Magnit maydonning o'ziga xos xususiyati nima ekanligini tushunish uchun ko'plab hodisalarni aniqlash kerak. Shu bilan birga, qanday qilib va nima uchun paydo bo'lishini oldindan eslab qolishingiz kerak. Magnit maydonning kuch xarakteristikasi nima ekanligini aniqlang. Bunday maydon nafaqat magnitlarda paydo bo'lishi ham muhimdir. Shu munosabat bilan, yer magnit maydonining xususiyatlarini eslatib o'tishning zarari yo'q.
Dala paydo boʻlishi
Birinchidan, biz maydonning ko'rinishini tasvirlashimiz kerak. Shundan so'ng siz magnit maydonni va uning xususiyatlarini tavsiflashingiz mumkin. Zaryadlangan zarralar harakati paytida paydo bo'ladi. Harakatlanuvchi elektr zaryadlariga, ayniqsa o'tkazuvchan o'tkazgichlarga ta'sir qilishi mumkin. Magnit maydon va harakatlanuvchi zaryadlar yoki oqim o'tadigan o'tkazgichlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir elektromagnit deb ataladigan kuchlar tufayli yuzaga keladi.
Magnit maydonning intensivligi yoki quvvat xarakteristikasimagnit induksiya yordamida ma'lum fazoviy nuqta aniqlanadi. Ikkinchisi B belgisi bilan belgilanadi.
Maydonning grafik tasviri
Magnit maydon va uning xarakteristikalarini induksiya chiziqlari yordamida grafik tasvirlash mumkin. Bu taʼrif chiziqlar deb ataladi, ularning tangenslari istalgan nuqtada magnit induksiya vektori y yoʻnalishiga toʻgʻri keladi.
Bu chiziqlar magnit maydonning xarakteristikasiga kiradi va uning yo'nalishi va intensivligini aniqlash uchun ishlatiladi. Magnit maydon intensivligi qanchalik baland bo'lsa, shunchalik ko'p ma'lumot chiziqlari chiziladi.
Magnit chiziqlar nima
Oqimli toʻgʻri oʻtkazgichlardagi magnit chiziqlar konsentrik aylana shakliga ega boʻlib, uning markazi shu oʻtkazgichning oʻqida joylashgan. Oqimli o'tkazgichlar yaqinidagi magnit chiziqlarning yo'nalishi gimlet qoidasi bilan belgilanadi, bu shunday eshitiladi: agar gimlet o'tkazgichga oqim yo'nalishi bo'yicha vidalanadigan tarzda joylashgan bo'lsa, u holda aylanish yo'nalishi. tutqich magnit chiziqlar yo'nalishiga mos keladi.
Oqimli bobin uchun magnit maydonning yo'nalishi ham gimlet qoidasi bilan belgilanadi. Bundan tashqari, solenoidning burilishlarida tutqichni oqim yo'nalishi bo'yicha aylantirish talab qilinadi. Magnit induktsiya chiziqlarining yo'nalishi gimletning tarjima harakati yo'nalishiga mos keladi.
Bir xillik va bir xillik ta'rifi magnit maydonning asosiy xarakteristikasidir.
Bir oqim tomonidan, teng sharoitlarda, maydon yaratilganbu moddalardagi turli magnit xossalari tufayli turli muhitlarda intensivligi bilan farqlanadi. Muhitning magnit xususiyatlari mutlaq magnit o'tkazuvchanligi bilan tavsiflanadi. Metr uchun henri (g/m) bilan o‘lchanadi.
Magnit maydonning xarakteristikasi magnit doimiysi deb ataladigan vakuumning mutlaq magnit o'tkazuvchanligini o'z ichiga oladi. Muhitning mutlaq magnit o'tkazuvchanligi doimiydan necha marta farq qilishini aniqlaydigan qiymat nisbiy magnit o'tkazuvchanlik deb ataladi.
Magnit o'tkazuvchanligi
Bu oʻlchamsiz miqdor. O'tkazuvchanlik qiymati birdan kam bo'lgan moddalar diamagnit deyiladi. Ushbu moddalarda maydon vakuumga qaraganda zaifroq bo'ladi. Bu xususiyatlar vodorod, suv, kvarts, kumush va boshqalarda mavjud.
Magnit oʻtkazuvchanligi birdan katta boʻlgan muhitlar paramagnit deb ataladi. Ushbu moddalarda maydon vakuumga qaraganda kuchliroq bo'ladi. Bu muhit va moddalar havo, alyuminiy, kislorod, platinani oʻz ichiga oladi.
Paramagnit va diamagnit moddalarda magnit o'tkazuvchanlik qiymati tashqi magnitlanish maydonining kuchlanishiga bog'liq bo'lmaydi. Bu qiymat muayyan modda uchun doimiy ekanligini bildiradi.
Ferromagnitlar maxsus guruhga tegishli. Ushbu moddalar uchun magnit o'tkazuvchanlik bir necha ming yoki undan ko'proqqa etadi. Magnitlanish va magnit maydonni kuchaytirish xususiyatiga ega bo'lgan bu moddalar elektrotexnikada keng qo'llaniladi.
Maydon kuchi
Magnit maydon xarakteristikalarini aniqlash uchun magnit induksiya vektori bilan birga magnit maydon kuchi deb ataladigan qiymatdan foydalanish mumkin. Bu atama tashqi magnit maydonning intensivligini aniqlaydigan vektor miqdoridir. Barcha yo'nalishlarda bir xil xususiyatlarga ega bo'lgan muhitdagi magnit maydonning yo'nalishi, intensivlik vektori maydon nuqtasidagi magnit induksiya vektoriga to'g'ri keladi.
Ferromagnitlarning kuchli magnit xossalari ularda tasodifiy magnitlangan kichik qismlar mavjudligi bilan izohlanadi, ular kichik magnitlar sifatida ifodalanishi mumkin.
Magnit maydonsiz ferromagnit modda aniq magnit xususiyatlarga ega boʻlmasligi mumkin, chunki domen maydonlari turli yoʻnalishlarga ega boʻladi va ularning umumiy magnit maydoni nolga teng.
Magnit maydonning asosiy xususiyatlariga ko'ra, agar ferromagnit tashqi magnit maydonga, masalan, oqim bo'lgan bobinga joylashtirilsa, u holda tashqi maydon ta'sirida domenlar aylanadi. tashqi maydonning yo'nalishi. Bundan tashqari, bobindagi magnit maydon kuchayadi va magnit induksiya kuchayadi. Agar tashqi maydon etarlicha zaif bo'lsa, magnit maydonlari tashqi maydon yo'nalishiga yaqinlashadigan barcha domenlarning faqat bir qismi ag'dariladi. Tashqi maydonning kuchi ortib borishi bilan aylanadigan domenlar soni ortadi va tashqi maydon kuchlanishining ma'lum bir qiymatida deyarli barcha qismlar magnit maydonlar tashqi maydon yo'nalishi bo'yicha joylashishi uchun aylanadi. Bu holat magnit toʻyinganlik deb ataladi.
Magnit induksiya va intensivlik oʻrtasidagi bogʻliqlik
Ferromagnit moddaning magnit induksiyasi va tashqi maydon kuchi oʻrtasidagi bogʻliqlikni magnitlanish egri chizigʻi deb ataladigan grafik yordamida tasvirlash mumkin. Egri chiziqning egilishida magnit induksiyaning o'sish tezligi pasayadi. Burishdan so'ng, keskinlik ma'lum darajaga yetganda, to'yinganlik paydo bo'ladi va egri chiziq biroz ko'tarilib, asta-sekin to'g'ri chiziq shakliga ega bo'ladi. Ushbu bo'limda induksiya hali ham o'sib bormoqda, lekin sekin va faqat tashqi maydon kuchining oshishi tufayli.
Indikator ma'lumotlarining grafik bog'liqligi to'g'ridan-to'g'ri emas, ya'ni ularning nisbati doimiy emas va materialning magnit o'tkazuvchanligi doimiy ko'rsatkich emas, balki tashqi maydonga bog'liq.
Materiallarning magnit xususiyatlarining oʻzgarishi
Ferromagnit yadroli g' altakda tokni to'liq to'yingangacha oshirib, keyin uni kamaytirganda magnitlanish egri chizig'i demagnetizatsiya egri chizig'iga to'g'ri kelmaydi. Nol intensivlik bilan magnit induksiya bir xil qiymatga ega bo'lmaydi, lekin qoldiq magnit induksiya deb ataladigan ba'zi bir ko'rsatkichga ega bo'ladi. Magnit induksiyaning magnitlanish kuchidan kechikishi bilan bog'liq holat gistrezis deb ataladi.
Bobindagi ferromagnit yadroni to'liq demagnetizatsiya qilish uchun kerakli kuchlanishni yaratadigan teskari oqim berish kerak. Har xil ferromagnit uchunmoddalar, turli uzunlikdagi segment kerak. U qanchalik katta bo'lsa, demagnetizatsiya uchun ko'proq energiya kerak bo'ladi. Materialning to'liq magnitsizlangan qiymati majburiy kuch deb ataladi.
Bobindagi oqimning yanada oshishi bilan induksiya yana to'yinganlik indeksiga oshadi, lekin magnit chiziqlarning boshqa yo'nalishi bilan. Qarama-qarshi yo'nalishda demagnetizatsiya qilinganda, qoldiq induksiya olinadi. Qoldiq magnitlanish hodisasi qoldiq magnitlanishi yuqori bo'lgan moddalardan doimiy magnitlarni yaratish uchun ishlatiladi. Qayta magnitlanish qobiliyatiga ega materiallar elektr mashinalari va qurilmalari uchun yadrolarni yaratish uchun ishlatiladi.
Chap qoʻl qoidasi
O'tkazgichga oqim bilan ta'sir qiladigan kuch chap qo'lning qoidasi bilan belgilanadigan yo'nalishga ega: bokira qo'lning kafti magnit chiziqlari unga kiradigan tarzda joylashganida va to'rt barmoq uzatilganda o'tkazgichdagi oqim yo'nalishi bo'yicha, egilgan bosh barmog'i kuchning yo'nalishini ko'rsatadi. Bu kuch induksiya vektori va oqimiga perpendikulyar.
Magnit maydonda harakatlanuvchi tok oʻtkazgich elektr energiyasini mexanik energiyaga oʻzgartiruvchi elektr motorining prototipi hisoblanadi.
O'ng qo'l qoidasi
O`tkazgichning magnit maydonda harakati vaqtida uning ichida magnit induksiyasiga, jalb qilingan o`tkazgich uzunligiga va harakat tezligiga mutanosib qiymatga ega bo`lgan elektromotor kuch induktsiya qilinadi. Bu bog'liqlik elektromagnit induksiya deb ataladi. DaSupero'tkazuvchilarda induktsiyalangan EMF yo'nalishini aniqlash uchun o'ng qo'l qoidasi qo'llaniladi: o'ng qo'l chapdan misolda bo'lgani kabi joylashganda, magnit chiziqlar kaftga kiradi va bosh barmog'i yo'nalishini ko'rsatadi. o'tkazgichning harakati, cho'zilgan barmoqlar indüklenen EMF yo'nalishini ko'rsatadi. Tashqi mexanik kuch ta'sirida magnit oqimda harakatlanuvchi o'tkazgich mexanik energiya elektr energiyasiga aylanadigan elektr generatoriga eng oddiy misoldir.
Elektrmagnit induksiya qonunini boshqacha shakllantirish mumkin: yopiq zanjirda EMF induktsiya qilinadi, bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan magnit oqimining har qanday o'zgarishi bilan zanjirdagi EFE son jihatdan o'zgarish tezligiga teng. ushbu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan magnit oqimi.
Bu shakl oʻrtacha EMF koʻrsatkichini beradi va EMF ning magnit oqimga emas, balki uning oʻzgarish tezligiga bogʻliqligini koʻrsatadi.
Lenz qonuni
Shuningdek, Lenz qonunini ham eslab qolishingiz kerak: kontaktlarning zanglashiga olib oʻtuvchi magnit maydonining oʻzgarishidan kelib chiqadigan tok, uning magnit maydoni bu oʻzgarishni oldini oladi. Agar g' altakning burilishlari turli kattalikdagi magnit oqimlari bilan teshilgan bo'lsa, u holda butun lasanda induktsiya qilingan EMF turli burilishlardagi EMF yig'indisiga teng bo'ladi. Bobinning turli burilishlari magnit oqimlarining yig'indisi oqim aloqasi deb ataladi. Bu miqdorning, shuningdek, magnit oqimining o'lchov birligi weberdir.
Zonchangdagi elektr toki o'zgarganda u tomonidan yaratilgan magnit oqim ham o'zgaradi. Shu bilan birga, elektromagnit induksiya qonuniga ko'ra, ichkaridao'tkazgich, EMF induktsiya qilinadi. U o'tkazgichdagi tokning o'zgarishi bilan bog'liq holda paydo bo'ladi, shuning uchun bu hodisa o'z-o'zidan induktsiya deb ataladi va o'tkazgichda induktsiya qilingan EMF o'z-o'zidan induktsiya EMF deb ataladi.
Oqimning ulanishi va magnit oqimi nafaqat tok kuchiga, balki berilgan oʻtkazgichning oʻlchami va shakliga hamda atrofdagi moddaning magnit oʻtkazuvchanligiga ham bogʻliq.
O'tkazgich indüktansı
Proportsionallik koeffitsienti o'tkazgichning induktivligi deyiladi. Bu o'tkazgichning elektr toki orqali o'tganda oqim aloqasini yaratish qobiliyatini anglatadi. Bu elektr davrlarining asosiy parametrlaridan biridir. Muayyan sxemalar uchun indüktans doimiy hisoblanadi. Bu konturning o'lchamiga, uning konfiguratsiyasiga va muhitning magnit o'tkazuvchanligiga bog'liq bo'ladi. Bunday holda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim kuchi va magnit oqim muhim emas.
Yuqoridagi ta'riflar va hodisalar magnit maydon nima ekanligini tushuntirib beradi. Magnit maydonning asosiy xarakteristikalari ham berilgan, ular yordamida bu hodisani aniqlash mumkin.
