlerine doğal mıknatıslar, mıknatıslanmış metal parçalarına ise genellikle kalıcı mıknatıslar adı verilen yapay mıknatıslar denir.

Bir mıknatısın demir nesneleri çekme özellikleri en çok manyetik kutuplar ve veya basitçe kutuplar olarak adlandırılan uçlarında belirgindir. Her mıknatısın iki kutbu vardır: kuzey (K - kuzey) ve güney (S - güney). Mıknatısın ortasından geçen çizgiye nötr çizgi veya nötr adı verilir, çünkü bu çizgi boyunca hiçbir manyetik özellik tespit edilmez.

Kalıcı mıknatıslar, manyetik kuvvetlerin belirli yönlerde hareket ettiği, kuvvet çizgileri adı verilen bir manyetik alan oluşturur. Elektrik hatları kuzey kutbundan çıkıp güney kutbuna giriyor.

Bir iletkenden geçen elektrik akımı aynı zamanda iletkenin etrafında bir manyetik alan oluşturur. Manyetik olayların ayrılmaz bir şekilde elektrik akımıyla bağlantılı olduğu tespit edilmiştir.

Manyetik kuvvet çizgileri merkezi iletkenin kendisi olan bir daire içinde akımı olan bir iletkenin etrafında bulunurlar, iletkene daha yakınken daha yoğun olarak ve iletkenden daha uzakta - daha az sıklıkla bulunurlar. Akım taşıyan bir iletkenin etrafındaki manyetik alan çizgilerinin konumu, kesitinin şekline bağlıdır.

Alan çizgilerinin yönünü belirlemek için aşağıdaki şekilde formüle edilen burgu kuralını kullanın: jileti iletkendeki akım yönünde vidalarsanız jilet sapının dönüşü Manyetik alan çizgilerinin yönünü gösterecektir.

Düz bir iletkenin manyetik alanı bir dizi eşmerkezli dairedir (Şekil 157, A).İletkendeki manyetik alanı arttırmak için ikincisi bir bobin şeklinde yapılır (Şekil 157, B).

eğer burgu sapının dönme yönü bobin dönüşlerindeki elektrik akımının yönü ile çakışıyorsa, jiletin ileri hareketi kuzey kutbuna doğru yönlendirilir.


Akım taşıyan bobinin manyetik alanı kalıcı mıknatısın alanına benzer, dolayısıyla akım taşıyan bobin (solenoid) bir mıknatısın tüm özelliklerine sahiptir.

Burada da bobinin her dönüşü etrafındaki manyetik alan çizgilerinin yönü burgu kuralıyla belirlenir. Bitişik dönüşlerin alan çizgileri toplanarak bobinin genel manyetik alanı artırılır. Şekil 2'den aşağıdaki gibi. 158'de bobinin manyetik alan çizgileri bir uçtan çıkıp diğerine girerek bobinin içinde kapanıyor. Bobin, kalıcı mıknatıslar gibi, aşağıdaki şekilde belirtildiği takdirde, aynı zamanda gimlet kuralıyla belirlenen bir polariteye (güney ve kuzey kutupları) sahiptir: eğer burgu sapının dönme yönü bobin dönüşlerindeki elektrik akımının yönü ile çakışıyorsa, jiletin ileri hareketi kuzey kutbuna doğru yönlendirilir.

Manyetik alanı niceliksel açıdan karakterize etmek için manyetik indüksiyon kavramı tanıtıldı.

Manyetik indüksiyon, kuvvet çizgilerinin yönüne dik olan 1 cm2 (veya 1 m2) yüzey başına manyetik kuvvet çizgisi sayısıdır. SI sisteminde manyetik indüksiyon Tesla cinsinden ölçülür (T olarak kısaltılır) ve harfle gösterilir. İÇİNDE(tesla = weber/m2 = volt saniye/m2

Weber manyetik akı ölçüm birimidir.

Bobinin içine demir bir çubuk (çekirdek) yerleştirilerek manyetik alan güçlendirilebilir. Bir demir çekirdeğin varlığı alanı arttırır, çünkü bobinin manyetik alanında demir çekirdek mıknatıslanır, kendi alanını yaratır, bu da orijinaline eklenir ve yoğunlaşır. Böyle bir cihaza elektromıknatıs denir.

Çekirdeğin kesitinden geçen toplam kuvvet çizgisi sayısına manyetik akı denir. Bir elektromıknatısın manyetik akısının büyüklüğü, bobinden (sargıdan) geçen akıma, sarım sayısına ve manyetik devrenin direncine bağlıdır.

Manyetik devre veya manyetik devre, manyetik kuvvet çizgilerinin kapalı olduğu yoldur. Manyetik çekirdeğin manyetik direnci, elektrik hatlarının geçtiği ortamın manyetik geçirgenliğine, bu hatların uzunluğuna ve çekirdeğin kesitine bağlıdır.

Sargıdan geçen akımın ve dönüş sayısının çarpımına manyetomotor kuvvet (mf s) denir. Manyetik akı, manyetomotor kuvvetin devrenin manyetik isteksizliğine bölünmesine eşittir- Ohm yasası manyetik devre için bu şekilde formüle edilmiştir. Belirli bir elektromıknatısın sarım sayısı ve manyetik direnci sabit değerler olduğundan, bir elektromıknatısın manyetik akısı, sargısındaki akımın ayarlanmasıyla değiştirilebilir.

Elektromıknatıslar çeşitli makine ve cihazlarda (elektrikli makineler, elektrikli ziller, telefonlar, ölçüm aletleri vb.) en geniş uygulamayı bulur.

Elektrik akımı taşıyan düz bir iletkene manyetik bir iğne getirirseniz, iletkenin ekseninden geçen düzleme ve iğnenin dönme merkezine dik olma eğiliminde olacaktır. Bu durum iğnenin manyetik kuvvetler adı verilen özel kuvvetlere maruz kaldığını gösterir. Manyetik alan, manyetik iğne üzerindeki etkisinin yanı sıra, manyetik alan içinde yer alan hareketli yüklü parçacıkları ve akım taşıyan iletkenleri de etkiler. Manyetik bir alanda hareket eden iletkenlerde veya alternatif bir manyetik alanda bulunan sabit iletkenlerde endüktif bir emisyon meydana gelir. d.s.

Yukarıdakilere uygun olarak manyetik alanın aşağıdaki tanımını verebiliriz.

Manyetik alan, hareketli parçacıkların elektrik yükleri ve elektrik alanındaki değişikliklerle uyarılan ve hareketli yüklü parçacıklar ve dolayısıyla elektrik akımları üzerindeki kuvvet etkisi ile karakterize edilen, elektromanyetik alanın iki tarafından biridir.

Kalın bir iletkeni kartondan geçirirseniz ve içinden bir elektrik akımı geçirirseniz, kartonun üzerine dökülen çelik talaşlar iletkenin etrafında eşmerkezli daireler halinde yerleştirilecektir, bu durumda manyetik indüksiyon hatları olarak adlandırılır (Şekil 78). ). Kartonu iletken üzerinde yukarı veya aşağı hareket ettirebiliriz ancak çelik talaşların yeri değişmeyecektir. Sonuç olarak, iletkenin etrafında tüm uzunluğu boyunca bir manyetik alan ortaya çıkar.

Kartonun üzerine küçük manyetik oklar yerleştirirseniz iletkendeki akımın yönünü değiştirerek manyetik okların döneceğini görebilirsiniz (Şek. 79). Bu, manyetik indüksiyon hatlarının yönünün iletkendeki akımın yönüne göre değiştiğini göstermektedir.

Akım taşıyan bir iletkenin etrafındaki manyetik endüksiyon hatları aşağıdaki özelliklere sahiptir: 1) düz bir iletkenin manyetik endüksiyon hatları eşmerkezli daire şeklindedir; 2) iletkene ne kadar yakın olursa, manyetik indüksiyon hatları o kadar yoğun olur; 3) manyetik indüksiyon (alan yoğunluğu) iletkendeki akımın büyüklüğüne bağlıdır; 4) manyetik indüksiyon hatlarının yönü iletkendeki akımın yönüne bağlıdır.

Akım taşıyan bir iletken etrafındaki manyetik indüksiyon hatlarının yönü “gimlet kuralı” ile belirlenebilir. Sağ dişli bir jilet (tirbuşon) akım yönünde öteleme olarak hareket ederse, sapın dönme yönü iletken etrafındaki manyetik indüksiyon hatlarının yönüyle çakışacaktır (Şekil 81),

Akım taşıyan bir iletkenin alanına yerleştirilen manyetik bir iğne, manyetik indüksiyon hatları boyunca bulunur. Bu nedenle konumunu belirlemek için “jimlet kuralını” da kullanabilirsiniz (Şek. 82). Manyetik alan, elektrik akımının en önemli göstergelerinden biridir ve

Akımdan bağımsız ve ayrı olarak elde edilir. Bir manyetik alan, manyetik indüksiyon vektörü ile karakterize edilir ve dolayısıyla uzayda belirli bir büyüklüğe ve belirli bir yöne sahiptir.

Deneysel verilerin genelleştirilmesinin bir sonucu olarak manyetik indüksiyon için niceliksel bir ifade Biot ve Savart tarafından oluşturulmuştur (Şekil 83). Manyetik iğnenin saptırılmasıyla çeşitli boyut ve şekillerdeki elektrik akımlarının manyetik alanlarını ölçen her iki bilim adamı, her akım elemanının kendisinden belirli bir mesafede bir manyetik alan oluşturduğu, bunun manyetik indüksiyonu AB'nin doğrudan orantılı olduğu sonucuna vardı. bu elemanın uzunluğu A1, akan akımın büyüklüğü I, akımın yönü ile ilgilenilen alan noktasını belirli bir akım elemanına bağlayan yarıçap vektörü arasındaki sinüs açısı a ve karesi ile ters orantılıdır. bu yarıçap vektörünün uzunluğu r:

Henry (h) - endüktans birimi; 1 gn = 1 ohm sn.

- bağıl manyetik geçirgenlik - belirli bir malzemenin manyetik geçirgenliğinin boşluğun manyetik geçirgenliğinden kaç kat daha büyük olduğunu gösteren boyutsuz bir katsayı. Manyetik indüksiyonun boyutu aşağıdaki formül kullanılarak bulunabilir:

Volt-saniye Weber (vb) olarak da adlandırılır:

Pratikte, daha küçük bir manyetik indüksiyon birimi vardır - Gauss (gs):

Biot ve Savart yasası sonsuz uzunlukta düz bir iletkenin manyetik indüksiyonunu hesaplamamıza olanak tanır:

iletkenden belirlendiği noktaya kadar olan mesafe nerede

Manyetik indüksiyon. Manyetik indüksiyonun manyetik geçirgenliklerin çarpımına oranı, manyetik alan kuvveti olarak adlandırılır ve H harfi ile gösterilir:

Son denklem iki manyetik niceliği ilişkilendirir: indüksiyon ve manyetik alan gücü. H boyutunu bulalım:

Bazen başka bir gerilim birimi kullanırlar - oersted (er):

1 er = 79,6 a/m = 0,796 a/cm.

Manyetik alan kuvveti H, manyetik indüksiyon B gibi bir vektör miktarıdır.

Her noktası manyetik indüksiyon vektörünün yönü ile çakışan teğet bir çizgiye manyetik indüksiyon çizgisi veya manyetik indüksiyon çizgisi denir.

Manyetik indüksiyonun çarpımı ve alanın yönüne dik alanın büyüklüğü (manyetik indüksiyon vektörü), manyetik indüksiyon vektörünün akısı veya basitçe manyetik akı olarak adlandırılır ve F harfi ile gösterilir:

Manyetik akı boyutu:

yani manyetik akı volt-saniye veya weber cinsinden ölçülür. Manyetik akının daha küçük bir birimi maxwell'dir (μs):

1 ağırlık = 108 µs. 1 μs = 1 gf cm2.

Manyetik bir iğne, akım taşıyan düz bir iletkene yaklaştırılırsa, iletkenin ekseninden ve iğnenin dönme merkezinden geçen düzleme dik olma eğiliminde olacaktır (Şekil 67). Bu durum iğnenin manyetik kuvvetler adı verilen özel kuvvetlere maruz kaldığını gösterir. Yani bir iletkenden elektrik akımı geçerse iletkenin etrafında bir manyetik alan oluşur. Manyetik alan, akım taşıyan iletkenleri çevreleyen uzayın özel bir durumu olarak düşünülebilir.

Kalın bir iletkeni bir karttan geçirirseniz ve içinden bir elektrik akımı geçirirseniz, kartonun üzerine dökülen çelik talaşlar iletkenin etrafına eşmerkezli daireler halinde yerleştirilecektir ve bu durumda manyetik çizgiler olarak adlandırılanları temsil eder (Şekil 68). . Kartonu iletken üzerinde yukarı veya aşağı hareket ettirebiliriz ancak çelik talaşların yeri değişmeyecektir. Sonuç olarak, iletkenin etrafında tüm uzunluğu boyunca bir manyetik alan ortaya çıkar.

Kartonun üzerine küçük manyetik oklar yerleştirirseniz iletkendeki akımın yönünü değiştirerek manyetik okların döneceğini görebilirsiniz (Şek. 69). Bu durum iletkendeki akımın yönü değiştikçe manyetik hatların yönünün de değiştiğini göstermektedir.

Akım taşıyan bir iletkenin etrafındaki manyetik alan aşağıdaki özelliklere sahiptir: düz bir iletkenin manyetik çizgileri eş merkezli daireler şeklindedir; iletkene ne kadar yakın olursa, manyetik çizgiler o kadar yoğun olur, manyetik indüksiyon o kadar büyük olur; manyetik indüksiyon (alan yoğunluğu) iletkendeki akımın büyüklüğüne bağlıdır; Manyetik çizgilerin yönü iletkendeki akımın yönüne bağlıdır.

Bölümde gösterilen iletkendeki akımın yönünü göstermek için gelecekte kullanacağımız bir sembol benimsenmiştir. Bir oku zihinsel olarak bir iletkene akım yönünde yerleştirirseniz (Şekil 70), o zaman akımın bizden uzağa yönlendirildiği bir iletkende okun tüylerinin kuyruğunu (bir çarpı işareti) göreceğiz; eğer akım bize doğru yönlendirilirse bir okun (nokta) ucunu görürüz.

Akım taşıyan bir iletkenin etrafındaki manyetik çizgilerin yönü "gimlet kuralı" ile belirlenebilir. Sağ dişli bir jilet (tirbuşon) akım yönünde ileri doğru hareket ederse, sapın dönme yönü iletken etrafındaki manyetik çizgilerin yönüyle çakışacaktır (Şekil 71).


Pirinç. 71. “Gimlet kuralı” kullanılarak akım taşıyan bir iletkenin etrafındaki manyetik çizgilerin yönünün belirlenmesi

Akım taşıyan bir iletkenin alanına yerleştirilen manyetik bir iğne, manyetik çizgiler boyunca bulunur. Bu nedenle konumunu belirlemek için “jimlet kuralını” da kullanabilirsiniz (Şek. 72).


Pirinç. 72. Akımlı bir iletkene getirilen manyetik iğnenin sapma yönünün “jimlet kuralına” göre belirlenmesi

Manyetik alan, elektrik akımının en önemli göstergelerinden biridir ve akımdan bağımsız ve ayrı olarak elde edilemez.

Kalıcı mıknatıslarda manyetik alan aynı zamanda mıknatısın atomlarını ve moleküllerini oluşturan elektronların hareketinden de kaynaklanır.

Her noktadaki manyetik alanın yoğunluğu, genellikle B harfiyle gösterilen manyetik indüksiyonun büyüklüğü ile belirlenir. Manyetik indüksiyon vektörel bir niceliktir, yani yalnızca belirli bir değerle değil aynı zamanda şu şekilde de karakterize edilir: Manyetik alanın her noktasında belirli bir yön vardır. Manyetik indüksiyon vektörünün yönü, alandaki belirli bir noktada manyetik çizgiye olan teğet ile çakışmaktadır (Şekil 73).

Fransız bilim adamları Biot ve Savard, deneysel verilerin genelleştirilmesinin bir sonucu olarak, akımlı sonsuz uzunlukta düz bir iletkenden r mesafesindeki manyetik indüksiyon B'nin (manyetik alan yoğunluğu) aşağıdaki ifadeyle belirlendiğini tespit etti:


burada r, söz konusu alan noktası boyunca çizilen dairenin yarıçapıdır; dairenin merkezi iletkenin ekseni üzerindedir (2πr çevredir);

I iletkenden geçen akım miktarıdır.

Ortamın manyetik özelliklerini karakterize eden μa değerine ortamın mutlak manyetik geçirgenliği denir.

Boşluk için mutlak manyetik geçirgenlik minimum bir değere sahiptir ve genellikle μ 0 ile gösterilir ve boşluğun mutlak manyetik geçirgenliği olarak adlandırılır.


1 H = 1 ohm⋅sn.

Belirli bir ortamın mutlak manyetik geçirgenliğinin boşluğun mutlak manyetik geçirgenliğinden kaç kat daha büyük olduğunu gösteren μ a / μ 0 oranı, göreceli manyetik geçirgenlik olarak adlandırılır ve μ harfi ile gösterilir.

Uluslararası Birim Sistemi (SI), manyetik indüksiyon B - tesla veya metrekare başına weber (tl, wb/m2) ölçü birimlerini kullanır.

Mühendislik uygulamalarında manyetik indüksiyon genellikle Gauss (gs) cinsinden ölçülür: 1 t = 10 4 g.

Manyetik alanın tüm noktalarında manyetik indüksiyon vektörleri büyüklük olarak eşit ve birbirine paralel ise, böyle bir alana düzgün denir.

Manyetik indüksiyon B'nin ve alanın yönüne dik olan S alanının (manyetik indüksiyon vektörü) çarpımına, manyetik indüksiyon vektörünün akısı veya basitçe manyetik akı denir ve Φ harfiyle gösterilir (Şekil 74):

Uluslararası Sistem, manyetik akı ölçüm birimi olarak weber'i (wb) kullanır.

Mühendislik hesaplamalarında manyetik akı maxwell (μs) cinsinden ölçülür:

1 vb = 10 8 μs.

Manyetik alanları hesaplarken, manyetik alan kuvveti (H ile gösterilir) adı verilen bir miktar da kullanılır. Manyetik indüksiyon B ve manyetik alan kuvveti H şu ilişkiyle ilişkilidir:

Manyetik alan kuvvetinin ölçüm birimi N - metre başına amperdir (a/m).

Homojen bir ortamdaki manyetik alan kuvveti ve manyetik indüksiyon, akımın büyüklüğüne, akımın geçtiği iletkenlerin sayısına ve şekline bağlıdır. Ancak manyetik indüksiyonun aksine, manyetik alan gücü ortamın manyetik özelliklerinin etkisini hesaba katmaz.

Akım düz bir iletkenden geçtiğinde çevresinde bir manyetik alan belirir (Şekil 26). Bu alanın manyetik kuvvet çizgileri, ortasında akım taşıyan bir iletkenin bulunduğu eşmerkezli dairelerde bulunur.

N
Manyetik alan çizgilerinin yönü gimlet kuralı kullanılarak belirlenebilir. Eğer jiletin ileri hareketi (Şekil 27) iletkendeki akımın yönü ile aynı hizadaysa, sapının dönüşü iletkenin etrafındaki manyetik alan çizgilerinin yönünü gösterecektir.İletkenden geçen akım ne kadar büyük olursa, etrafında oluşan manyetik alan da o kadar güçlü olur. Akımın yönü değiştiğinde manyetik alan da yön değiştirir.

İletkenden uzaklaştıkça manyetik alan çizgilerinin sıklığı azalır.

Manyetik alanları güçlendirme yöntemleri. Düşük akımlarda güçlü manyetik alanlar elde etmek için genellikle akım taşıyan iletkenlerin sayısını arttırıp bunları bir dizi dönüş şeklinde yaparlar; böyle bir cihaza bobin denir.

Bobin şeklinde bükülmüş bir iletken ile (Şekil 28, a), bu iletkenin tüm bölümlerinin oluşturduğu manyetik alanlar, bobinin içinde aynı yöne sahip olacaktır. Bu nedenle bobinin içindeki manyetik alanın yoğunluğu düz bir iletkenin etrafındakinden daha büyük olacaktır. Birleştirildiğinde bir bobine dönüşür, manyetik alanlar
bireysel dönüşler tarafından oluşturulur, toplanır (Şekil 28, b) ve bunların kuvvet çizgileri ortak bir manyetik akıya bağlanır. Bu durumda bobin içindeki alan çizgilerinin konsantrasyonu artar, yani içindeki manyetik alan yoğunlaşır. Bobinden geçen akım ne kadar büyükse ve içinde ne kadar çok dönüş varsa, bobinin oluşturduğu manyetik alan o kadar güçlü olur.

Akımla akan bir bobin yapay bir elektrik mıknatısıdır. Manyetik alanı arttırmak için bobinin içine çelik bir çekirdek yerleştirilir; böyle bir cihaza elektromıknatıs denir.

HAKKINDA

Sağ elinizi (Şek. 29) ve bir jileti (Şek. 30) kullanarak bir dönüş veya bobin tarafından oluşturulan manyetik alanın yönünü de belirleyebilirsiniz.

18. Çeşitli maddelerin manyetik özellikleri.

Tüm maddeler manyetik özelliklerine bağlı olarak üç gruba ayrılır: ferromanyetik, paramanyetik ve diyamanyetik.

Ferromanyetik malzemeler arasında demir, kobalt, nikel ve bunların alaşımları bulunur. Yüksek manyetik geçirgenliğe sahiptirler µ Ve Mıknatıslara ve elektromıknatıslara iyi çekilirler.

Paramanyetik malzemeler arasında alüminyum, kalay, krom, manganez, platin, tungsten, demir tuzu çözeltileri vb. yer alır. Paramanyetik malzemeler, ferromanyetik malzemelerden birçok kez daha zayıf olan mıknatıslara ve elektromıknatıslara çekilir.

Diyamanyetik malzemeler mıknatıslara çekilmez, aksine itilir. Bunlara bakır, gümüş, altın, kurşun, çinko, reçine, su, çoğu gaz, hava vb. dahildir.

Ferromanyetik malzemelerin manyetik özellikleri. Ferromanyetik malzemeler mıknatıslanma yeteneklerinden dolayı elektrikli makinelerin, cihazların ve diğer elektrik tesisatlarının imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Mıknatıslanma eğrisi. Ferromanyetik bir malzemenin mıknatıslanma süreci, indüksiyonun bağımlılığını temsil eden bir mıknatıslanma eğrisi (Şekil 31) şeklinde gösterilebilir. İÇİNDE gerginlikten N manyetik alan (mıknatıslama akımından BEN ).

Mıknatıslanma eğrisi üç bölüme ayrılabilir: Ah manyetik indüksiyonun mıknatıslama akımıyla neredeyse orantılı olarak arttığı; a-b manyetik indüksiyonun büyümesinin yavaşladığı ve manyetik doygunluk alanının noktanın ötesinde olduğu B , nerede bağımlılık İÇİNDE itibaren N tekrar doğrusal hale gelir, ancak artan alan gücüyle birlikte manyetik indüksiyonda yavaş bir artışla karakterize edilir.

P
Ferromanyetik malzemelerin yeniden mıknatıslanması, histerezis döngüsü. Özellikle elektrikli makinelerde ve alternatif akım tesislerinde büyük pratik öneme sahip olan, ferromanyetik malzemelerin mıknatıslanmasının tersine çevrilmesi işlemidir. İncirde. Şekil 32, ferromanyetik bir malzemenin mıknatıslanması ve mıknatıslığının giderilmesi sırasında indüksiyondaki değişikliklerin bir grafiğini gösterir (mıknatıslama akımındaki bir değişiklikle birlikte) BEN . Bu grafikten görülebileceği gibi, aynı manyetik alan gücü değerlerinde, ferromanyetik bir cismin manyetikliğinin giderilmesiyle elde edilen manyetik indüksiyon (bölüm) a B C ), mıknatıslanma sırasında daha fazla indüksiyon elde edilecektir (bölümler Ah Ve Evet ). Mıknatıslanma akımı sıfıra getirildiğinde ferromanyetik malzemedeki indüksiyon sıfıra düşmez ancak belli bir değerde kalır. İÇİNDE R , segmente karşılık gelen Hakkında . Bu değer denir artık indüksiyon.

Manyetik alan gücündeki karşılık gelen değişikliklerden manyetik indüksiyondaki değişikliklerdeki gecikme veya gecikme olgusuna manyetik histerezis denir ve mıknatıslama akımının akışı durduktan sonra ferromanyetik bir malzemede manyetik alanın korunmasına manyetik histerezis denir. artık manyetizma.

P
Mıknatıslama akımının yönünü değiştirerek ferromanyetik gövdeyi tamamen manyetiklikten arındırabilir ve içindeki manyetik indüksiyonu sıfıra getirebilirsiniz. Ters gerginlik N İle Ferromanyetik bir malzemedeki indüksiyonun sıfıra düştüğü duruma denir. Zorlayıcı kuvvet. eğri Ah Ferromanyetik maddenin daha önceden manyetikliği giderilmiş olması koşuluyla elde edilen eğriye başlangıç ​​mıknatıslanma eğrisi denir. İndüksiyon değişim eğrisi denir histerezis döngüsü.

Ferromanyetik malzemelerin manyetik alan dağılımı üzerindeki etkisi. Ferromanyetik malzemeden yapılmış herhangi bir cismi manyetik bir alana yerleştirirseniz, manyetik kuvvet çizgileri ona dik açılarla girip çıkacaktır. Vücudun kendisinde ve yakınında alan çizgilerinde bir yoğunlaşma olacaktır, yani vücudun içindeki ve yakınındaki manyetik alan indüksiyonu artar. Halka şeklinde ferromanyetik bir gövde yaparsanız, manyetik alan çizgileri pratik olarak iç boşluğuna nüfuz etmeyecektir (Şekil 33) ve halka, iç boşluğu manyetik alanın etkisinden koruyan manyetik bir kalkan görevi görecektir. . Ferromanyetik malzemelerin bu özelliği, elektrikli ölçüm aletlerini, elektrik kablolarını ve diğer elektrikli cihazları dış manyetik alanların zararlı etkilerinden koruyan çeşitli ekranların hareketinin temelini oluşturur.

Ders: Oersted'in deneyimi. Akım taşıyan bir iletkenin manyetik alanı. Uzun düz bir iletkenin ve kapalı halka iletkenin, akımlı bir bobinin alan çizgilerinin resmi


Oersted'in deneyimi


Bazı maddelerin manyetik özellikleri insanlar tarafından uzun zamandır bilinmektedir. Ancak daha yeni bir keşif, maddelerin manyetik ve elektriksel doğalarının birbirine bağlı olduğuydu. Bu bağlantı gösterildi Oersted elektrik akımıyla ilgili deneyler yapan kişi. Şans eseri akımın geçtiği iletkenin yanında bir mıknatıs vardır. Tellerden akım geçerken oldukça keskin bir şekilde yön değiştirdi ve devre anahtarı açıldığında orijinal konumuna geri döndü.


Bu deneyden, içinden akımın geçtiği iletkenin çevresinde manyetik bir alanın oluştuğu sonucuna varılmıştır. Yani şunları yapabilirsiniz çözüm: Elektrik alanı tüm yüklerden kaynaklanır, manyetik alan ise yalnızca yön hareketi olan yüklerin etrafında oluşur.


Bir iletkenin manyetik alanı


Akım taşıyan bir iletkenin kesitini düşünürsek, manyetik çizgileri iletkenin etrafında farklı çaplarda dairelere sahip olacaktır.


Bir iletken etrafındaki akım veya manyetik alan çizgilerinin yönünü belirlemek için şu kuralı kullanmalısınız: sağ vida:

İletkeni sağ elinizle tutarsanız ve başparmağınızı akım yönünde işaret ederseniz, bükülmüş parmaklar manyetik alan çizgilerinin yönünü gösterecektir.


Manyetik alanın kuvvet özelliği manyetik indüksiyondur. Bazen manyetik alan çizgilerine indüksiyon çizgileri denir.

İndüksiyon aşağıdaki gibi belirlenir ve ölçülür: [V] = 1 T.


Hatırlayacağınız gibi süperpozisyon ilkesi elektrik alanın kuvvet karakteristiği için geçerliydi, aynı şeyi manyetik alan için de söyleyebiliriz. Yani, sonuçta ortaya çıkan alan indüksiyonu, her noktadaki indüksiyon vektörlerinin toplamına eşittir.


Akım bobini


Bildiğiniz gibi iletkenler, birkaç dönüş de dahil olmak üzere farklı şekillere sahip olabilir. Böyle bir iletkenin etrafında da bir manyetik alan oluşur. Bunu belirlemek için kullanmanız gerekir Gimlet kuralı:


Bobinleri elinizle 4 bükülmüş parmakla kavrayacak şekilde sıkarsanız, başparmağınız manyetik alanın yönünü gösterecektir.



 

Okumak faydalı olabilir: