Магнитни линии на прав проводник, по който тече ток. Магнитно поле на прав проводник и соленоид

Инструкции

Да открия посокамагнитни за прав проводник s, позиционирайте го така, че електрическият ток да тече далеч от вас (например в лист хартия). Опитайте се да запомните как се движи бормашина или винт, затегнати с отвертка: по посока на часовниковата стрелка и . Начертайте това движение с ръката си, за да разберете посока линии. Така линиите на магнитното поле са насочени по посока на часовниковата стрелка. Отбележете ги схематично на чертежа. Този метод е правило на gimlet.

Ако проводникът е разположен в грешна посока, мислено застанете по този начин или завъртете конструкцията, така че токът да се отдалечи от вас. След това запомнете движението на свредлото или винта и поставете посокамагнитен линиипо часовниковата стрелка.

Ако правилото за gimlet ви изглежда сложно, опитайте да използвате правилото дясна ръка. За да го използвате за определяне посокамагнитен линии, позиционирайте ръката си, използвайте дясната си ръка с изпъкнала палец. Насочете палеца си по посока на движението на проводника, а останалите 4 пръста по посока на индукционния ток. Сега забележете електропроводимагнитно поле в дланта ви.

За да използвате правилото на дясната ръка за намотка с ток, мислено я хванете с дланта на дясната си ръка, така че пръстите ви да са насочени по протежение на тока в завоите. Погледнете накъде сочи удълженият пръст - това е посокамагнитен линиивътре . Този метод ще ви помогне да определите ориентацията на металната заготовка, ако трябва да заредите с токова намотка.

За да се определи посокамагнитен линииС помощта на магнитна стрелка поставете няколко от тези стрелки около жицата или бобината. Ще видите, че осите на стрелките са насочени допирателно към кръга. С помощта на този метод можете да намерите посока линиивъв всяка точка на пространството и тяхната непрекъснатост.

Индукционните линии се разбират като линии на магнитно поле. За да получите информация за този вид материя, не е достатъчно да знаете абсолютната стойност на индукцията, трябва да знаете и нейната посока. Посоката на индукционните линии може да се намери с помощта на специални инструменти или с помощта на правила.

Ще имаш нужда

• - прав и кръгов проводник;
• - източник на постоянен ток;
• - постоянен магнит.

Инструкции

Свържете прав проводник към източника на постоянен ток. Ако през него протича ток, той има магнитно поле, чиито силови линии са концентрични окръжности. Определете посоката на линиите на полето с помощта на правилото. Десен гимлет е винт, който се придвижва напред, когато се завърти надясно (по часовниковата стрелка).

Определете посоката на тока в проводника, като се има предвид, че той протича от положителния полюс на източника към отрицателния. Поставете винтовия прът успоредно на проводника. Започнете да го въртите, така че прътът да започне да се движи по посока на течението. В този случай посоката на въртене на дръжката ще покаже посоката на линиите на магнитното поле.

Намерете посоката на индукционните линии на намотката с ток. За да направите това, използвайте същия десен гимлет. Позиционирайте гимлета така, че дръжката да се върти в посоката на протичане на тока. В този случай движението на пръта на гимлета ще покаже посоката на индукционните линии. Например, ако токът тече по посока на часовниковата стрелка в намотка, тогава линиите на магнитна индукция ще бъдат в равнината на намотката и ще преминат в нейната равнина.

Ако проводник се движи във външно магнитно поле, определете посоката му, като използвате правилото на лявата ръка. За да направите това, поставете лява ръкатака че четирите пръста показват посоката на течението, а този задържан назад палец, посока на движение на проводника. Тогава индукционните линии на еднородно магнитно поле ще влязат в дланта на лявата ръка.

Видео по темата

В процеса на създаване на чертеж инженерът се сблъсква с цял набор от проблеми, способността за решаване на които е степента на неговата квалификация. Определянето на видимостта в чертежи на сложни части е един от споменатите проблеми. Най-разпространеният метод за определяне на видимостта в чертеж е методът на конкурентните точки.

Ще имаш нужда

• Представления на част без дефинирана видимост в поне два основни изгледа, улавящи изглед отпред, изглед отпред и отгоре биха били по-подходящи за тази цел, като се маркират ключови точки на чертежа, при които ще се определя видимостта.

Инструкции

Намерете точки на чертежа, чиито проекции върху всяка равнина съвпадат, но не съвпадат върху равнината на проекцията. Такива точки се конкурират и ние ще ги използваме като опорни точки при изграждането на видимост, като ни информират за местоположението в пространството на тези, към които тези точки са прикрепени.

През предварително отбелязаните точки, предназначени за видимост, начертайте прави линии, така че да са перпендикулярни на една от основните проекционни равнини, като автоматично стават успоредни на другата проекционна равнина.

Маркирайте пресечните точки, които сте начертали в предишната стъпка с детайла. Тези точки ще се конкурират, защото проекциите им на една равнина ще съвпадат, но не и на другата равнина. Ако проекциите на точките съвпадат върху фронталната равнина (P1), тогава точките се наричат ​​фронтално конкуриращи се. Ако проекциите на точките съвпадат върху хоризонталната равнина (P2), тогава такива точки се наричат ​​хоризонтално конкуриращи се.

Определете видимостта. За фронтално конкуриращи се точки видимостта се определя от изглед отгоре. Тази точка, хоризонталната проекция по-ниско, тоест по-близо до наблюдателя, ще се вижда в изглед отпред. Съответно друга точка, която се конкурира с тази, ще бъде невидима. За хоризонтално конкуриращи се точки видимостта се определя в изгледа отпред и точката, която е по-висока от останалите, ще бъде видима, а всички останали конкуриращи се с тази ще бъдат невидими.

Магнитното поле не се възприема от човешките сетива. За да го видите, трябва специално устройство. Тя ви позволява да наблюдавате формата на линиите на магнитното поле в три измерения.

Инструкции

Подгответе основата на устройството - пластмасова бутилка. Не е желателно да се използва стъкло, тъй като може да се счупи по време на експерименти с магнит, инструменти или други метални предмети. Бутилката трябва да има стикер само от едната страна. Ако стикерът е , премахнете едната му половина, а ако изобщо няма стикер, боядисайте едната страна на бутилката с бяла боя. Резултатът ще бъде фон, на който силовите линии са най-забележими.

Седнете във всяка стая, с изключение на кухнята. Поставете вестник на масата и сложете защитни ръкавици. Използвайте няколко ножици за скрап, за да го подрежете с помощта на стара стоманена подложка за миене на съдове. Опаковайте в торба и сглобете напълно с това устройство. Поставете фуния в гърлото на бутилката и след това, като поставите устройството над фунията, извадете магнита от чантата. Стърготините ще се отделят от торбата и през фунията ще влязат в бутилката. В никакъв случай стърготини не трябва да попадат на пода или околните предмети, особено дрехи, обувки и храна! Сега напълнете бутилката почти до върха с чисто и безопасно масло, след което я затворете плътно. Измийте добре външната страна на готовото устройство, за да отстраните останалото масло.

Смесете дървените стърготини с маслото, като завъртите бутилката. Простото разклащане е неефективно. Сега донесете магнит до него и стърготините ще се подредят в съответствие с формата на силовите линии. За да подготвите устройството за следващия експеримент, отстранете магнита и отново смесете дървените стърготини и маслото, както е описано по-горе.

Опитайте се да наблюдавате силовите линии полемагнити с различни форми. Скицирайте ги или ги снимайте. Помислете, те имат точно тази форма, това е въпросът в учебника по физика. Опитайте се да обясните защо устройството не реагира на променливи магнитни полета, например от трансформатори.

Видео по темата

Забележка

Не позволявайте на деца да използват визуализатора без надзор от възрастен - това не е играчка, а физическо устройство. Стърготините, които съдържа, са опасни при поглъщане.

източници:

• 3D визуализатор на магнитни полета през 2019 г

Вярно посока текуще тази, в която се движат заредените частици. То от своя страна зависи от знака на техния заряд. Освен това техниците използват условно посокадвижение на заряда, независимо от свойствата на проводника.

Инструкции

За да определите истинската посока на движение на заредените частици, следвайте следното правило. Вътре в източника те излитат от електрода, който е зареден с обратен знак, и се придвижват към електрода, който поради тази причина придобива заряд, подобен по знак на частиците. Във външната верига избухват електрическо полеот електрод, чийто заряд съвпада със заряда на частиците, и се привличат към противоположно заредения.

В метални носители текущса свободни електрони, движещи се между кристални възли. Тъй като тези частици са отрицателно заредени, смятайте, че се движат от положителен към отрицателен електрод вътре в източника и от отрицателен към положителен във външната верига.

В неметалните проводници електроните също носят заряд, но механизмът на тяхното движение е различен. Електрон, напускащ атом и по този начин го превръща в положителен йон, го кара да улови електрон от предишния атом. Същият електрон, който напуска един атом, отрицателно йонизира следващия. Процесът се повтаря непрекъснато, докато има ток във веригата. Посоката на движение на заредените частици в този случай се счита за същата като в предишния случай.

Тежките йони винаги се пренасят в заряда. В зависимост от състава на електролита те могат да бъдат отрицателни или положителни. В първия случай смятайте, че те се държат подобно на електроните, а във втория - подобно на положителните йони в газовете или дупките в полупроводниците.

При даване на направление текущ V електрическа схема, без значение къде действително се движат заредените частици, смятайте, че те се движат в източника от отрицателно към положително и във външната верига от положително към отрицателно. Посочената посока се счита за условна и е приета преди структурата на атома.

източници:

• посока на тока

Съвет 6: Къде да намерите водач за поход в планината или гората

Много хора, които отиват на почивка, са привлечени не от безцелно лежане на плажа, а от пешеходен туризъм или конна езда в планината или в гората, което им дава възможност да бъдат сами с природата, да се възхищават на красотата на места, които не са развалени от цивилизацията, и също се тестват. Но ако отивате не просто на разходка по добре утъпкани пътеки, а на истински многодневен поход в неизследвани места, не можете без водач.

Защо се нуждаете от водач на поход?

Такъв човек не само е проучил подробно всяка пътека тук, но знае всичко местно време, поведенчески характеристики и правила за безопасност. Неговото присъствие ще гарантира, че походът ще протече при максимално комфортни условия и че всички негови участници ще се върнат живи и здрави от него.

Водачът е особено необходим, когато вие и членовете на вашата група сте начинаещи туристи. Понякога невежество елементарни правилабезопасността и липсата на първични туристически умения водят до истински човешки трагедии. Водачът е не само гарант за безопасност, но и човек, който ще ви научи на правилата и ще ви покаже това, което вие сами просто не можете да видите и видите.

Когато тръгвате на поход, внимателно проучете всички характеристики на тази територия, прегледайте маршрута и се подгответе физически.

Как да намерите водач за туристическо пътуване

Преди да тръгнете по маршрута, предупредете местните за това. спасителни службии съгласувайте целевите дати за вашето появяване, така че ако има забавяне, помощта да бъде изпратена незабавно.

Ако не изберат ръководство от редиците на своите членове и служители, вероятно ще посъветват кого от тях местни жителиможете да се свържете. Добър съвети можете да получите препоръки, като се свържете с търговски обект, който продава планинска или туристическа екипировка; обикновено хората, които продават там, са хора, които са запознати с туризма и алпинизма от първа ръка.

Всемогъщият Интернет ще ви помогне в търсенето. Можете да разгледате официалните уебсайтове на тези градове, които ще бъдат началната точка на вашия поход, те често имат подобна информация там. Има специализирани сайтове, предлагащи услугите на професионални водачи, които могат да ви придружават не само в Русия, но и в чужбина.

източници:

• Поръчка на водачи и придружители онлайн през 2019 г

Магнитният лак за нокти се появи на пазара преди няколко години. Вярно е, че много преди да се появи в масовата продажба, този продукт вече се е появил в ограничени колекции на някои марки. Особеност на продукта са неговите широки възможности за дизайн. С помощта на специални магнити можете да украсите ноктите си със стилизирани звезди, снежинки, зигзаг или вълни.

Инструкции

Мистерията на ефекта на магнитния лак е неговият състав. Формулата включва миниатюрни метални частици, които под въздействието на магнит се подреждат в определен ред. Всеки магнит може да „начертае“ само един тип модел. Ето защо тези, които искат разнообразие, са принудени да купуват няколко устройства с различни мотиви. Добри новиниза любителите на магнитните лакове - всички аксесоари за създаване на рисунки са взаимозаменяеми. Можете да закупите лакове от една марка и да направите шарки върху тях с магнити от друга.

Друг обща чертавсички лакове от този тип - подобен видпокрития. Лаковете имат плътна текстура с перлен блясък, нанасянето на продукта на равномерен слой изисква умение. Палитрата от магнитни лакове е ограничена до тъмни сложни нюанси от черно-сиво до сиво-синьо. Повечето цветове имат подчертан студен подтон - това се определя от металните частици, присъстващи в състава.

Магнитните лакове са много издръжливи. Те обаче могат да подчертаят всички неравности на нокътя. За да може продуктът да лежи перфектно, преди нанасяне е необходимо да изравните плочата с полиращ блок и да нанесете слой защитна основа върху нея.

Ако лаковете на марки от различни ценови категории са много сходни, тогава в категорията на магнитите има разнообразие. Начинаещите трябва да обърнат внимание на тези, монтирани на стойка - те са много по-удобни за използване. Просто поставете пръста си върху специална платформа и тя ще започне да работи. Плочите, които трябва сами да държите над боядисания нокът, са по-малко удобни - не винаги е възможно правилно да се изчисли разстоянието, необходимо за появата на дизайна. Ако доближите записа твърде много, лесно можете да размажете прясно нанесения лак.

Най-популярният дизайн за магнитен маникюр е звезда или снежинка. На второ място са различни райета. Вълните и зигзагите са по-рядко срещани, а магнити с необичайни шарки като цветя или сърца почти никога не се произвеждат.

Маникюрът с магнитен лак има някои характеристики. Продуктът се нанася на доста дебел слой, а прясно лакираният нокът веднага се поставя под магнита. Колкото по-дълго държите магнита върху лака и колкото по-близо е разположен, толкова по-ярък ще бъде дизайнът. Невъзможно е върху него да се нанасят лъскави горни лакове, течни сушилни и други продукти - те ще размажат повърхността на магнитния лак и шарката ще стане трудно забележима. Съхненето ще отнеме поне половин час, но покритието ще бъде издръжливо и ще издържи поне 5 дни.

Видео по темата

Полезен съвет

Когато избирате модел, имайте предвид, че звездите и напречните ивици правят ноктите по-къси и по-широки, докато зигзагите, надлъжни вълниа вертикалните ивици, напротив, удължават плочата.

Земното магнитно поле

Дълбоко под краката ни, под дебелината на земната кора, има нещо, което затопля планетата Земя отвътре в продължение на много милиарди години - огромен океан от вискозна гореща магма. Тази магма се състои от много вещества, включително метали, които провеждат много добре електричество. По цялата планета микроскопични електрони се движат под повърхността на Земята, създавайки електрическо, а с него и магнитно поле.

Движение на геомагнитните полюси

Магнитното поле на Земята има два полюса: Северен геомагнитен полюс (намира се на планетата) и Южен геомагнитен полюс (намира се в северното полукълбо на планетата). Един от най-известните необичайни явлениясвързано с магнитното поле на Земята е географското движение на геомагнитните полюси.

Факт е, че магнитното поле се влияе от няколко фактора наведнъж, което допринася за неговата нестабилна позиция. Това включва взаимодействие с оста на въртене на Земята, различно налягане на земната кора в различни части на планетата, приближаване/отдалечаване на космически тела (Слънце, Луна) и в по-голяма степен движението на магмата.

Магменият поток е гигантска мантийна река, която се движи под въздействието слънчева радиацияи въртене на Земята от запад на изток. Но тъй като размерът на тази река е огромен, тя, като обикновена река, не може да се движи стабилно и гладко. Разбира се, при идеални условия коритото на мантийната река трябва да минава по екватора. В този случай географските и магнитните полюси на Земята биха съвпаднали. Но природни условияса такива, че по време на движение магмата търси зони с най-малко съпротивление на потока (зони ниско наляганекора) и се движи към тях, като същевременно измества магнитното поле и геомагнитните полюси.

Магнитни аномалии

Нестабилността на мантийната река засяга не само магнитните полюси, но и появата на специални зони, наречени „магнитни аномалии“. Магнитните аномалии нямат постоянна локализация, могат да се засилят/отслабят, различни са по големина и причини.

Най-често срещаният феномен са локални магнитни аномалии (по-малко от 100 квадратни метра). Те се срещат навсякъде, разположени са хаотично и възникват главно под въздействието на минерални находища, разположени твърде близо до повърхността на Земята.

Други магнитни аномалии са регионални (до 10 000 квадратни километра). Те възникват поради промени в магнитното поле. Размерът и здравината им зависят от структурата на земната кора в даден район. Например, когато една равнинна местност преминава в планинска, настъпва рязко издигане на земната кора, както на повърхността на Земята, така и под нея. При такава промяна в релефа скоростта на потока на магмата рязко се увеличава, частиците на веществото се сблъскват една с друга и възникват колебания в магнитното поле. Някои от най-известните регионални аномалии са Курската и Хавайската.

Най-големите са континенталните магнитни аномалии (с площ над 100 000 квадратни километра). Те дължат появата си на разломи в земната кора и удара земната ос. Например източносибирската аномалия поради изместването на земната ос в тази посока. Освен това планинските вериги разделиха мантийната река на два клона, течащи в различни посоки, в резултат на което стрелката на компаса ще сочи на запад в тази област. Край бреговете на Канада ситуацията е различна. Има огромна зона на контакт между мантийната река и земната кора, в резултат на което възниква напрежение на магнитното поле, което от своя страна дърпа земната ос към себе си.

Най-интересната магнитна аномалия обаче е на юг Атлантически океан. Магнитната река там се обръща в обратна посока, като по този начин променя магнитното поле, така че тази област да е противоположна на останалата част от южното полукълбо. Тази аномалия е известна с факта, че няколко пъти астронавтите, прелитащи над нея, са имали повреда на малка електроника.

Магнитните аномалии са разпръснати из цялата планета, нямат постоянно място, появяват се и изчезват, стават по-силни или по-слаби. Освен всичко друго, години на изследвания показват, че геомагнитното поле на планетата отслабва и магнитните аномалии стават по-силни.

Магнитен конструктор и детско развитие

Магнитните строителни комплекти се появиха на пазара сравнително наскоро. Когато купуват комплект магнити, възрастните често нямат представа какво са купили. За да разберете принципите на работа, струва си да прочетете инструкциите. В инструкциите ще намерите няколко опции за сглобяване на основни модели. Магнитните конструктори са предназначени за създаване на различни фигури и форми, включително и триизмерни.

Основното предимство на магнитния конструктор е, че той не принуждава въображението на детето в рамка, а му позволява да твори. В инструкциите можете да намерите няколко основни фигури, като ги добавите, детето ще се научи да "контролира" новата си играчка. Тогава фантазията влиза в действие и бебето започва да твори, създавайки нови, фантастични фигури.

Работата на магнитен конструктор се основава на свързването на различни части. Във всяка част има магнити. С помощта на магнити елементите могат да бъдат прикрепени един към друг от двете страни. Има няколко модификации на магнитни комплекти. За най-малките - магнитни дъски с плоски елементи. За по-големи деца - части, които ви позволяват да създавате големи триизмерни фигури. Много популярни са комплектите от малки магнитни топки и пръчици.

Приложение в обучението

Използването на строителни комплекти с магнитни елементи ви позволява да прехвърлите учебния процес на ново ниво. Създаването от малки части развива двигателните умения и помага за откриването на нови способности у детето. По време на играта детето опознава разнообразието от форми и се научава да координира движенията си.

Учителите използват магнитни конструктори като нагледни средства. От частите можете да изградите форма, която показва структурата на молекулите. Или пресъздайте човешкия скелет в триизмерна проекция. Или покажете на децата обемни геометрични форми. Възможността за разглеждане и докосване на модели на различни фигури повишава нивото на изучаване на нов материал в училище няколко пъти.

Правила за безопасност

Магнитните строителни комплекти съдържат много малки части, така че трябва да се купуват с повишено внимание, като се вземат предвид възрастови характеристикидеца. Особено опасни са малките магнитни топчета, включени в много комплекти. Тези части могат лесно да проникнат в устата, ухото и носа на детето. Затова се препоръчва закупуването на магнитни дъски с големи части.

Магнитите са тела, които имат свойството да привличат железни предмети. Привлекателното свойство, проявявано от магнитите, се нарича магнетизъм. Магнитите могат да бъдат естествени или изкуствени. Добит железни рудиПритежаващите свойството да привличат се наричат ​​естествени магнити, а намагнетизираните парчета метал се наричат ​​изкуствени магнити, които често се наричат ​​постоянни магнити.

Свойствата на магнита да привлича железни предмети са най-силно изразени в неговите краища, които се наричат ​​магнитни полюси и, или просто полюси. Всеки магнит има два полюса: северен (N - север) и южен (S - юг). Линията, минаваща през средата на магнита, се нарича неутрална линия или неутрална, тъй като по тази линия не се откриват магнитни свойства.

Постоянните магнити образуват магнитно поле, в което магнитните сили действат в определени посоки, наречени силови линии. Силови линии излизат от Северен полюси влиза в южната.

Електрическият ток, преминаващ през проводник, също създава магнитно поле около проводника. Установено е, че магнитните явления са неразривно свързани с електрическия ток.

Магнитни силови линииса разположени около проводник с ток в кръг, чийто център е самият проводник, докато по-близо до проводника те са разположени по-плътно, а по-далеч от проводника - по-рядко. Разположението на линиите на магнитното поле около проводник с ток зависи от формата на неговото напречно сечение.

За да определите посоката на линиите на полето, използвайте правилото на gimlet, което е формулирано по следния начин: ако завиете гимлета по посока на тока в проводника, тогава въртенето на дръжката на гимлетаще покаже посоката на линиите на магнитното поле.

Магнитното поле на прав проводник е поредица от концентрични кръгове (фиг. 157, А).За да се засили магнитното поле в проводника, последният е направен под формата на намотка (фиг. 157, б).

ако посоката на въртене на дръжката на гимлета съвпада с посоката на електрическия ток в завоите на намотката, тогава движение напредДжимлетът е насочен към Северния полюс.

Магнитното поле на намотка с ток е подобно на полето на постоянен магнит, така че намотката с ток (соленоид) има всички свойства на магнит.

Тук също посоката на линиите на магнитното поле около всеки оборот на намотката се определя от правилото на гимлета. Линиите на полето на съседните навивки се сумират, подобрявайки общото магнитно поле на намотката. Както следва от фиг. 158, линиите на магнитното поле на намотката излизат от единия край и влизат в другия, затваряйки се вътре в намотката. Намотката, подобно на постоянните магнити, има полярност (южен и северен полюс), която също се определя от правилото на гимлета, ако е посочено по следния начин: ако посоката на въртене на дръжката на гимлета съвпада с посоката на електрическия ток в завоите на намотката, тогава движението на гимлета напред е насочено към северния полюс.

За да се характеризира магнитното поле от количествена страна, беше въведена концепцията за магнитна индукция.

Магнитната индукция е броят на магнитните силови линии на 1 cm 2 (или 1 m 2) повърхност, перпендикулярна на посоката на силовите линии. В системата SI магнитната индукция се измерва в тесла (съкратено Т) и се обозначава с буквата IN(тесла = weber/m2 = волт секунда/m2

Вебер е единица за измерване на магнитен поток.

Магнитното поле може да се засили чрез поставяне на железен прът (ядро) в намотката. Наличието на желязно ядро ​​усилва полето, тъй като, намирайки се в магнитното поле на намотката, желязното ядро ​​се магнетизира, създава свое собствено поле, което се добавя към първоначалното и се усилва. Такова устройство се нарича електромагнит.

Общ бройсиловите линии, преминаващи през напречното сечение на сърцевината, се наричат ​​магнитен поток. Големината на магнитния поток на електромагнита зависи от тока, преминаващ през намотката (намотката), броя на завоите и съпротивлението на магнитната верига.

Магнитна верига или магнитна верига е пътят, по който се затварят магнитните силови линии. Магнитното съпротивление на магнитната сърцевина зависи от магнитната проницаемост на средата, през която преминават електропроводите, дължината на тези линии и напречното сечение на сърцевината.

Продуктът от тока, преминаващ през намотката, и броя на нейните навивки се нарича магнитодвижеща сила (mf s). Магнитният поток е равен на магнитодвижещата сила, разделена на магнитното съпротивление на веригата- така е формулиран законът на Ом за магнитна верига. Тъй като броят на навивките и магнитното съпротивление за даден електромагнит са постоянни стойности, магнитният поток на електромагнита може да се промени чрез регулиране на тока в неговата намотка.

Електромагнитите намират най-много широко приложениев различни машини и устройства (електрически машини, електрически звънци, телефони, измервателни уреди и др.).

Магнитно поле на електрически ток

Магнитно поле се създава не само от естествени или изкуствени, но и от проводник, ако през него преминава електрически ток. Следователно има връзка между магнитните и електрическите явления.

Не е трудно да се провери дали около проводник, през който протича ток, се образува магнитно поле. Поставете прав проводник над движещата се магнитна стрелка, успоредно на нея, и прекарайте електрически ток през него. Стрелката ще заеме позиция, перпендикулярна на проводника.

Какви сили могат да накарат магнитната стрелка да се завърти? Очевидно силата на магнитното поле, което възниква около проводника. Изключете тока и магнитната стрелка ще се върне в нормалното си положение. Това предполага, че когато токът е бил изключен, магнитното поле на проводника също е изчезнало.

По този начин електрическият ток, преминаващ през проводник, създава магнитно поле. За да разберете в каква посока ще се отклони магнитната стрелка, използвайте правилото на дясната ръка. Ако поставите дясната си ръка върху проводника с дланта надолу, така че посоката на тока да съвпада с посоката на пръстите, тогава огънатият палец ще покаже посоката на отклонение на северния полюс на магнитната стрелка, поставена под проводника .Използвайки това правило и знаейки полярността на стрелката, можете също да определите посоката на тока в проводника.

Магнитно поле прав проводникима формата на концентрични кръгове.Ако поставите дясната си ръка върху проводника с дланта надолу, така че токът сякаш излиза от пръстите, тогава огънатият палец ще сочи към северния полюс на магнитната стрелка.Такова поле се нарича кръгово магнитно поле.

Посока на електропроводите кръгло полезависи от проводника и се определя от т.нар gimlet rule. Ако мислено завиете гимлета по посока на тока, тогава посоката на въртене на дръжката му ще съвпадне с посоката на линиите на магнитното поле.Прилагайки това правило, можете да разберете посоката на тока в проводник, ако знаете посоката на линиите на полето, създадени от този ток.

Връщайки се към опита с магнитната стрелка, можем да се убедим, че тя винаги е разположена със северния си край по посока на силовите линии на магнитното поле.

Така, Около прав проводник, през който преминава електрически ток, възниква магнитно поле. То има формата на концентрични кръгове и се нарича кръгово магнитно поле.

кисели краставички г. Магнитно поле на соленоида

Магнитно поле възниква около всеки проводник, независимо от неговата форма, при условие че през него преминава електрически ток.

В електротехниката имаме работа с такива, състоящи се от няколко навивки. За да изучим магнитното поле на намотката, която ни интересува, нека първо разгледаме каква форма има магнитното поле на един завой.

Нека си представим намотка от дебела тел, която пробива лист картон и е свързана към източник на ток. Когато електрически ток преминава през намотка, около всяка отделна част на намотката се образува кръгово магнитно поле. Съгласно правилото на „Gimlet“ не е трудно да се определи, че магнитните силови линии вътре в бобината имат една и съща посока (към нас или далеч от нас, в зависимост от посоката на тока в бобината) и излизат от едната страна на намотката и влезте в другата страна. Поредица от такива завои, оформени като спирала, е т.нар соленоид (бобина).

Около соленоида, когато токът преминава през него, се образува магнитно поле. Получава се в резултат на събирането на магнитните полета на всеки оборот и е оформен като магнитното поле на праволинеен магнит. Силовите линии на магнитното поле на соленоида, както при праволинеен магнит, напускат единия край на соленоида и се връщат към другия. Вътре в соленоида те имат една и съща посока. По този начин краищата на соленоида имат полярност. Краят, от който излизат силовите линии, е Северен полюссоленоид, а краят, в който влизат електропроводите, е южният му полюс.

Соленоидни полюсиможе да се определи от правило на дясната ръка, но за това трябва да знаете посоката на тока в неговите завои. Ако поставите дясната си ръка върху соленоида с дланта надолу, така че токът сякаш излиза от пръстите, тогава свитият палец ще сочи към северния полюс на соленоида. От това правило следва, че полярността на соленоида зависи от посоката на тока в него. Не е трудно да се провери това практически, като се постави магнитна стрелка към един от полюсите на соленоида и след това се промени посоката на тока в соленоида. Стрелката моментално ще се завърти на 180°, т.е. ще покаже, че полюсите на соленоида са се променили.

Соленоидът има свойството да привлича леки железни предмети. Ако вътре в соленоида се постави стоманена пръчка, след известно време, под въздействието на магнитното поле на соленоида, прътът ще се намагнетизира. Този метод се използва в производството.

Електромагнити

Това е намотка (соленоид) с желязна сърцевина, поставена вътре в нея. Формите и размерите на електромагнитите са разнообразни, но общата структура на всички тях е една и съща.

Електромагнитната намотка е рамка, най-често изработена от пресовано дърво или влакна и има различни формив зависимост от предназначението на електромагнита. Рамката е навита в няколко слоя изолирана медна жица - намотката на електромагнита. Той има различен брой навивки и е направен от тел с различни диаметри, в зависимост от предназначението на електромагнита.

За да се предпази изолацията на намотката от механични повреди, намотката е покрита с един или няколко слоя хартия или друг изолационен материал. Началото и краят на намотката се извеждат и свързват към изходни клеми, монтирани на рамката, или към гъвкави проводници с накрайници в краищата.

Електромагнитната бобина е монтирана върху сърцевина, направена от меко, отгрято желязо или сплави на желязо със силиций, никел и др. Такова желязо има най-малък остатък. Ядрата най-често се изработват от композитни тънки листове, изолирани един от друг. Формите на сърцевините могат да бъдат различни в зависимост от предназначението на електромагнита.

Ако през намотката на електромагнита премине електрически ток, около намотката се образува магнитно поле, което магнетизира ядрото. Тъй като сърцевината е направена от меко желязо, тя ще се магнетизира моментално. Ако след това изключите тока, магнитните свойства на ядрото също бързо ще изчезнат и то ще престане да бъде магнит. Полюсите на електромагнит, подобно на соленоид, се определят от правилото на дясната ръка. Ако промените намотката на електромагнит, тогава полярността на електромагнита ще се промени в съответствие с това.

Действието на електромагнита е подобно на действието на постоянния магнит. Между тях обаче има голяма разлика. Постоянният магнит винаги има магнитни свойства, а електромагнит само когато през намотката му преминава електрически ток.

В допълнение, силата на привличане на постоянния магнит е постоянна, тъй като магнитният поток на постоянния магнит е постоянен. Силата на привличане на електромагнита не е постоянна стойност. Същият електромагнит може да има различна силаатракция. Силата на привличане на всеки магнит зависи от големината на неговия магнитен поток.

Силата на привличане и следователно нейният магнитен поток зависи от големината на тока, преминаващ през намотката на този електромагнит. Колкото по-висок е токът, толкова Още силапривличане на електромагнит и, обратно, колкото по-нисък е токът в намотката на електромагнит, толкова по-малка е силата, която привлича магнитни тела към себе си.

Но за електромагнитите, които са различни по структура и размер, тяхната сила на привличане зависи не само от големината на тока в намотката. Ако, например, вземем два електромагнита с еднакъв дизайн и размер, но единият с малък брой намотки, а другият с много по-голям брой, тогава е лесно да се види, че при същия ток силата на привличане на последното ще бъде много по-голямо. Наистина, отколкото по-голям бройнамотки на намотката, толкова по-голямо е магнитното поле, създадено около тази намотка при даден ток, тъй като то е съставено от магнитните полета на всяка намотка. Това означава, че магнитният поток на електромагнита и следователно силата на неговото привличане ще бъдат по-големи, колкото по-голям е броят на завъртанията на намотката.

Има и друга причина, която влияе върху големината на магнитния поток на електромагнита. Това е качеството на неговата магнитна верига. Магнитната верига е пътя, по който се затваря магнитният поток. Магнитната верига има определена магнитно съпротивление. Магнитното съпротивление зависи от магнитната проницаемост на средата, през която преминава магнитният поток. Колкото по-голяма е магнитната проницаемост на тази среда, толкова по-ниско е нейното магнитно съпротивление.

Тъй като мМагнитната проницаемост на феромагнитните тела (желязо, стомана) е многократно по-голяма от магнитната проницаемост на въздуха, така че е по-изгодно да се правят електромагнити, така че тяхната магнитна верига да не съдържа въздушни секции. Продуктът от силата на тока и броя на завъртанията на намотката на електромагнита се нарича магнитодвижеща сила. Магнитодвижещата сила се измерва в броя на ампер-оборотите.

Например, ток от 50 mA преминава през намотката на електромагнит с 1200 оборота. М магнитодвижеща сила такъв електромагните равно на 0,05 x 1200 = 60 ампер-оборота.

Действието на магнитодвижещата сила е подобно на действието електродвижеща силав електрическа верига. Точно както ЕМП причинява електрически ток, магнитодвижещата сила създава магнитен поток в електромагнита. Точно както в електрическа верига, когато емф се увеличава, стойността на тока се увеличава, така и в магнитна верига, когато магнитодвижещата сила се увеличава, магнитният поток се увеличава.

Действие магнитно съпротивлениеподобно на действие електрическо съпротивлениевериги. Точно както токът намалява с увеличаване на съпротивлението на електрическата верига, така намалява и токът в магнитната верига. Увеличаването на магнитното съпротивление води до намаляване на магнитния поток.

Зависимостта на магнитния поток на електромагнита от магнитодвижещата сила и неговото магнитно съпротивление може да се изрази с формула, подобна на формулата на закона на Ом: магнитодвижеща сила = (магнитен поток / магнитно съпротивление)

Магнитният поток е равен на магнитодвижещата сила, разделена на магнитното съпротивление.

Броят на навивките на намотката и магнитното съпротивление за всеки електромагнит е постоянна стойност. Следователно магнитният поток на даден електромагнит се променя само с промяна на тока, преминаващ през намотката. Тъй като силата на привличане на електромагнита се определя от неговия магнитен поток, за да се увеличи (или намали) силата на привличане на електромагнита, е необходимо съответно да се увеличи (или намали) токът в неговата намотка.

Поляризиран електромагнит

Поляризираният електромагнит е връзка между постоянен магнит и електромагнит. Проектиран е по този начин. Така наречените полюсни удължители от меко желязо са прикрепени към полюсите на постоянен магнит. Всеки полюсен удължител служи като сърцевина на електромагнит, върху него е монтирана намотка с намотка. И двете намотки са свързани една към друга последователно.

Тъй като разширенията на полюсите са директно свързани с полюсите на постоянен магнит, те имат магнитни свойства дори при липса на ток в намотките; В същото време тяхната сила на привличане е постоянна и се определя от магнитния поток на постоянен магнит.

Действието на поляризиран електромагнит е, че когато токът преминава през неговите намотки, силата на привличане на неговите полюси се увеличава или намалява в зависимост от големината и посоката на тока в намотките. Действието на други електромагнити се основава на това свойство на поляризирания електромагнит. електрически устройства.

Ефектът на магнитното поле върху проводник с ток

Ако поставите проводник в магнитно поле, така че да е разположен перпендикулярно на линиите на полето, и прекарате електрически ток през този проводник, проводникът ще започне да се движи и ще бъде изтласкан извън магнитното поле.

В резултат на взаимодействието на магнитното поле с електрическия ток, проводникът започва да се движи, т.е. Електрическа енергиясе превръща в механичен.

Силата, с която един проводник се изтласква от магнитно поле, зависи от големината на магнитния поток на магнита, силата на тока в проводника и дължината на частта от проводника, която пресичат силовите линии.Посоката на действие на тази сила, т.е. посоката на движение на проводника, зависи от посоката на тока в проводника и се определя от правило на лявата ръка.

Ако държите дланта на лявата си ръка така, че линиите на магнитното поле да влизат в нея, а протегнатите четири пръста са обърнати към посоката на тока в проводника, тогава огънатият палец ще покаже посоката на движение на проводника. Когато прилагаме това правило, трябва да помним, че силовите линии излизат от северния полюс на магнита.

Електрическият ток, протичащ през проводник, създава магнитно поле около този проводник (фиг. 7.1). Посоката на полученото магнитно поле се определя от посоката на тока.
Метод за указване на посоката на електрически ток в проводник е показан на фиг. 7.2: точка на фиг. 7.2(a) може да се разглежда като върха на стрелката, показваща посоката на тока към наблюдателя, а кръстът като опашката на стрелката, показваща посоката на тока далеч от наблюдателя.
Магнитното поле, възникващо около проводник с ток, е показано на фиг. 7.3. Посоката на това поле се определя лесно с помощта на правилото на десния винт (или правилото на гимлета): ако върхът на гилета е подравнен с посоката на тока, тогава, когато се завинти, посоката на въртене на дръжката ще съвпада с посоката на магнитното поле.

Ориз. 7.1. Магнитно поле около проводник, по който протича ток.

Ориз. 7.2. Обозначаване на посоката на тока (а) към наблюдателя и (б) встрани от наблюдателя.

Поле, създадено от два успоредни проводника

1. Посоките на токовете в проводниците съвпадат. На фиг. 7.4(a) показва две паралелни проводници, разположени на известно разстояние един от друг, а магнитното поле на всеки проводник е изобразено отделно. В пролуката между проводниците създаваните от тях магнитни полета са противоположни по посока и взаимно се компенсират. Полученото магнитно поле е показано на фиг. 7.4(b). Ако посоката на двата тока е обърната, тогава посоката на полученото магнитно поле също ще бъде обърната (фиг. 7.4(b)).

Ориз. 7.4. Два проводника с еднакви посоки на ток (a) и тяхното резултантно магнитно поле (6, c).

2. Посоките на токовете в проводниците са противоположни. На фиг. Фигура 7.5(a) показва магнитните полета за всеки проводник поотделно. В този случай в пролуката между проводниците техните полета се сумират и тук полученото поле (фиг. 7.5 (b)) е максимално.

Ориз. 7.5. Два проводника с противоположни посоки на ток (а) и тяхното резултантно магнитно поле (б).

Ориз. 7.6. Магнитно поле на соленоида.

Соленоидът е цилиндрична намотка, състояща се от голям брой навивки проводник (фиг. 7.6). Когато ток протича през навивките на соленоида, соленоидът се държи като прътов магнит със северен и южен полюс. Създаденото от него магнитно поле не се различава от полето на постоянния магнит. Магнитното поле вътре в соленоида може да бъде усилено чрез навиване на бобината около магнитна сърцевина, изработена от стомана, желязо или друг магнитен материал. Силата (големината) на магнитното поле на соленоида също зависи от силата на предавания електрически ток и броя на завоите.

Електромагнит

Соленоидът може да се използва като електромагнит, като сърцевината е направена от мек магнитен материал като сферографитен чугун. Соленоидът се държи като магнит само когато през бобината протича електрически ток. Електромагнитите се използват в електрически звънци и релета.

Проводник в магнитно поле

На фиг. Фигура 7.7 ​​показва проводник с ток, поставен в магнитно поле. Може да се види, че магнитното поле на този проводник се добавя към магнитното поле на постоянен магнит в областта над проводника и се изважда в областта под проводника. По този начин над проводника се намира по-силно магнитно поле, а отдолу - по-слабо (фиг. 7.8).
Ако обърнете посоката на тока в проводник, формата на магнитното поле ще остане същата, но големината му ще бъде по-голяма под проводника.

Магнитно поле, ток и движение

Ако проводник с ток се постави в магнитно поле, тогава върху него ще действа сила, която се опитва да премести проводника от зона с по-силно поле в област с по-слабо, както е показано на Фиг. 7.8. Посоката на тази сила зависи от посоката на тока, както и от посоката на магнитното поле.

Ориз. 7.7. Проводник с ток в магнитно поле.

Ориз. 7.8. Поле за резултат

Големината на силата, действаща върху проводник с ток, се определя както от големината на магнитното поле, така и от силата на стрелата, протичаща през този проводник.
Движението на проводник, поставен в магнитно поле, когато през него преминава ток, се нарича принцип на двигателя. На този принцип се основава работата на електродвигатели, магнитоелектрически измервателни уреди с подвижна намотка и други устройства. Ако проводник се движи в магнитно поле, в него се генерира ток. Това явление се нарича принцип на генератора. На този принцип се основава работата на постоянни и постоянни генератори. променлив ток.

Досега разглеждахме магнитното поле, свързано само с постоянен електрически ток. В този случай посоката на магнитното поле е непроменена и се определя от посоката на постоянния док. При протичане на променлив ток се създава променливо магнитно поле. Ако в това променливо поле се постави отделна намотка, тогава в нея ще се индуцира (индуцира) ЕДС (напрежение). Или ако две отделни бобини са поставени в непосредствена близост една до друга, както е показано на фиг. 7.9. и приложете променливо напрежение към една намотка (W1), тогава между клемите на втората намотка (W2) ще възникне ново променливо напрежение (индуцирана ЕМП). Това е принципът на работа на трансформатора.

Ориз. 7.9. Индуцирана емф.

Това видео обяснява понятията магнетизъм и електромагнетизъм: