Ce manifestări ale câmpului magnetic cunoașteți. Magneți permanenți, descrierea lor și principiul de funcționare

Ce este un magnet permanent? Un magnet permanent este un corp capabil de pentru o lungă perioadă de timp menține magnetizarea. Ca urmare a multiplelor studii, a numeroase experimente, putem spune că doar trei substanțe de pe Pământ pot fi magneți permanenți (Fig. 1).

Orez. 1. Magneți permanenți. ()

Numai aceste trei substanțe și aliajele lor pot fi magneți permanenți, doar ele pot fi magnetizate și menține o astfel de stare mult timp.

Magneții permanenți au fost folosiți de foarte mult timp și, în primul rând, acestea sunt dispozitive de orientare spațială - prima busolă a fost inventată în China pentru a naviga în deșert. Astăzi, nimeni nu se ceartă despre ace magnetice, magneți permanenți, sunt folosiți peste tot în telefoane și transmițătoare radio și pur și simplu în diverse produse electrice. Ele pot fi diferite: există bare magneți (Fig. 2)

Orez. 2. Bară magnetică ()

Și există magneți care se numesc arcuați sau potcoavă (Fig. 3)

Orez. 3. Magnet arc ()

Studiul magneților permanenți este asociat exclusiv cu interacțiunea lor. Câmpul magnetic poate fi creat de curent electric și un magnet permanent, așa că primul lucru care a fost făcut a fost cercetarea cu ace magnetice. Dacă aduceți magnetul la săgeată, atunci vom vedea interacțiunea - aceiași poli se vor respinge, iar cei opuși se vor atrage. Această interacțiune este observată cu toți magneții.

Să plasăm mici săgeți magnetice de-a lungul magnetului bară (Fig. 4), polul sud va interacționa cu nordul, iar nordul va atrage sudul. Săgețile magnetice vor fi plasate de-a lungul liniei camp magnetic. Este în general acceptat că liniile magnetice sunt direcționate în afara magnetului permanent de la polul nord la sud și în interiorul magnetului de la polul sud la nord. Astfel, liniile magnetice sunt închise exact în același mod ca în curent electric, acestea sunt cercuri concentrice, se închid în interiorul magnetului însuși. Se pare că în afara magnetului câmpul magnetic este direcționat de la nord la sud, iar în interiorul magnetului de la sud la nord.

Orez. 4. Liniile de câmp magnetic ale unui magnet de bară ()

Pentru a observa forma câmpului magnetic al unui magnet bară, forma câmpului magnetic al unui magnet arcuit, vom folosi următoarele dispozitive sau detalii. Luați o farfurie transparentă, pilitură de fier și efectuați un experiment. Să presărăm pilitură de fier pe placa amplasată pe magnetul barei (Fig. 5):

Orez. 5. Forma câmpului magnetic al magnetului bară ()

Vedem că liniile câmpului magnetic ies din polul nord și intră în polul sud, după densitatea liniilor putem judeca polii magnetului, unde liniile sunt mai groase - există polii magnetului ( Fig. 6).

Orez. 6. Forma câmpului magnetic al magnetului în formă de arc ()

Vom efectua un experiment similar cu un magnet arcuit. Vedem că liniile magnetice încep la nord și se termină la polul sud peste tot magnetul.

Știm deja că câmpul magnetic se formează doar în jurul magneților și al curenților electrici. Cum putem determina câmpul magnetic al Pământului? Orice săgeată, orice busolă din câmpul magnetic al Pământului este strict orientată. Deoarece acul magnetic este strict orientat în spațiu, prin urmare, un câmp magnetic acționează asupra lui și acesta este câmpul magnetic al Pământului. Se poate concluziona că Pământul nostru este un magnet mare (Fig. 7) și, în consecință, acest magnet creează un câmp magnetic destul de puternic în spațiu. Când ne uităm la un ac de busolă magnetic, știm că săgeata roșie indică spre sud, iar cea albastră spre nord. Cum sunt localizați polii magnetici ai Pământului? În acest caz, este necesar să ne amintim că polul magnetic sud este situat la polul nord geografic al Pământului, iar polul magnetic nord al Pământului este situat la polul sud geografic. Dacă considerăm Pământul ca un corp în spațiu, atunci putem spune că atunci când mergem spre nord de-a lungul busolei, vom ajunge la polul magnetic sudic, iar când vom merge spre sud, vom ajunge la polul magnetic nord. La ecuator, acul busolei va fi situat aproape orizontal față de suprafața Pământului, iar cu cât suntem mai aproape de poli, cu atât săgeata va fi mai verticală. Câmpul magnetic al Pământului se putea schimba, au fost momente când polii se schimbau unul față de celălalt, adică sudul era unde era nordul și invers. Potrivit oamenilor de știință, acesta a fost un prevestitor mari catastrofe pe pământ. Acest lucru nu a fost observat în ultimele câteva zeci de milenii.

Orez. 7. Câmpul magnetic al Pământului ()

Polii magnetic și geografic nu se potrivesc. Există, de asemenea, un câmp magnetic în interiorul Pământului însuși și, ca într-un magnet permanent, acesta este direcționat de la polul magnetic sudic către nord.

De unde provine câmpul magnetic din magneții permanenți? Răspunsul la această întrebare a fost dat de omul de știință francez Andre-Marie Ampère. El a exprimat ideea că câmpul magnetic al magneților permanenți se explică prin curenți elementari, simpli, care curg în interiorul magneților permanenți. Acești curenți elementari cei mai simpli se amplifică reciproc într-un anumit fel și creează un câmp magnetic. O particulă încărcată negativ - un electron - se mișcă în jurul nucleului unui atom, această mișcare poate fi considerată direcționată și, în consecință, se creează un câmp magnetic în jurul unei astfel de sarcini în mișcare. În interiorul oricărui corp, numărul de atomi și electroni este pur și simplu uriaș, respectiv, toți acești curenți elementari iau o direcție ordonată și obținem un câmp magnetic destul de semnificativ. Același lucru îl putem spune despre Pământ, adică câmpul magnetic al Pământului este foarte asemănător cu câmpul magnetic al unui magnet permanent. Și un magnet permanent este o caracteristică destul de strălucitoare a oricărei manifestări a unui câmp magnetic.

Pe lângă existența furtunilor magnetice, există și anomalii magnetice. Ele sunt legate de câmpul magnetic solar. Atunci când pe Soare au loc explozii sau ejecții suficient de puternice, acestea nu au loc fără ajutorul manifestării câmpului magnetic al Soarelui. Acest ecou ajunge pe Pământ și îi afectează câmpul magnetic, ca urmare, observăm furtuni magnetice. Anomaliile magnetice sunt asociate cu depozitele de minereu de fier din Pământ, depozitele uriașe sunt magnetizate de câmpul magnetic al Pământului pentru o lungă perioadă de timp, iar toate corpurile din jur vor experimenta un câmp magnetic din această anomalie, acele busolei vor arăta direcția greșită.

În lecția următoare, vom lua în considerare și alte fenomene asociate acțiunilor magnetice.

Bibliografie

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. Fizica 8 / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fizica 8. - M.: Gutarda, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizica 8. - M.: Iluminismul.

1. Class-fizika.narod.ru ().
2. Class-fizika.narod.ru ().
3. Files.school-collection.edu.ru ().

Teme pentru acasă

1. Care capăt al acului busolei este atras de polul nord al pământului?
2. În ce loc al Pământului nu poți avea încredere în acul magnetic?
3. Ce indică densitatea liniilor de pe un magnet?

Câmpul magnetic și caracteristicile acestuia

Planul cursului:

Câmpul magnetic, proprietățile și caracteristicile acestuia.

Un câmp magnetic- forma de existență a materiei care înconjoară sarcinile electrice în mișcare (conductoare cu curent, magneți permanenți).

Acest nume se datorează faptului că, după cum a descoperit fizicianul danez Hans Oersted în 1820, are un efect de orientare asupra acului magnetic. Experimentul lui Oersted: un ac magnetic a fost plasat sub un fir cu curent, rotindu-se pe un ac. Când curentul a fost pornit, acesta a fost instalat perpendicular pe fir; la schimbarea direcției curentului, acesta s-a întors în direcția opusă.

Principalele proprietăți ale câmpului magnetic:

generate de sarcini electrice în mișcare, conductori cu curent, magneți permanenți și un câmp electric alternativ;

acționează cu forță asupra sarcinilor electrice în mișcare, conductoarelor cu curent, corpurilor magnetizate;

un câmp magnetic alternativ generează un câmp electric alternativ.

Din experiența lui Oersted rezultă că câmpul magnetic este direcțional și trebuie să aibă o caracteristică de forță vectorială. Este desemnată și numită inducție magnetică.

Câmpul magnetic este reprezentat grafic folosind linii magnetice de forță sau linii de inducție magnetică. forta magnetica linii se numesc linii de-a lungul cărora se află pilitura de fier sau axele micilor săgeți magnetice într-un câmp magnetic. În fiecare punct al unei astfel de linii, vectorul este direcționat tangențial.

Liniile de inducție magnetică sunt întotdeauna închise, ceea ce indică absența sarcinilor magnetice în natură și natura vortex a câmpului magnetic.

În mod convențional, ele părăsesc polul nord al magnetului și intră în sud. Densitatea liniilor este aleasă astfel încât numărul de linii pe unitatea de suprafață perpendiculară pe câmpul magnetic să fie proporțional cu mărimea inducției magnetice.

H

Solenoid magnetic cu curent

Direcția liniilor este determinată de regula șurubului drept. Solenoid - o bobină cu curent, ale cărei spire sunt situate aproape una de alta, iar diametrul spirei este mult mai mic decât lungimea bobinei.

Câmpul magnetic din interiorul solenoidului este uniform. Un câmp magnetic se numește omogen dacă vectorul este constant în orice punct.

Câmpul magnetic al unui solenoid este similar cu câmpul magnetic al unui magnet de bară.

CU

Olenoidul cu curent este un electromagnet.

Experiența arată că atât pentru un câmp magnetic, cât și pentru un câmp electric, principiul suprapunerii: inducerea câmpului magnetic creat de mai mulți curenți sau sarcini în mișcare este egală cu suma vectorială a inducțiilor câmpurilor magnetice create de fiecare curent sau sarcină:

Vectorul este introdus într-unul din 3 moduri:

a) din legea lui Ampère;

b) prin acţiunea unui câmp magnetic asupra unei bucle cu curent;

c) din expresia pentru forța Lorentz.

A mper a stabilit experimental că forța cu care acționează câmpul magnetic asupra elementului conductorului cu curent I, situat într-un câmp magnetic, este direct proporțională cu forța.

curentul I și produsul vectorial al elementului de lungime și inducția magnetică:

- Legea lui Ampère

H
direcția vectorului poate fi găsită după regulile generale ale produsului încrucișat, din care urmează regula mâinii stângi: dacă palma mâinii stângi este plasată astfel încât magneticul linii de forță a intrat în ea, și a direcționat 4 degete întinse de-a lungul curentului, apoi s-a îndoit deget mare va arăta direcția forței.

Forța care acționează asupra unui fir de lungime finită poate fi găsită prin integrare pe toată lungimea.

Pentru I = const, B=const, F = BIlsin

Dacă  =90 0 , F = BIl

Inducerea câmpului magnetic- o mărime fizică vectorială egală numeric cu forța care acționează într-un câmp magnetic uniform asupra unui conductor de lungime unitară cu curent unitar, situat perpendicular pe liniile câmpului magnetic.

1Tl este inducția unui câmp magnetic uniform, în care un conductor de 1 m lungime cu un curent de 1 A, situat perpendicular pe liniile câmpului magnetic, este acționat de o forță de 1 N.

Până acum, am luat în considerare macrocurenții care curg în conductori. Cu toate acestea, conform presupunerii lui Ampere, în orice corp există curenți microscopici datorați mișcării electronilor în atomi. Acești curenți moleculari microscopici își creează propriul câmp magnetic și se pot transforma în câmpurile macrocurenților, creând un câmp magnetic suplimentar în organism. Vectorul caracterizează câmpul magnetic rezultat creat de toți macro și microcurenți, adică pentru același macrocurent, vectorul în medii diferite are valori diferite.

Câmpul magnetic al macrocurenților este descris de vectorul intensității magnetice.

Pentru un mediu izotrop omogen

 0 \u003d 410 -7 H / m - constantă magnetică,  0 \u003d 410 -7 N / A 2,

 - permeabilitatea magnetică a mediului, arătând de câte ori se modifică câmpul magnetic al macrocurenților din cauza câmpului microcurenților din mediu.

flux magnetic. Teorema lui Gauss pentru fluxul magnetic.

flux vectorial(flux magnetic) prin tampon dS se numește valoare scalară egală cu

unde este proiecția pe direcția normalului către amplasament;

 - unghiul dintre vectori şi .

element de suprafață direcțională,

Fluxul vectorial este o mărime algebrică,

Dacă - la iesirea de la suprafata;

Dacă - la intrarea in suprafata.

Fluxul vectorului de inducție magnetică printr-o suprafață arbitrară S este egal cu

Pentru un câmp magnetic uniform =const,

1 Wb - flux magnetic care trece printr-o suprafață plană de 1 m 2 situată perpendicular pe un câmp magnetic uniform, a cărui inducție este egală cu 1 T.

Fluxul magnetic prin suprafața S este numeric egal cu numărul liniilor magnetice de forță care traversează suprafața dată.

Deoarece liniile de inducție magnetică sunt întotdeauna închise, pentru o suprafață închisă numărul de linii care intră pe suprafață (Ф 0), prin urmare, fluxul total de inducție magnetică printr-o suprafață închisă este zero.

- Teorema lui Gauss: fluxul vectorului de inducție magnetică prin orice suprafață închisă este zero.

Această teoremă este o expresie matematică a faptului că în natură nu există sarcini magnetice pe care să înceapă sau să se termine liniile de inducție magnetică.

Legea Biot-Savart-Laplace și aplicarea ei la calculul câmpurilor magnetice.

Câmpul magnetic al curenților continui de diverse forme a fost studiat în detaliu de fr. oamenii de știință Biot și Savart. Ei au descoperit că în toate cazurile inducția magnetică într-un punct arbitrar este proporțională cu puterea curentului, depinde de forma, dimensiunile conductorului, locația acestui punct în raport cu conductorul și de mediu.

Rezultatele acestor experimente au fost rezumate de fr. matematicianul Laplace, care a luat în considerare natura vectorială a inducției magnetice și a emis ipoteza că inducția în fiecare punct este, după principiul suprapunerii, suma vectorială a inducțiilor câmpurilor magnetice elementare create de fiecare secțiune a acestui conductor.

Laplace a formulat în 1820 o lege, care a fost numită legea Biot-Savart-Laplace: fiecare element al unui conductor cu curent creează un câmp magnetic, al cărui vector de inducție într-un punct arbitrar K este determinat de formula:

- Legea Biot-Savart-Laplace.

Din legea Biot-Sovar-Laplace rezultă că direcția vectorului coincide cu direcția produsului încrucișat. Aceeași direcție este dată de regula șurubului drept (gilet).

Dat fiind ,

Element conductor co-directional cu curentul;

Vector rază care se conectează cu punctul K;

Legea Biot-Savart-Laplace este de importanţă practică, deoarece vă permite să găsiți într-un punct dat din spațiu inducerea câmpului magnetic al curentului care curge prin conductorul de dimensiune finită și formă arbitrară.

Pentru un curent arbitrar, un astfel de calcul este o problemă matematică complexă. Totuși, dacă distribuția curentului are o anumită simetrie, atunci aplicarea principiului de suprapunere împreună cu legea Biot-Savart-Laplace face posibilă calcularea câmpurilor magnetice specifice relativ simplu.

Să ne uităm la câteva exemple.

A. Câmp magnetic al unui conductor rectiliniu cu curent.

pentru un conductor de lungime finită:

pentru un conductor de lungime infinită:  1 = 0,  2 = 

B. Câmp magnetic în centrul curentului circular:

=90 0 , sin=1,

Oersted în 1820 a descoperit experimental că circulația într-un circuit închis care înconjoară un sistem de macrocurenți este proporțională cu suma algebrică a acestor curenți. Coeficientul de proporționalitate depinde de alegerea sistemului de unități și în SI este egal cu 1.

C
circulația unui vector se numește integrală în buclă închisă.

Această formulă se numește teorema circulației sau legea curentului total:

circulația vectorului intensității câmpului magnetic de-a lungul unui circuit închis arbitrar este egală cu suma algebrică a macrocurenților (sau curentului total) acoperiți de acest circuit. a lui caracteristiciÎn spațiul care înconjoară curenții și magneții permanenți, există o forță camp numit magnetic. Disponibilitate magnetic câmpuri apare...

Despre structura reală a electromagneticului câmpuriȘi a lui caracteristici propagare sub formă de unde plane.

Articol >> Fizica

DESPRE STRUCTURA REALĂ A ELECTROMAGNETICII CÂMPURIȘI A LUI CARACTERISTICI PROPAGĂRI SUB FORMA DE UNDE PLANE ... alte componente ale unui singur câmpuri: electromagnetic camp cu componente vectoriale și, electrice camp cu componente şi magnetic camp cu componente...

Magnetic camp, circuite și inducție

Rezumat >> Fizica

... câmpuri). De bază caracteristică magnetic câmpuri este a lui forță vectorială magnetic inducție (vector de inducție magnetic câmpuri). în SI magnetic... cu magnetic moment. Magnetic campȘi a lui parametrii Direcţia magnetic linii si...

Magnetic camp (2)

Rezumat >> Fizica

Secțiunea conductorului AB cu curent în magnetic camp perpendicular a lui magnetic linii. Când este prezentată în figură... valoarea depinde numai de magnetic câmpuriși poate servi a lui cantitativ caracteristică. Această valoare este luată...

Magnetic materiale (2)

Rezumat >> Economie

Materiale cu care interacționează magnetic camp exprimat în a lui schimbare, precum și în altele... și după încetarea expunerii magnetic câmpuri.1. Principal caracteristici magnetic materialeProprietățile magnetice ale materialelor se caracterizează prin...

Un câmp magnetic- acesta este un mediu material prin care se realizeaza interactiunea dintre conductori cu sarcini curente sau in miscare.

Proprietățile câmpului magnetic:

Caracteristicile câmpului magnetic:

Pentru a studia câmpul magnetic, se folosește un circuit de testare cu curent. Este mic, iar curentul din el este mult mai mic decât curentul din conductorul care creează câmpul magnetic. Pe părțile opuse ale circuitului cu curent din partea câmpului magnetic acționează forțe egale ca mărime, dar direcționate în direcții opuse, deoarece direcția forței depinde de direcția curentului. Punctele de aplicare a acestor forțe nu se află pe o singură linie dreaptă. Astfel de forțe sunt numite câteva forțe. Ca urmare a acțiunii unei perechi de forțe, conturul nu se poate deplasa înainte, se rotește în jurul axei sale. Acţiunea de rotaţie este caracterizată cuplu.

, Unde l–brațul unei perechi de forțe(distanța dintre punctele de aplicare a forțelor).

Cu o creștere a curentului într-un circuit de testare sau într-o zonă a circuitului, momentul unei perechi de forțe va crește proporțional. Raportul dintre momentul maxim al forțelor care acționează asupra circuitului purtător de curent și mărimea curentului din circuit și aria circuitului este o valoare constantă pentru un punct dat al câmpului. Se numeste inducție magnetică.

, Unde
-moment magnetic circuite cu curent.

Unitate inducție magnetică - Tesla [T].

Momentul magnetic al circuitului- mărime vectorială, a cărei direcție depinde de direcția curentului din circuit și este determinată de regula cu șurub drept: strângeți mâna dreaptă într-un pumn, îndreptați patru degete în direcția curentului din circuit, apoi degetul mare va indica direcția vectorului momentului magnetic. Vectorul momentului magnetic este întotdeauna perpendicular pe planul conturului.

In spate direcția vectorului de inducție magnetică se ia directia vectorului momentului magnetic al circuitului orientat in camp magnetic.

Linia de inducție magnetică- o dreaptă, tangenta la care în fiecare punct coincide cu direcția vectorului de inducție magnetică. Liniile de inducție magnetică sunt întotdeauna închise, nu se intersectează niciodată. Liniile de inducție magnetică ale unui conductor drept cu curent au forma unor cercuri situate într-un plan perpendicular pe conductor. Direcția liniilor de inducție magnetică este determinată de regula șurubului drept. Linii de inducție magnetică a curentului circular(bobina cu curent) au si forma unor cercuri. Fiecare element bobină este lung
poate fi gândit ca un conductor drept care își creează propriul câmp magnetic. Pentru câmpurile magnetice, principiul suprapunerii (adăugarea independentă) este îndeplinit. Vectorul total al inducției magnetice a curentului circular este determinat ca rezultat al adunării acestor câmpuri în centrul bobinei după regula șurubului drept.

Dacă mărimea și direcția vectorului de inducție magnetică sunt aceleași în fiecare punct din spațiu, atunci câmpul magnetic se numește omogen. Dacă mărimea și direcția vectorului de inducție magnetică în fiecare punct nu se modifică în timp, atunci un astfel de câmp se numește permanent.

Valoare inducție magneticăîn orice punct al câmpului este direct proporțională cu puterea curentului din conductorul care creează câmpul, este invers proporțională cu distanța de la conductor până la un punct dat din câmp, depinde de proprietățile mediului și de forma conductor care creează câmpul.

, Unde
ON 2 ; H/m este constanta magnetică a vidului,

-permeabilitatea relativă magnetică a mediului,

-permeabilitatea magnetică absolută a mediului.

În funcție de mărimea permeabilității magnetice, toate substanțele sunt împărțite în trei clase:

Odată cu creșterea permeabilității absolute a mediului, crește și inducția magnetică într-un punct dat al câmpului. Raportul dintre inducția magnetică și permeabilitatea magnetică absolută a mediului este o valoare constantă pentru un punct dat al poli, e se numește tensiune.

.

Vectorii tensiunii și inducția magnetică coincid în direcție. Puterea câmpului magnetic nu depinde de proprietățile mediului.

Puterea amplificatorului- forta cu care actioneaza campul magnetic asupra unui conductor cu curent.

Unde l- lungimea conductorului, - unghiul dintre vectorul inducției magnetice și direcția curentului.

Direcția forței Ampere este determinată de regula mana stanga: mâna stângă este poziționată astfel încât componenta vectorului de inducție magnetică, perpendicular pe conductor, să intre în palmă, direcționează patru degete întinse de-a lungul curentului, apoi degetul mare îndoit cu 90 0 va indica direcția forței Amperi.

Rezultatul acțiunii forței Ampere este mișcarea conductorului într-o direcție dată.

E dacă = 90 0 , atunci F=max, dacă = 0 0 , atunci F= 0.

forța Lorentz- forța câmpului magnetic asupra sarcinii în mișcare.

, unde q este sarcina, v este viteza mișcării sale, - unghiul dintre vectorii de tensiune si viteza.

Forța Lorentz este întotdeauna perpendiculară pe vectorii de inducție și viteză magnetică. Direcția este determinată de regula mana stanga(degetele - la mișcarea unei sarcini pozitive). Dacă direcția vitezei particulelor este perpendiculară pe liniile de inducție magnetică a unui câmp magnetic uniform, atunci particula se mișcă într-un cerc fără a modifica energia cinetică.

Deoarece direcția forței Lorentz depinde de semnul sarcinii, este folosită pentru a separa sarcinile.

flux magnetic- o valoare egală cu numărul de linii de inducție magnetică care trec prin orice zonă situată perpendicular pe liniile de inducție magnetică.

, Unde - unghiul dintre inductia magnetica si normala (perpendiculara) pe zona S.

Unitate– Weber [Wb].

Metode de măsurare a fluxului magnetic:

Schimbarea orientării site-ului într-un câmp magnetic (schimbarea unghiului)

Modificarea zonei unui contur plasat într-un câmp magnetic

Modificarea puterii curentului care creează câmpul magnetic

Modificarea distanței conturului față de sursa câmpului magnetic

Modificarea proprietăților magnetice ale mediului.

F Araday a înregistrat curent electric într-un circuit care nu conținea o sursă, dar era situat lângă un alt circuit care conținea o sursă. Mai mult, curentul din circuitul primar a apărut în următoarele cazuri: cu orice modificare a curentului în circuitul A, cu mișcarea relativă a circuitelor, cu introducerea unei tije de fier în circuitul A, cu deplasarea unui magnet permanent față de circuitul B. Mișcarea dirijată a sarcinilor libere (curent) are loc numai într-un câmp electric. Aceasta înseamnă că un câmp magnetic în schimbare generează un câmp electric, care pune în mișcare sarcinile libere ale conductorului. Acest câmp electric se numește induse sau turbioare.

Diferențele dintre un câmp electric vortex și unul electrostatic:

Sursa câmpului vortex este un câmp magnetic în schimbare.

Liniile intensității câmpului vortex sunt închise.

Munca efectuată de acest câmp pentru a muta sarcina de-a lungul unui circuit închis nu este egală cu zero.

Caracteristica energetică a câmpului vortex nu este potențialul, dar inducția EMF- o valoare egală cu munca forțelor externe (forțe de origine neelectrostatică) în deplasarea unei unități de sarcină de-a lungul unui circuit închis.

.Măsurată în Volți[ÎN].

Un câmp electric vortex apare la orice modificare a câmpului magnetic, indiferent dacă există sau nu o buclă închisă conducătoare. Conturul permite doar detectarea câmpului electric vortex.

Inductie electromagnetica- aceasta este apariția unui EMF de inducție într-un circuit închis cu orice modificare a fluxului magnetic prin suprafața sa.

EMF de inducție într-un circuit închis generează un curent inductiv.

.

Direcția curentului de inducție determinat de regula lui Lenz: curentul de inducție are o astfel de direcție încât câmpul magnetic creat de acesta se opune oricărei modificări a fluxului magnetic care a generat acest curent.

Legea lui Faraday pentru inducția electromagnetică: EMF de inducție într-o buclă închisă este direct proporțională cu viteza de schimbare a fluxului magnetic prin suprafața delimitată de buclă.

T okie foucault- curenții turbionari de inducție care apar în conductoarele mari plasate într-un câmp magnetic schimbător. Rezistența unui astfel de conductor este mică, deoarece are o secțiune transversală mare S, astfel încât curenții Foucault pot fi mari ca magnitudine, drept urmare conductorul se încălzește.

autoinducere- aceasta este apariția unui EMF de inducție într-un conductor atunci când puterea curentului din acesta se modifică.

Un conductor care transportă curent creează un câmp magnetic. Inducția magnetică depinde de puterea curentului, prin urmare, fluxul magnetic propriu depinde și de puterea curentului.

, unde L este coeficientul de proporționalitate, inductanţă.

Unitate inductanță - Henry [H].

Inductanţă conductorul depinde de mărimea, forma și permeabilitatea magnetică a mediului.

Inductanţă crește odată cu lungimea conductorului, inductanța bobinei este mai mare decât inductanța unui conductor drept de aceeași lungime, inductanța bobinei (un conductor cu un număr mare de spire) este mai mare decât inductanța unei spire , inductanța bobinei crește dacă se introduce o tijă de fier în ea.

Legea lui Faraday pentru auto-inducere:
.

Auto-inducție EMF direct proporțională cu rata de schimbare a curentului.

Auto-inducție EMF generează un curent de autoinducție, care împiedică întotdeauna orice modificare a curentului din circuit, adică dacă curentul crește, curentul de autoinducție este direcționat în sens opus, când curentul din circuit scade, curentul de inducție este direcționat în aceeași direcție. Cu cât este mai mare inductanța bobinei, cu atât mai multă auto-inductanță EMF apare în ea.

Energia câmpului magnetic este egal cu munca pe care o face curentul pentru a depăși EMF de auto-inducție în timpul până când curentul crește de la zero la o valoare maximă.

.

Vibrații electromagnetice- acestea sunt schimbări periodice de sarcină, puterea curentului și toate caracteristicile câmpurilor electrice și magnetice.

Sistem oscilator electric(circuit oscilator) este format dintr-un condensator și un inductor.

Condiții de apariție a vibrațiilor:

Sistemul trebuie scos din echilibru; pentru aceasta, o sarcină este conferită condensatorului. Energia câmpului electric al unui condensator încărcat:

.

Sistemul trebuie să revină la o stare de echilibru. Sub influența unui câmp electric, sarcina trece de la o placă a condensatorului la alta, adică în circuit ia naștere un curent electric, care trece prin bobină. Odată cu o creștere a curentului în inductor, apare un EMF de auto-inducție, curentul de auto-inducție este direcționat în direcția opusă. Când curentul din bobină scade, curentul de autoinducție este direcționat în aceeași direcție. Astfel, curentul de autoinducție tinde să readucă sistemul la o stare de echilibru.

Rezistența electrică a circuitului trebuie să fie mică.

Circuit oscilator ideal nu are rezistență. Oscilațiile din el se numesc gratuit.

Pentru orice circuit electric este îndeplinită legea lui Ohm, conform căreia EMF care acționează în circuit este egal cu suma tensiunilor din toate secțiunile circuitului. Nu există nicio sursă de curent în circuitul oscilator, dar EMF de auto-inducție apare în inductor, care este egal cu tensiunea pe condensator.

Concluzie: sarcina condensatorului se modifică conform legii armonice.

Tensiunea condensatorului:
.

Curent de buclă:
.

Valoare
- amplitudinea puterii curentului.

Diferența față de taxa pe
.

Perioada de oscilații libere în circuit:

Energia câmpului electric al condensatorului:

Energia câmpului magnetic al bobinei:

Energiile câmpurilor electrice și magnetice se modifică după o lege armonică, dar fazele oscilațiilor lor sunt diferite: când energia câmpului electric este maximă, energia câmpului magnetic este zero.

Energia totală a sistemului oscilator:
.

ÎN contur ideal energia totală nu se modifică.

În procesul oscilațiilor, energia câmpului electric este complet convertită în energia câmpului magnetic și invers. Aceasta înseamnă că energia în orice moment de timp este egală fie cu energia maximă a câmpului electric, fie cu energia maximă a câmpului magnetic.

Circuit oscilator real conţine rezistenţă. Oscilațiile din el se numesc decolorare.

Legea lui Ohm ia forma:

Cu condiția ca amortizarea să fie mică (pătratul frecvenței naturale de oscilație este mult mai mare decât pătratul coeficientului de amortizare), amortizarea logaritmică scade:

Cu amortizare puternică (pătratul frecvenței naturale de oscilație este mai mic decât pătratul coeficientului de oscilație):

Această ecuație descrie procesul de descărcare a unui condensator peste un rezistor. În absența inductanței, oscilațiile nu vor apărea. Conform acestei legi, se modifică și tensiunea pe plăcile condensatorului.

energie totalăîntr-un circuit real, acesta scade, deoarece căldura este eliberată pe rezistența R la trecerea curentului.

proces de tranziție- un proces care are loc în circuitele electrice în timpul trecerii de la un mod de operare la altul. Timpul estimat ( ), timp în care parametrul care caracterizează procesul tranzitoriu se va schimba în e ori.

Pentru circuit cu condensator și rezistor:
.

Teoria lui Maxwell a câmpului electromagnetic:

1 pozitie:

Orice câmp electric alternativ generează un câmp magnetic vortex. Un câmp electric alternativ a fost numit de Maxwell un curent de deplasare, deoarece, ca un curent obișnuit, induce un câmp magnetic.

Pentru a detecta curentul de deplasare, se ia în considerare trecerea curentului prin sistem, care include un condensator cu un dielectric.

densitatea curentului de polarizare:
. Densitatea de curent este direcționată în direcția schimbării intensității.

Prima ecuație a lui Maxwell:
- câmpul magnetic vortex este generat atât de curenți de conducție (sarcini electrice în mișcare), cât și de curenți de deplasare (câmp electric alternativ E).

2 poziție:

Orice câmp magnetic alternativ generează un câmp electric vortex - legea de bază a inducției electromagnetice.

A doua ecuație a lui Maxwell:
- raportează viteza de modificare a fluxului magnetic prin orice suprafață și circulația vectorului intensității câmpului electric care apare în acest caz.

Orice conductor cu curent creează un câmp magnetic în spațiu. Dacă curentul este constant (nu se modifică în timp), atunci și câmpul magnetic asociat este constant. Curentul în schimbare creează un câmp magnetic în schimbare. Există un câmp electric în interiorul unui conductor care poartă curent. Prin urmare, un câmp electric în schimbare creează un câmp magnetic în schimbare.

Câmpul magnetic este vortex, deoarece liniile de inducție magnetică sunt întotdeauna închise. Mărimea intensității câmpului magnetic H este proporțională cu viteza de modificare a intensității câmpului electric . Direcția vectorului câmpului magnetic asociat cu o modificare a intensității câmpului electric după regula șurubului drept: strângeți mâna dreaptă într-un pumn, îndreptați degetul mare în direcția schimbării intensității câmpului electric, apoi cele 4 degete îndoite vor indica direcția liniilor intensității câmpului magnetic.

Orice câmp magnetic în schimbare creează un câmp electric vortex, ale căror linii de putere sunt închise și situate într-un plan perpendicular pe intensitatea câmpului magnetic.

Mărimea intensității E a câmpului electric vortex depinde de viteza de modificare a câmpului magnetic . Direcția vectorului E este legată de direcția schimbării câmpului magnetic H prin regula șurubului stâng: strângeți mâna stângă într-un pumn, îndreptați degetul mare în direcția schimbării câmpului magnetic, îndoiți patru degete vor indica direcția liniilor câmpului electric vortex.

Setul de câmpuri electrice și magnetice vortex legate între ele reprezintă câmp electromagnetic. Câmpul electromagnetic nu rămâne în locul de origine, ci se propagă în spațiu sub forma unei unde electromagnetice transversale.

unde electromagnetice- aceasta este distribuția în spațiu a câmpurilor electrice și magnetice vortex conectate între ele.

Condiția pentru apariția unei unde electromagnetice- mișcarea sarcinii cu accelerație.

Ecuația undelor electromagnetice:

- frecvenţa ciclică a oscilaţiilor electromagnetice

t este timpul de la începutul oscilațiilor

l este distanța de la sursa undei până la un punct dat din spațiu

- viteza de propagare a undelor

Timpul necesar unui val pentru a călători de la o sursă la un punct dat.

Vectorii E și H dintr-o undă electromagnetică sunt perpendiculari între ei și pe viteza de propagare a undei.

Sursa undelor electromagnetice- conductoare prin care circulă curenți alternativi rapidi (macroemițători), precum și atomi și molecule excitate (microemițători). Cu cât frecvența de oscilație este mai mare, cu atât undele electromagnetice sunt emise mai bine în spațiu.

Proprietățile undelor electromagnetice:

Toate undele electromagnetice transversal

Într-un mediu omogen, unde electromagnetice se propagă cu viteză constantă, care depinde de proprietățile mediului:

- permisivitatea relativă a mediului

este constanta dielectrică a vidului,
F/m, CI2/nm2

- permeabilitatea magnetică relativă a mediului

- constanta magnetica a vidului,
ON 2 ; H/m

Undele electromagnetice reflectat de obstacole, absorbit, împrăștiat, refractat, polarizat, difractat, interferat.

Densitatea energiei volumetricecâmp electromagnetic este suma densităților volumetrice de energie ale câmpurilor electrice și magnetice:

Densitatea fluxului de energie a valurilor - intensitatea undei:

-Vector Umov-Poynting.

Toate undele electromagnetice sunt dispuse într-o serie de frecvențe sau lungimi de undă (
). Acest rând este scara undelor electromagnetice.

Vibrații de joasă frecvență. 0 - 10 4 Hz. Obținut de la generatoare. Nu radiază bine.

unde radio. 10 4 - 10 13 Hz. Radiata de conductoare solide, prin care trec curenți alternativi rapidi.

Radiatii infrarosii- unde emise de toate corpurile la temperaturi peste 0 K, datorate proceselor intra-atomice si intra-moleculare.

lumina vizibila- valuri care acționează asupra ochiului, provocând o senzație vizuală. 380-760 nm

Radiația ultravioletă. 10 - 380 nm. Lumina vizibilă și UV apar atunci când mișcarea electronilor din învelișurile exterioare ale unui atom se modifică.

radiații cu raze X. 80 - 10 -5 nm. Apare atunci când mișcarea electronilor se modifică cochilii interioare atom.

Radiația gamma. Apare în timpul dezintegrarii nucleelor ​​atomice.

1

Acest articol prezintă rezultatele studiilor câmpurilor magnetice vectoriale și scalare ale magneților permanenți și definirea propagării acestora.

magnet permanent

electromagnet

câmp magnetic vectorial

câmp magnetic scalar.

2. Borisenko A.I., Tarapov I.E. Analiza vectorială și începuturile calculului tensor. - M .: Liceu, 1966.

3. Kumpyak D.E. Analiza vectorială și tensorială: tutorial. - Tver: Tver Universitate de stat, 2007. - 158 p.

4. McConnell A.J. Introducere în analiza tensorială cu aplicații la geometrie, mecanică și fizică. – M.: Fizmatlit, 1963. – 411 p.

5. Borisenko A.I., Tarapov I.E. Analiza vectorială și începuturile calculului tensor. - Ed. a 3-a. - M .: Liceu, 1966.

magneți permanenți. Câmp magnetic permanent.

Magnet- acestea sunt corpuri care au capacitatea de a atrage obiecte de fier și oțel și de a respinge altele datorită acțiunii câmpului lor magnetic. Liniile de câmp magnetic trec de la polul sud al magnetului și ies din polul nord (Fig. 1).

Orez. 1. Magneți și linii de câmp magnetic

Un magnet permanent este un produs realizat dintr-un material magnetic dur cu o inducție magnetică reziduală mare care păstrează starea de magnetizare pentru o perioadă lungă de timp. Se fac magneți permanenți diverse formeși sunt folosite ca surse autonome (nu consumatoare de energie) ale unui câmp magnetic (Fig. 2).

Un electromagnet este un dispozitiv care creează un câmp magnetic atunci când trece un curent electric. De obicei, un electromagnet constă dintr-o înfășurare a unui miez inferromagnetic, care capătă proprietățile unui magnet atunci când un curent electric trece prin înfășurare.

Orez. 2. Magnet permanent

În electromagneții proiectați în primul rând pentru a crea forță mecanică, există și o armătură (partea în mișcare a circuitului magnetic) care transmite forța.

Magneții permanenți din magnetit au fost folosiți în medicină încă din cele mai vechi timpuri. Regina Cleopatra a Egiptului purta o amuletă magnetică.

ÎN China anticăîn „Cartea imperială de medicină internă” a fost pusă problema utilizării pietrelor magnetice pentru corectarea energiei Qi în organism – „forța vie”.

Teoria magnetismului a fost dezvoltată pentru prima dată de fizicianul francez André Marie Ampère. Potrivit teoriei sale, magnetizarea fierului se explică prin existența curenților electrici care circulă în interiorul substanței. Ampere a făcut primele rapoarte despre rezultatele experimentelor la o reuniune a Academiei de Științe din Paris în toamna anului 1820. Conceptul de „câmp magnetic” a fost introdus în fizică de către fizicianul englez Michael Faraday. Magneții interacționează printr-un câmp magnetic, el a introdus și conceptul de linii magnetice de forță.

Câmp magnetic vectorial

Un câmp vectorial este o mapare care asociază fiecare punct al spațiului luat în considerare cu un vector cu începutul în acel punct. De exemplu, vectorul viteza vântului în acest moment timpul variază de la un punct la altul și poate fi descris printr-un câmp vectorial (Fig. 3).

Câmp magnetic scalar

Dacă fiecare punct M al unei anumite regiuni a spațiului (cel mai adesea de dimensiunea 2 sau 3) este asociat cu un număr (de obicei real) u, atunci spunem că în această regiune este dat un câmp scalar. Cu alte cuvinte, un câmp scalar este o funcție care mapează Rn la R (o funcție scalară a unui punct din spațiu).

Gennady Vasilyevich Nikolaev povestește într-un mod simplu, arată și dovedește prin experimente simple existența celui de-al doilea tip de câmp magnetic, pe care știința, dintr-un motiv ciudat, nu l-a găsit. De pe vremea lui Ampère, a existat o presupunere că există. El a numit câmpul descoperit de Nikolaev un câmp scalar, dar încă este numit adesea pe numele său. Nikolaev a adus undele electromagnetice la o analogie completă cu undele mecanice obișnuite. Acum, fizica consideră undele electromagnetice ca fiind exclusiv transversale, dar Nikolaev este sigur și demonstrează că sunt și longitudinale sau scalare și este logic cum o undă se poate propaga înainte fără a avea presiune directă, este pur și simplu absurd. Potrivit omului de știință, domeniul longitudinal a fost ascuns de știință intenționat, poate în procesul de editare a teoriilor și a manualelor. Acest lucru a fost făcut cu o intenție simplă și în concordanță cu alte reduceri.

Orez. 3. Câmp magnetic vectorial

Prima tăietură care a fost făcută a fost lipsa eterului. De ce?! Pentru că eterul este energie, sau un mediu care este sub presiune. Iar această presiune, dacă procesul este organizat corespunzător, poate fi folosită ca sursă gratuită de energie!!! A doua reducere este că au îndepărtat unda longitudinală, aceasta fiind o consecință că, dacă eterul este o sursă de presiune, adică energie, atunci dacă adăugăm doar unde transversale, atunci nu se poate obține energie liberă sau liberă, este necesară o undă longitudinală.

Apoi contra-impunerea undelor face posibilă pomparea presiunii eterului. Adesea, această tehnologie este numită punctul zero, ceea ce este în general corect. Este la limita conexiunii dintre plus și minus (creștere și presiune redusă), odată cu mișcarea undelor care se apropie, puteți obține așa-numita zonă Bloch sau o simplă scufundare a mediului (eter), unde va fi atrasă energie suplimentară a mediului.

Lucrarea este o încercare de a repeta practic unele dintre experimentele descrise în cartea lui G.V. Nikolaev „Electrodinamica modernă și motivele paradoxalității sale” și de a reproduce generatorul și motorul lui Stefan Marinov, pe cât posibil acasă.

Experiența lui G.V. Nikolaev cu magneți: Am folosit doi magneți rotunzi de la difuzoare

Doi magneți plati situati pe un plan cu poli opuși. Sunt atrași unul de celălalt (Fig. 4), între timp, atunci când sunt perpendiculari (indiferent de orientarea polilor), nu există forță de atracție (este prezent doar cuplul) (Fig. 5).

Acum să tăiem magneții la mijloc și să-i conectăm în perechi cu diferiți poli, formând magneți de dimensiunea originală (Fig. 6).

Când acești magneți sunt amplasați în același plan (Fig. 7), ei vor fi din nou atrași, de exemplu, unul de celălalt, în timp ce cu un aranjament perpendicular vor fi deja respinși (Fig. 8). În ultimul caz, forțele longitudinale care acționează de-a lungul liniei de tăiere a unui magnet sunt o reacție la forțele transversale care acționează asupra suprafete laterale un alt magnet și invers. Existența unei forțe longitudinale contrazice legile electrodinamicii. Această forță este rezultatul acțiunii unui câmp magnetic scalar prezent în locul în care sunt tăiați magneții. Un astfel de magnet compozit se numește colie siberiană.

Un puț magnetic este un fenomen în care un câmp magnetic vectorial se respinge, iar un câmp magnetic scalar se atrage și se naște o distanță între ele.

Link bibliografic

Zhangisina G.D., Syzdykbekov N.T., Zhanbirov Zh.G., Sagyntai M., Mukhtarbek E.K. MAGNETI PERMANENTI SI CÂMPURI MAGNETICE PERMANENTE // Succesele stiintelor naturale moderne. - 2015. - Nr. 1-8. - S. 1355-1357;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35401 (data accesului: 04/05/2019). Vă aducem la cunoștință revistele publicate de editura „Academia de Istorie Naturală”

Câmpurile magnetice apar în mod natural și pot fi create artificial. Bărbatul le-a observat caracteristici utile care au învățat să aplice în Viata de zi cu zi. Care este sursa câmpului magnetic?

Jpg?.jpg 600w

Câmpul magnetic al Pământului

Cum s-a dezvoltat doctrina câmpului magnetic

Proprietățile magnetice ale unor substanțe au fost observate în antichitate, dar studiul lor real a început în Europa medievală. Folosind ace mici de oțel, omul de știință francez Peregrine a descoperit intersecția forței linii magneticeîn anumite puncte – poli. Doar trei secole mai târziu, ghidat de această descoperire, Gilbert a continuat să o studieze și ulterior și-a apărat ipoteza că Pământul are propriul său câmp magnetic.

Dezvoltarea rapidă a teoriei magnetismului a început la începutul secolului al XIX-lea, când Ampère a descoperit și descris influența unui câmp electric asupra apariției unui câmp magnetic și descoperirea lui Faraday. inductie electromagnetica a stabilit o relație inversă.

Ce este un câmp magnetic

Câmpul magnetic se manifestă prin efectul de forță asupra sarcinilor electrice aflate în mișcare, sau asupra corpurilor care au un moment magnetic.

Surse de câmp magnetic:

1. conductoare prin care trece curentul electric;
2. magneți permanenți;
3. modificarea câmpului electric.

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/2-18-600x307.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/02/2-18-768x393..jpg 800w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Surse de câmp magnetic

Cauza fundamentală a câmpului magnetic este identică pentru toate sursele: microîncărcările electrice - electroni, ioni sau protoni - au propriul moment magnetic sau sunt în mișcare direcțională.

Important! Se generează reciproc câmpuri electrice și magnetice care se modifică în timp. Această relație este determinată de ecuațiile lui Maxwell.

Caracteristicile câmpului magnetic

Caracteristicile câmpului magnetic sunt:

1. Fluxul magnetic, o mărime scalară care determină câte linii de câmp magnetic trec printr-o secțiune dată. Desemnat cu litera F. Se calculează după formula:

F = B x S x cos α,

unde B este vectorul de inducție magnetică, S este secțiunea, α este unghiul de înclinare a vectorului față de perpendiculara trasată pe planul secțiunii. Unitate de măsură - weber (Wb);

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/3-17-600x450.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ro/wp-content/uploads/2018/02/3-17.jpg 720w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

flux magnetic

1. Vectorul de inducție magnetică (B) arată forța care acționează asupra purtătorilor de sarcină. Este îndreptată spre polul nord, unde indică acul magnetic obișnuit. Cantitativ, inducția magnetică se măsoară în tesla (Tl);
2. Tensiunea MP (N). Este determinată de permeabilitatea magnetică a diferitelor medii. În vid, permeabilitatea este luată ca unitate. Direcția vectorului de intensitate coincide cu direcția inducției magnetice. Unitate de măsură - A/m.

Cum să reprezinte un câmp magnetic

Este ușor de văzut manifestările câmpului magnetic pe exemplul unui magnet permanent. Are doi poli, iar în funcție de orientare, cei doi magneți atrag sau resping. Câmpul magnetic caracterizează procesele care au loc în acest caz:

1. MP este descris matematic ca un câmp vectorial. Poate fi construit prin intermediul multor vectori de inducție magnetică B, fiecare dintre care este îndreptat către polul nord al acului busolei și are o lungime în funcție de forța magnetică;
2. O modalitate alternativă de reprezentare este utilizarea liniilor de forță. Aceste linii nu se intersectează niciodată, nu încep și nu se opresc nicăieri, formând bucle închise. Liniile MF se combină în regiuni mai frecvente unde câmpul magnetic este cel mai puternic.

Important! Densitatea liniilor de câmp indică puterea câmpului magnetic.

Deși MF nu poate fi văzut în realitate, liniile de forță pot fi vizualizate cu ușurință în lumea reală prin plasarea piliturii de fier în MF. Fiecare particulă se comportă ca un magnet mic cu un pol nord și sud. Rezultatul este un model similar liniilor de forță. O persoană nu este capabilă să simtă impactul MP.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/4-13.jpg 640w

Liniile de câmp magnetic

Măsurarea câmpului magnetic

Deoarece aceasta este o mărime vectorială, există doi parametri pentru măsurarea MF: forța și direcția. Direcția este ușor de măsurat cu o busolă conectată la câmp. Un exemplu este o busolă plasată în câmpul magnetic al Pământului.

Măsurarea altor caracteristici este mult mai dificilă. Magnetometrele practice au apărut abia în secolul al XIX-lea. Majoritatea lucrează folosind forța pe care electronul o simte atunci când se deplasează prin câmpul magnetic.

Jpg?x15027" alt="Magnetometru" width="414" height="600">!}

Magnetometru

Măsurarea foarte precisă a câmpurilor magnetice mici a devenit practică de la descoperirea în 1988 a magnetoresistenței gigantice în materiale stratificate. Această descoperire în fizica fundamentală a fost rapid aplicată tehnologiei magnetice. hard disk pentru stocarea datelor pe computere, ceea ce duce la o creștere de o mie de ori a capacității de stocare în doar câțiva ani.

În sistemele de măsurare general acceptate, MF se măsoară în teste (T) sau în gauss (G). 1 T = 10000 gauss. Gauss este adesea folosit deoarece Tesla este un câmp prea mare.

Interesant. Un mic magnet de frigider creează un MF egal cu 0,001 T, iar câmpul magnetic al Pământului, în medie, este de 0,00005 T.

Natura câmpului magnetic

Magnetismul și câmpurile magnetice sunt manifestări ale forței electromagnetice. Sunt două moduri posibile cum se organizează o sarcină energetică în mișcare și, în consecință, un câmp magnetic.

Primul este de a conecta firul la o sursă de curent, în jurul acesteia se formează un MF.

Important! Pe măsură ce curentul (numărul de sarcini în mișcare) crește, MP crește proporțional. Pe măsură ce vă îndepărtați de fir, câmpul scade odată cu distanța. Acest lucru este descris de legea lui Ampère.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/6-9.jpg 720w

legea lui Ampère

Unele materiale cu permeabilitate magnetică mai mare sunt capabile să concentreze câmpuri magnetice.

Deoarece câmpul magnetic este un vector, este necesar să se determine direcția acestuia. Pentru un curent obișnuit care curge printr-un fir drept, direcția poate fi găsită după regula mâinii drepte.

Pentru a folosi regula, trebuie să vă imaginați că firul este înfășurat mana dreapta, iar degetul mare indică direcția curentului. Apoi, celelalte patru degete vor arăta direcția vectorului de inducție magnetică în jurul conductorului.

Jpeg?.jpeg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/7.jpeg 612w

Regula pentru mâna dreaptă

A doua modalitate de a crea un MF este să folosiți faptul că electronii apar în unele substanțe care au propriul moment magnetic. Iată cum funcționează magneții permanenți:

1. Deși atomii au adesea mulți electroni, ei sunt în mare parte conectați în așa fel încât câmpul magnetic total al perechii se anulează. Se spune că doi electroni perechi în acest fel au spini opuși. Prin urmare, pentru a magnetiza ceva, ai nevoie de atomi care au unul sau mai mulți electroni cu același spin. De exemplu, fierul are patru astfel de electroni și este potrivit pentru fabricarea magneților;
2. Miliarde de electroni din atomi pot fi orientați aleatoriu și nu va exista un câmp magnetic comun, indiferent de câți electroni neperechi are materialul. Trebuie să fie stabil la o temperatură scăzută pentru a oferi o orientare generală preferată a electronilor. Permeabilitatea magnetică ridicată determină magnetizarea unor astfel de substanțe în anumite condiții în afara influenței câmpului magnetic. Aceștia sunt feromagneți;
3. Pot fi expuse și alte materiale proprietăți magneticeîn prezenţa unui deputat extern. Câmpul extern servește la egalizarea tuturor spinurilor electronilor, care dispar după îndepărtarea MF. Aceste substanțe sunt paramagnetice. Metalul ușii frigiderului este un exemplu de paramagnet.

Câmpul magnetic al Pământului

Pământul poate fi reprezentat sub formă de plăci de condensatoare, a căror sarcină are semnul opus: „minus” - y suprafața pământuluiși „plus” – în ionosferă. Între ei este aerul atmosferic ca tampon izolator. Condensatorul gigant păstrează o sarcină constantă datorită influenței câmpului magnetic al pământului. Folosind aceste cunoștințe, este posibilă crearea unei scheme de obținere a energiei electrice din câmpul magnetic al Pământului. Adevărat, rezultatul vor fi valori de tensiune scăzută.

Trebuie să iau:

• dispozitiv de împământare;
• firul;
• Transformator Tesla, capabil să genereze oscilații de înaltă frecvență și să creeze o descărcare corona, ionizând aerul.

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/8-3-592x600.jpg?.jpg 592w, https://elquanta. ro/wp-content/uploads/2018/02/8-3.jpg 644w" sizes="(max-width: 592px) 100vw, 592px">

Bobina Tesla

Bobina Tesla va acționa ca un emițător de electroni. Întreaga structură este conectată între ele, iar pentru a asigura o diferență de potențial suficientă, transformatorul trebuie ridicat la o înălțime considerabilă. Astfel, va fi creat circuit electric prin care va curge un curent mic. obține un numar mare de electricitate folosind acest dispozitiv nu este posibilă.

Electricitatea și magnetismul domină multe dintre lumile din jurul omului: de la cele mai fundamentale procese din natură până la dispozitive electronice de ultimă generație.

Video