Bentuk khas kewujudan jirim - medan magnet Bumi menyumbang kepada asal usul dan pemeliharaan kehidupan. Serpihan bidang ini, kepingan bijih, menarik besi, dipimpin elektrik kepada perkhidmatan manusia. Tanpa elektrik, kelangsungan hidup tidak dapat difikirkan.
Kandungan
Apakah garis aruhan magnet
Medan magnet ditentukan oleh kekuatan pada setiap titik dalam ruangnya. Lengkung yang menyatukan titik medan dengan kekuatan magnitud yang sama dipanggil garis aruhan magnetik. Kekuatan medan magnet pada titik tertentu ialah ciri kuasa, dan vektor medan magnet B digunakan untuk menilainya. Arahnya pada titik tertentu pada garis aruhan magnet berlaku secara tangensial kepadanya.
Jika satu titik dalam ruang dipengaruhi oleh beberapa medan magnet, maka keamatan ditentukan dengan menjumlahkan vektor aruhan magnet bagi setiap medan magnet yang bertindak. Dalam kes ini, keamatan pada titik tertentu dijumlahkan dalam nilai mutlak, dan vektor aruhan magnet ditakrifkan sebagai jumlah vektor semua medan magnet.
Walaupun garis aruhan magnet tidak dapat dilihat, ia mempunyai sifat tertentu:
- Secara amnya diterima bahawa garisan medan magnet keluar di kutub (N) dan kembali dari (S).
- Arah vektor aruhan magnet adalah tangen kepada garis.
- Walaupun bentuknya kompleks, lengkung tidak bersilang dan semestinya rapat.
- Medan magnet di dalam magnet adalah seragam dan ketumpatan garis adalah maksimum.
- Hanya satu garis aruhan magnet yang melalui titik medan.
Arah garis aruhan magnet di dalam magnet kekal
Dari segi sejarah, di banyak tempat di Bumi, kualiti semula jadi beberapa batu untuk menarik produk besi telah lama diperhatikan. Lama kelamaan, di China purba, anak panah yang diukir dengan cara tertentu dari kepingan bijih besi (bijih besi magnetik) bertukar menjadi kompas, menunjukkan arah ke kutub utara dan selatan Bumi dan membolehkan anda menavigasi rupa bumi.
Kajian tentang fenomena semula jadi ini telah menentukan bahawa sifat magnet yang lebih kuat bertahan lebih lama dalam aloi besi. Magnet semula jadi yang lebih lemah ialah bijih yang mengandungi nikel atau kobalt. Dalam proses mengkaji elektrik, saintis mempelajari cara mendapatkan produk magnet buatan daripada aloi yang mengandungi besi, nikel atau kobalt.Untuk melakukan ini, mereka telah diperkenalkan ke dalam medan magnet yang dicipta oleh arus elektrik terus, dan, jika perlu, dinyahmagnetkan oleh arus ulang alik.
Produk bermagnet dalam keadaan semula jadi atau diperoleh secara buatan mempunyai dua kutub berbeza - tempat di mana kemagnetan paling tertumpu. Magnet berinteraksi antara satu sama lain melalui medan magnet supaya kutub seperti menolak dan tidak seperti kutub menarik. Ini menjana tork untuk orientasi mereka dalam ruang medan yang lebih kuat, seperti medan Bumi.
Perwakilan visual interaksi unsur bermagnet lemah dan magnet yang kuat memberikan pengalaman klasik dengan pemfailan keluli yang bertaburan pada kadbod dan magnet rata di bawahnya. Lebih-lebih lagi jika habuk papan berbentuk bujur, jelas kelihatan bagaimana ia berbaris di sepanjang garis medan magnet. Dengan menukar kedudukan magnet di bawah kadbod, perubahan dalam konfigurasi imej mereka diperhatikan. Penggunaan kompas dalam eksperimen ini meningkatkan lagi kesan memahami struktur medan magnet.
Salah satu kualiti garis daya magnet, yang ditemui oleh M. Faraday, menunjukkan bahawa ia tertutup dan berterusan. Garisan yang keluar dari kutub utara magnet kekal memasuki kutub selatan. Walau bagaimanapun, di dalam magnet mereka tidak terbuka dan masuk dari kutub selatan ke utara. Bilangan garisan di dalam produk adalah maksimum, medan magnet adalah seragam, dan aruhan mungkin lemah apabila dinyahmagnetkan.
Menentukan arah vektor aruhan magnet menggunakan peraturan gimlet
Pada awal abad ke-19, saintis mendapati bahawa medan magnet tercipta di sekeliling konduktor dengan arus yang mengalir melaluinya. Garis daya yang terhasil berkelakuan mengikut peraturan yang sama seperti dengan magnet semula jadi.Selain itu, interaksi medan elektrik konduktor dengan arus dan medan magnet berfungsi sebagai asas dinamik elektromagnet.
Memahami orientasi dalam ruang daya dalam medan berinteraksi membolehkan kita mengira vektor paksi:
- aruhan magnet;
- Magnitud dan arah arus aruhan;
- Kelajuan sudut.
Pemahaman sedemikian telah dirumuskan dalam peraturan gimlet.
Menggabungkan pergerakan translasi gimlet tangan kanan dengan arah arus dalam konduktor, kami memperoleh arah garis medan magnet, yang ditunjukkan oleh putaran pemegang.
Bukan undang-undang fizik, peraturan gimlet dalam kejuruteraan elektrik digunakan untuk menentukan bukan sahaja arah garis medan magnet bergantung pada vektor semasa dalam konduktor, tetapi juga sebaliknya, menentukan arah arus dalam wayar solenoid. disebabkan oleh putaran garis aruhan magnetik.
Memahami hubungan ini membolehkan Ampère mengesahkan undang-undang medan berputar, yang membawa kepada penciptaan motor elektrik pelbagai prinsip. Semua peralatan boleh ditarik balik menggunakan induktor mengikut peraturan gimlet.
Peraturan tangan kanan
Menentukan arah arus yang bergerak dalam medan magnet konduktor (satu sisi gelung tertutup konduktor) jelas menunjukkan peraturan tangan kanan.
Ia mengatakan bahawa tapak tangan kanan, berpaling ke kutub N (garisan medan memasuki tapak tangan), dan ibu jari terpesong 90 darjah menunjukkan arah pergerakan konduktor, kemudian dalam litar tertutup (gegelung) medan magnet mendorong arus elektrik , vektor gerakan yang ditunjuk empat jari.
Peraturan ini menunjukkan bagaimana penjana DC pada asalnya muncul. Kuasa alam tertentu (air, angin) memutarkan litar tertutup konduktor dalam medan magnet, menjana elektrik. Kemudian motor, setelah menerima arus elektrik dalam medan magnet yang berterusan, menukarnya menjadi pergerakan mekanikal.
Peraturan tangan kanan juga benar untuk induktor. Pergerakan teras magnet di dalamnya membawa kepada kemunculan arus aruhan.
Jika empat jari tangan kanan diselaraskan dengan arah arus dalam lilitan gegelung, maka ibu jari terpesong 90 darjah akan menghala ke kutub utara.
Peraturan gimlet dan tangan kanan berjaya menunjukkan interaksi medan elektrik dan magnet. Mereka memungkinkan untuk memahami operasi pelbagai peranti dalam kejuruteraan elektrik untuk hampir semua orang, bukan hanya saintis.
Artikel yang serupa:
