Հասկանալու համար, թե որն է մագնիսական դաշտի հատկանիշը, պետք է սահմանել բազմաթիվ երևույթներ: Միեւնույն ժամանակ, դուք պետք է նախապես հիշեք, թե ինչպես եւ ինչու է այն հայտնվում: Պարզեք, թե որն է մագնիսական դաշտին բնորոշ հզորությունը: Կարևոր է նաև, որ նման դաշտ կարող է առաջանալ ոչ միայն մագնիսներում: Այս առումով վատ չէ նշել երկրագնդի մագնիսական դաշտի բնութագրերը։
Դաշտի առաջացում
Նախ, մենք պետք է նկարագրենք դաշտի տեսքը: Դրանից հետո դուք կարող եք նկարագրել մագնիսական դաշտը և դրա բնութագրերը: Այն հայտնվում է լիցքավորված մասնիկների շարժման ժամանակ։ Կարող է ազդել շարժվող էլեկտրական լիցքերի վրա, հատկապես հաղորդիչ հաղորդիչների վրա: Մագնիսական դաշտի և շարժվող լիցքերի կամ հաղորդիչների միջև փոխազդեցությունը, որոնց միջով հոսում է հոսանքը, տեղի է ունենում էլեկտրամագնիսական կոչվող ուժերի պատճառով:
Մագնիսական դաշտի ինտենսիվությունը կամ հզորությունը բնորոշ էորոշակի տարածական կետը որոշվում է մագնիսական ինդուկցիայի միջոցով: Վերջինս նշվում է B խորհրդանիշով:
Դաշտի գրաֆիկական ներկայացում
մագնիսական դաշտը և դրա բնութագրերը կարելի է գրաֆիկորեն ներկայացնել՝ օգտագործելով ինդուկցիոն գծեր: Այս սահմանումը կոչվում է ուղիղներ, որոնց շոշափողները ցանկացած կետում կհամընկնեն մագնիսական ինդուկցիայի y վեկտորի ուղղության հետ։
Այս գծերը ներառված են մագնիսական դաշտի բնութագրերի մեջ և օգտագործվում են դրա ուղղությունն ու ինտենսիվությունը որոշելու համար։ Որքան մեծ է մագնիսական դաշտի ինտենսիվությունը, այնքան շատ տվյալների գծեր կգծվեն:
Ինչ են մագնիսական գծերը
Հոսանք ունեցող ուղիղ հաղորդիչների մագնիսական գծերն ունեն համակենտրոն շրջանագծի ձև, որի կենտրոնը գտնվում է այս հաղորդիչի առանցքի վրա։ Հոսանք ունեցող հաղորդիչների մոտ մագնիսական գծերի ուղղությունը որոշվում է հոսանքի կանոնով, որը հնչում է այսպես. բռնակը համապատասխանում է մագնիսական գծերի ուղղությանը:
Հոսանք ունեցող կծիկի համար մագնիսական դաշտի ուղղությունը նույնպես որոշվելու է գիմլետի կանոնով։ Պահանջվում է նաև բռնակը պտտել հոսանքի ուղղությամբ էլեկտրամագնիսական սարքի պտույտներում: Մագնիսական ինդուկցիայի գծերի ուղղությունը կհամապատասխանի գիմլետի թարգմանական շարժման ուղղությանը։
Միատեսակության և անհամասեռության սահմանումը մագնիսական դաշտի հիմնական բնութագիրն է։
Ստեղծված է մեկ հոսանքով, հավասար պայմաններում, դաշտըկտարբերվի իր ինտենսիվությամբ տարբեր միջավայրերում այս նյութերի տարբեր մագնիսական հատկությունների պատճառով: Միջավայրի մագնիսական հատկությունները բնութագրվում են բացարձակ մագնիսական թափանցելիությամբ։ Չափվում է հենրիներով մեկ մետրի համար (գ/մ):
Մագնիսական դաշտի բնութագիրը ներառում է վակուումի բացարձակ մագնիսական թափանցելիությունը, որը կոչվում է մագնիսական հաստատուն։ Այն արժեքը, որը որոշում է, թե միջավայրի բացարձակ մագնիսական թափանցելիությունը քանի անգամ կտարբերվի հաստատունից, կոչվում է հարաբերական մագնիսական թափանցելիություն:
Նյութերի մագնիսական թափանցելիություն
Սա անչափ մեծություն է: Մեկից պակաս թափանցելիության արժեք ունեցող նյութերը կոչվում են դիամագնիսական: Այս նյութերում դաշտն ավելի թույլ կլինի, քան վակուումում։ Այս հատկությունները առկա են ջրածնի, ջրի, քվարցի, արծաթի և այլնի մեջ:
Մեկից ավելի մագնիսական թափանցելիություն ունեցող լրատվամիջոցները կոչվում են պարամագնիսական: Այս նյութերում դաշտն ավելի ուժեղ կլինի, քան վակուումում։ Այս միջավայրերը և նյութերը ներառում են օդը, ալյումինը, թթվածինը, պլատինը:
Պարամագնիսական և դիամագնիսական նյութերի դեպքում մագնիսական թափանցելիության արժեքը կախված չի լինի արտաքին, մագնիսացնող դաշտի լարումից։ Սա նշանակում է, որ արժեքը հաստատուն է որոշակի նյութի համար։
Ֆեռոմագնիսները պատկանում են հատուկ խմբի: Այս նյութերի համար մագնիսական թափանցելիությունը կհասնի մի քանի հազարի կամ ավելի: Այս նյութերը, որոնք ունեն մագնիսացման և մագնիսական դաշտն ուժեղացնելու հատկություն, լայնորեն կիրառվում են էլեկտրատեխնիկայում։
Դաշտի ուժ
Մագնիսական դաշտի բնութագրերը որոշելու համար մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի հետ միասին կարող է օգտագործվել մագնիսական դաշտի ուժգնություն կոչվող արժեք։ Այս տերմինը վեկտորային մեծություն է, որը որոշում է արտաքին մագնիսական դաշտի ինտենսիվությունը։ Մագնիսական դաշտի ուղղությունը միևնույն հատկություններով միջավայրում բոլոր ուղղություններով, ինտենսիվության վեկտորը դաշտի կետում կհամընկնի մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի հետ։
Ֆեռոմագնիսների ուժեղ մագնիսական հատկությունները բացատրվում են դրանցում պատահականորեն մագնիսացված փոքր մասերի առկայությամբ, որոնք կարող են ներկայացվել որպես փոքր մագնիսներ:
Առանց մագնիսական դաշտի, ֆերոմագնիսական նյութը կարող է չունենալ ընդգծված մագնիսական հատկություններ, քանի որ տիրույթի դաշտերը ձեռք են բերում տարբեր կողմնորոշումներ, և դրանց ընդհանուր մագնիսական դաշտը զրո է։
Ըստ մագնիսական դաշտի հիմնական բնութագրերի՝ եթե ֆերոմագնիսը դրված է արտաքին մագնիսական դաշտում, օրինակ՝ հոսանք ունեցող կծիկի մեջ, ապա արտաքին դաշտի ազդեցության տակ տիրույթները կշրջվեն արտաքին դաշտի ուղղությունը. Ավելին, կծիկի մագնիսական դաշտը կաճի, իսկ մագնիսական ինդուկցիան կաճի: Եթե արտաքին դաշտը բավական թույլ է, ապա բոլոր տիրույթների միայն մի մասը, որոնց մագնիսական դաշտերը մոտենում են արտաքին դաշտի ուղղությանը, կշրջվի: Արտաքին դաշտի ուժգնության մեծացման հետ պտտվող տիրույթների թիվը կավելանա, իսկ արտաքին դաշտի լարման որոշակի արժեքի դեպքում գրեթե բոլոր մասերը կպտտվեն այնպես, որ մագնիսական դաշտերը տեղակայվեն արտաքին դաշտի ուղղությամբ։Այս վիճակը կոչվում է մագնիսական հագեցվածություն:
Կապը մագնիսական ինդուկցիայի և ինտենսիվության միջև
Ֆեռոմագնիսական նյութի մագնիսական ինդուկցիայի և արտաքին դաշտի ուժի միջև կապը կարելի է պատկերել գրաֆիկի միջոցով, որը կոչվում է մագնիսացման կոր: Կորի գրաֆիկի թեքումում մագնիսական ինդուկցիայի աճի արագությունը նվազում է: Կռումից հետո, որտեղ լարվածությունը հասնում է որոշակի մակարդակի, տեղի է ունենում հագեցվածություն, և կորը փոքր-ինչ բարձրանում է՝ աստիճանաբար ձեռք բերելով ուղիղ գծի ձև։ Այս հատվածում ինդուկցիան դեռևս աճում է, բայց բավականին դանդաղ և միայն արտաքին դաշտի ուժգնության ավելացման շնորհիվ:
Ցուցանիշի տվյալների գրաֆիկական կախվածությունը ուղղակի չէ, ինչը նշանակում է, որ դրանց հարաբերակցությունը հաստատուն չէ, իսկ նյութի մագնիսական թափանցելիությունը հաստատուն ցուցանիշ չէ, այլ կախված է արտաքին դաշտից։
Փոփոխություններ նյութերի մագնիսական հատկություններում
Երբ ֆերոմագնիսական միջուկով կծիկի հոսանքը մինչև լրիվ հագեցվածություն մեծացնում ենք, այնուհետև այն նվազեցնում ենք, մագնիսացման կորը չի համընկնի ապամագնիսացման կորի հետ: Զրոյական ինտենսիվության դեպքում մագնիսական ինդուկցիան չի ունենա նույն արժեքը, այլ ձեռք կբերի ինչ-որ ցուցանիշ, որը կոչվում է մնացորդային մագնիսական ինդուկցիա: Մագնիսացնող ուժից մագնիսական ինդուկցիայի հետաձգման հետ կապված իրավիճակը կոչվում է հիստերեզ:
Կծիկի մեջ ֆերոմագնիսական միջուկն ամբողջությամբ ապամագնիսացնելու համար պահանջվում է հակադարձ հոսանք տալ, որը կստեղծի անհրաժեշտ լարվածություն։ Տարբեր ֆերոմագնիսականների համարնյութեր, անհրաժեշտ է տարբեր երկարությունների հատված։ Որքան մեծ է այն, այնքան ավելի շատ էներգիա է անհրաժեշտ ապամագնիսացման համար: Արժեքը, որով նյութն ամբողջությամբ ապամագնիսացվում է, կոչվում է հարկադրող ուժ։
Կծիկի հոսանքի հետագա աճի դեպքում ինդուկցիան կրկին կմեծանա մինչև հագեցվածության ինդեքսը, բայց մագնիսական գծերի այլ ուղղությամբ: Հակառակ ուղղությամբ ապամագնիսացման ժամանակ կստացվի մնացորդային ինդուկցիա։ Մնացորդային մագնիսականության ֆենոմենն օգտագործվում է բարձր մնացորդային մագնիսականություն ունեցող նյութերից մշտական մագնիսներ ստեղծելու համար։ Վերամագնիսացման ունակությամբ նյութերն օգտագործվում են էլեկտրական մեքենաների և սարքերի միջուկներ ստեղծելու համար:
Ձախ ձեռքի կանոն
Հոսանքի հաղորդիչի վրա ազդող ուժն ունի ձախ ձեռքի կանոնով որոշված ուղղություն. երբ կույս ձեռքի ափը գտնվում է այնպես, որ մագնիսական գծերը մտնում են այնտեղ, և չորս մատները երկարացվում են։ դիրիժորի մեջ հոսանքի ուղղությամբ, թեքված բթամատը ցույց է տալիս ուժի ուղղությունը: Այս ուժը ուղղահայաց է ինդուկցիոն վեկտորին և հոսանքին։
Հոսանք կրող հաղորդիչը, որը շարժվում է մագնիսական դաշտում, համարվում է էլեկտրական շարժիչի նախատիպ, որը փոխում է էլեկտրական էներգիան մեխանիկական էներգիայի:
Աջ ձեռքի կանոն
Հաղորդավարի շարժման ժամանակ մագնիսական դաշտում նրա ներսում առաջանում է էլեկտրաշարժիչ ուժ, որն ունի մագնիսական ինդուկցիայի, ներգրավված հաղորդիչի երկարության և շարժման արագության համաչափ արժեք։ Այս կախվածությունը կոչվում է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա: ժամըՀաղորդիչում ազդեցված EMF-ի ուղղությունը որոշելիս օգտագործվում է աջ ձեռքի կանոնը. երբ աջ ձեռքը գտնվում է այնպես, ինչպես ձախից օրինակում, մագնիսական գծերը մտնում են ափի մեջ, իսկ բութ մատը ցույց է տալիս ուղղությունը. դիրիժորի շարժումը, ձգված մատները ցույց են տալիս առաջացած EMF-ի ուղղությունը: Արտաքին մեխանիկական ուժի ազդեցության տակ մագնիսական հոսքի մեջ շարժվող հաղորդիչը էլեկտրական գեներատորի ամենապարզ օրինակն է, որտեղ մեխանիկական էներգիան վերածվում է էլեկտրական էներգիայի:
Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքը կարող է ձևակերպվել տարբեր կերպ. փակ շղթայում առաջանում է EMF, այս շղթայով ծածկված մագնիսական հոսքի ցանկացած փոփոխության դեպքում շղթայում EFE-ը թվայինորեն հավասար է փոփոխության արագությանը: մագնիսական հոսքի, որը ծածկում է այս շղթան։
Այս ձևը տրամադրում է միջին EMF ցուցիչ և ցույց է տալիս EMF-ի կախվածությունը ոչ թե մագնիսական հոսքից, այլ դրա փոփոխության արագությունից:
Լենցի օրենքը
Դուք նաև պետք է հիշեք Լենցի օրենքը. հոսանքը, որն առաջանում է շղթայով անցնող մագնիսական դաշտի փոփոխությամբ, նրա մագնիսական դաշտը կանխում է այդ փոփոխությունը: Եթե կծիկի պտույտները ծակվում են տարբեր մեծության մագնիսական հոսքերով, ապա ամբողջ կծիկի վրա առաջացած EMF-ը հավասար է տարբեր պտույտներում EMF-ի գումարին: Կծիկի տարբեր պտույտների մագնիսական հոսքերի գումարը կոչվում է հոսքային կապ: Այս մեծության, ինչպես նաև մագնիսական հոսքի չափման միավորը վեբերն է։
Երբ շղթայում էլեկտրական հոսանքը փոխվում է, նրա կողմից ստեղծված մագնիսական հոսքը նույնպես փոխվում է։ Միեւնույն ժամանակ, էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի համաձայն, ներսումդիրիժոր, առաջանում է EMF: Այն հայտնվում է հաղորդիչում հոսանքի փոփոխության հետ կապված, հետևաբար այս երևույթը կոչվում է ինքնաինդուկցիա, իսկ հաղորդիչում առաջացած EMF-ը կոչվում է ինքնաինդուկցիոն EMF:
Հոսքի կապը և մագնիսական հոսքը կախված են ոչ միայն հոսանքի ուժգնությունից, այլև տվյալ հաղորդիչի չափից և ձևից, ինչպես նաև շրջակա նյութի մագնիսական թափանցելիությունից:
դիրիժորի ինդուկտիվություն
Համաչափության գործակիցը կոչվում է հաղորդիչի ինդուկտիվություն։ Այն վերաբերում է հաղորդիչի կարողությանը հոսքային կապ ստեղծելու, երբ էլեկտրաէներգիան անցնում է դրա միջով: Սա էլեկտրական սխեմաների հիմնական պարամետրերից մեկն է: Որոշ սխեմաների համար ինդուկտիվությունը հաստատուն է: Դա կախված կլինի եզրագծի չափից, դրա կոնֆիգուրացիայից և միջավայրի մագնիսական թափանցելիությունից: Այս դեպքում շղթայում ընթացիկ ուժը և մագնիսական հոսքը նշանակություն չեն ունենա:
Վերոնշյալ սահմանումները և երևույթները տալիս են բացատրություն, թե ինչ է մագնիսական դաշտը: Տրված են նաև մագնիսական դաշտի հիմնական բնութագրիչները, որոնց օգնությամբ հնարավոր է սահմանել այս երեւույթը։
