Magnetno polje. Viri in lastnosti

Verjetno ni osebe, ki vsaj enkrat ni pomislila na vprašanje, kaj je magnetno polje. Skozi zgodovino so ga poskušali razložiti z eteričnimi vrtinci, domislicami, magnetnimi monopoli in mnogimi drugimi.

Vsi vemo, da se magneti z enakima poloma drug proti drugemu odbijajo, nasprotni magneti pa se privlačijo. Ta moč bo

Razlikuje se glede na to, kako oddaljena sta oba dela drug od drugega. Izkazalo se je, da opisani predmet okoli sebe ustvarja magnetni halo. Istočasno, ko se dve izmenični polji z enako frekvenco superponirata, ko je eno premaknjeno v prostoru glede na drugo, dobimo učinek, ki se običajno imenuje "rotacijsko magnetno polje".

Velikost preučevanega predmeta je določena s silo, s katero magnet privlači drugega ali železo. V skladu s tem večja kot je privlačnost, večje je polje. Silo je mogoče izmeriti z običajnim, na eno stran postavimo majhen kos železa, na drugo pa uteži, ki so namenjene ravnotežju kovine z magnetom.

Za natančnejše razumevanje predmeta teme bi morali preučiti področja:

Na vprašanje, kaj je magnetno polje, je vredno reči, da ga ima tudi človek. Konec leta 1960 je zaradi intenzivnega razvoja fizike nastala merilna naprava SQUID. Njegovo delovanje pojasnjujejo zakoni kvantnih pojavov. Je občutljiv element magnetometrov, ki se uporabljajo za preučevanje magnetnega polja in podobno

vrednote, kot npr

SQUID so hitro začeli uporabljati za merjenje polj, ki jih ustvarjajo živi organizmi in seveda tudi človek. To je spodbudilo razvoj novih področij raziskav, ki temeljijo na interpretaciji informacij, ki jih daje tak instrument. Ta smer se imenuje "biomagnetizem".

Zakaj prej, ko smo ugotavljali, kaj je magnetno polje, na tem področju ni bilo raziskav? Izkazalo se je, da je v organizmih zelo šibek, njegovo merjenje pa je težka fizična naloga. To je posledica prisotnosti ogromne količine magnetnega šuma v okoliškem prostoru. Zato preprosto ni mogoče odgovoriti na vprašanje, kaj je človeško magnetno polje, in ga preučiti brez uporabe posebnih zaščitnih ukrepov.

Okoli živega organizma se tak "halo" pojavi iz treh glavnih razlogov. Prvič, zaradi ionskih pik, ki nastanejo kot posledica električne aktivnosti celičnih membran. Drugič, zaradi prisotnosti ferimagnetnih drobnih delcev, ki so prišli po naključju ali vneseni v telo. Tretjič, ko se zunanja magnetna polja prekrivajo, pride do neenakomerne dovzetnosti različnih organov, kar izkrivlja prekrivajoče se krogle.

Magnetno polje to je zadeva, ki nastane pri virih električnega toka, pa tudi pri trajnih magnetih. V vesolju se magnetno polje prikazuje kot kombinacija sil, ki lahko vplivajo na namagnetena telesa. To delovanje je razloženo s prisotnostjo pogonskih izpustov na molekularni ravni.

Magnetno polje se tvori samo okoli električnih nabojev, ki se gibljejo. Zato sta magnetno in električno polje integralna in skupaj tvorita elektromagnetno polje. Komponente magnetnega polja so med seboj povezane in delujejo druga na drugo ter spreminjajo svoje lastnosti.

Lastnosti magnetnega polja:
1. Magnetno polje nastane pod vplivom pogonskih nabojev električnega toka.
2. V kateri koli od svojih točk je magnetno polje označeno z vektorjem fizične količine, ki se imenuje magnetna indukcija, ki je sila, značilna za magnetno polje.
3. Magnetno polje lahko vpliva samo na magnete, prevodne prevodnike in gibljive naboje.
4. Magnetno polje je lahko konstantnega in spremenljivega tipa
5. Magnetno polje se meri samo s posebnimi napravami in ga človeški čuti ne morejo zaznati.
6. Magnetno polje je elektrodinamično, saj nastaja samo med gibanjem nabitih delcev in vpliva samo na naboje, ki se gibljejo.
7. Nabiti delci se gibljejo po pravokotni poti.

Velikost magnetnega polja je odvisna od hitrosti spreminjanja magnetnega polja. V skladu s tem obstajata dve vrsti magnetnega polja: dinamično magnetno polje in gravitacijsko magnetno polje. Gravitacijsko magnetno polje nastane le v bližini elementarnih delcev in se oblikuje glede na strukturne značilnosti teh delcev.

Magnetni moment nastane, ko magnetno polje deluje na prevodni okvir. Z drugimi besedami, magnetni moment je vektor, ki se nahaja na črti, ki poteka pravokotno na okvir.

Magnetno polje lahko predstavimo grafično z uporabo magnetnih silnic. Te črte so narisane v taki smeri, da smer silnic polja sovpada s smerjo same silnice polja. Linije magnetnega polja so neprekinjene in hkrati zaprte.

Smer magnetnega polja se določi z magnetno iglo. Silnice določajo tudi polariteto magneta, konec z izhodom silnic je severni pol, konec z vhodom teh linij pa južni pol.

Zelo priročno je vizualno oceniti magnetno polje z navadnimi železnimi opilki in kosom papirja.
Če na trajni magnet položimo list papirja in nanj potresemo žagovino, se bodo delci železa poravnali glede na silnice magnetnega polja.

Smer silnic za prevodnik je priročno določena s slavnim gimlet pravilo oz pravilo desne roke. Če z roko primemo vodnik tako, da palec gleda v smeri toka (od minusa proti plusu), potem nam bodo preostali 4 prsti pokazali smer magnetnih silnic.

In smer Lorentzove sile - sile, s katero magnetno polje deluje na nabit delec ali prevodnik s tokom, glede na pravilo leve roke.
Če levo roko postavimo v magnetno polje tako, da 4 prsti gledajo v smeri toka v vodniku in silnice prehajajo v dlan, bo palec pokazal smer Lorentzove sile, sile, ki deluje na prevodnik, postavljen v magnetno polje.

To je približno to. Ne pozabite zastaviti kakršnih koli vprašanj v komentarjih.

Magnetno polje in njegove značilnosti

Načrt predavanja:

Magnetno polje, njegove lastnosti in značilnosti.

Magnetno polje- oblika obstoja snovi, ki obdaja gibljive električne naboje (prevodniki s tokom, trajni magneti).

To ime je posledica dejstva, da ima, kot je leta 1820 odkril danski fizik Hans Oersted, orientacijski učinek na magnetno iglo. Oerstedov poskus: magnetno iglo smo postavili pod žico s tokom, ki se vrti na igli. Ko je bil tok vklopljen, je bil nameščen pravokotno na žico; ob spremembi smeri toka se je ta obrnila v nasprotno smer.

Glavne lastnosti magnetnega polja:

nastanejo zaradi gibljivih električnih nabojev, vodnikov s tokom, trajnih magnetov in izmeničnega električnega polja;

deluje s silo na premikajoče se električne naboje, prevodnike s tokom, namagnetena telesa;

izmenično magnetno polje generira izmenično električno polje.

Iz Oerstedovih izkušenj izhaja, da je magnetno polje usmerjeno in mora imeti karakteristiko vektorske sile. Imenuje se in imenuje magnetna indukcija.

Magnetno polje je grafično prikazano z uporabo magnetnih silnic ali magnetnih indukcijskih linij. magnetna sila vrstice se imenujejo črte, vzdolž katerih se nahajajo železni opilki ali osi majhnih magnetnih puščic v magnetnem polju. V vsaki točki takšne črte je vektor usmerjen tangencialno.

Linije magnetne indukcije so vedno sklenjene, kar kaže na odsotnost magnetnih nabojev v naravi in ​​vrtinčno naravo magnetnega polja.

Običajno zapustijo severni pol magneta in vstopijo na južni. Gostota črt je izbrana tako, da je število črt na enoto površine, pravokotno na magnetno polje, sorazmerno z velikostjo magnetne indukcije.

H

Magnetni solenoid s tokom

Smer črt je določena s pravilom desnega vijaka. Solenoid - tuljava s tokom, katere zavoji se nahajajo blizu drug drugega, premer zavoja pa je veliko manjši od dolžine tuljave.

Magnetno polje znotraj solenoida je enakomerno. Magnetno polje se imenuje homogeno, če je vektor konstanten na kateri koli točki.

Magnetno polje solenoida je podobno magnetnemu polju paličastega magneta.

OD

Olenoid s tokom je elektromagnet.

Izkušnje kažejo, da tako za magnetno kot za električno polje princip superpozicije: indukcija magnetnega polja, ki ga ustvari več tokov ali gibljivih nabojev, je enaka vektorski vsoti indukcij magnetnih polj, ki jih ustvari vsak tok ali naboj:

Vektor se vnese na enega od treh načinov:

a) iz Amperovega zakona;

b) z delovanjem magnetnega polja na zanko s tokom;

c) iz izraza za Lorentzovo silo.

AMPAK mper eksperimentalno ugotovil, da je sila, s katero magnetno polje deluje na element prevodnika s tokom I, ki se nahaja v magnetnem polju, neposredno sorazmerna s silo

tok I in vektorski produkt dolžinskega elementa in magnetne indukcije:

- Amperov zakon

H
Smer vektorja je mogoče najti po splošnih pravilih vektorskega produkta, iz katerega sledi pravilo leve roke: če je dlan leve roke nameščena tako, da vanjo vstopijo magnetne silnice, 4 pa iztegnjene. prsti so usmerjeni vzdolž toka, potem bo upognjen palec pokazal smer sile.

Silo, ki deluje na žico končne dolžine, lahko najdemo z integracijo po celotni dolžini.

Za I = const, B=const, F = BIlsin

Če je  =90 0 , je F = BIl

Indukcija magnetnega polja- vektorska fizikalna količina, numerično enaka sili, ki deluje v enotnem magnetnem polju na vodnik enote dolžine z enoto toka, ki se nahaja pravokotno na magnetne silnice.

1Tl je indukcija enakomernega magnetnega polja, pri katerem na 1m dolg vodnik s tokom 1A, ki leži pravokotno na magnetne silnice, deluje sila 1N.

Do sedaj smo obravnavali makrotokove, ki tečejo v prevodnikih. Vendar pa po Amperejevi predpostavki v vsakem telesu obstajajo mikroskopski tokovi zaradi gibanja elektronov v atomih. Ti mikroskopski molekularni tokovi ustvarjajo lastno magnetno polje in se lahko obračajo v poljih makrotokov, kar ustvarja dodatno magnetno polje v telesu. Vektor označuje nastalo magnetno polje, ki ga ustvarjajo vsi makro- in mikrotokovi, tj. za isti makrotok ima vektor v različnih medijih različne vrednosti.

Magnetno polje makrotokov opisujemo z vektorjem magnetne jakosti.

Za homogeni izotropni medij

,

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

 - magnetna prepustnost medija, ki kaže, kolikokrat se spremeni magnetno polje makrotokov zaradi polja mikrotokov medija.

magnetni tok. Gaussov izrek za magnetni pretok.

vektorski tok(magnetni tok) skozi blazinico dS se imenuje skalarna vrednost, ki je enaka

kje je projekcija na smer normale na mesto;

 - kot med vektorjema in .

usmerjen površinski element,

Vektorski tok je algebraična količina,

če - pri zapuščanju površine;

če - na vhodu na površino.

Pretok vektorja magnetne indukcije skozi poljubno površino S je enak

Za enakomerno magnetno polje = const,

1 Wb - magnetni tok, ki poteka skozi ravno površino 1 m 2, ki se nahaja pravokotno na enakomerno magnetno polje, katerega indukcija je enaka 1 T.

Magnetni pretok skozi površino S je številčno enak številu magnetnih silnic, ki prečkajo dano površino.

Ker so linije magnetne indukcije vedno zaprte, je za zaprto površino število črt, ki vstopajo v površino (Ф 0), zato je skupni tok magnetne indukcije skozi zaprto površino enak nič.

- Gaussov izrek: pretok vektorja magnetne indukcije skozi katero koli zaprto površino je enak nič.

Ta izrek je matematični izraz dejstva, da v naravi ni magnetnih nabojev, na katerih bi se začele ali končale linije magnetne indukcije.

Biot-Savart-Laplaceov zakon in njegova uporaba pri izračunu magnetnih polj.

Magnetno polje enosmernih tokov različnih oblik je podrobno proučeval fr. znanstvenika Biot in Savart. Ugotovili so, da je v vseh primerih magnetna indukcija v poljubni točki sorazmerna z jakostjo toka, odvisna od oblike, dimenzij prevodnika, lege te točke glede na prevodnik in od medija.

Rezultate teh poskusov je povzel fr. matematik Laplace, ki je upošteval vektorsko naravo magnetne indukcije in postavil hipotezo, da je indukcija v vsaki točki po principu superpozicije vektorska vsota indukcij elementarnih magnetnih polj, ki jih ustvarja vsak odsek tega vodnika.

Laplace je leta 1820 oblikoval zakon, ki se imenuje Biot-Savart-Laplaceov zakon: vsak element prevodnika s tokom ustvari magnetno polje, katerega indukcijski vektor v neki poljubni točki K je določen s formulo:

- Biot-Savart-Laplaceov zakon.

Iz Biot-Sovar-Laplaceovega zakona izhaja, da smer vektorja sovpada s smerjo navzkrižnega produkta. Enako smer daje pravilo desnega vijaka (gimlet).

Glede na to ,

Prevodniški element, sosmeren s tokom;

Vektor polmera, ki se povezuje s točko K;

Biot-Savart-Laplaceov zakon je praktičnega pomena, ker vam omogoča, da na določeni točki v prostoru najdete indukcijo magnetnega polja toka, ki teče skozi prevodnik končne velikosti in poljubne oblike.

Za poljuben tok je takšen izračun zapleten matematični problem. Če pa ima porazdelitev toka določeno simetrijo, potem uporaba principa superpozicije skupaj z Biot-Savart-Laplaceovim zakonom omogoča razmeroma enostaven izračun specifičnih magnetnih polj.

Poglejmo si nekaj primerov.

A. Magnetno polje premočrtnega vodnika s tokom.

za prevodnik končne dolžine:

za vodnik neskončne dolžine:  1 = 0,  2 = 

B. Magnetno polje v središču krožnega toka:

=90 0 , sin=1,

Oersted je leta 1820 eksperimentalno ugotovil, da je kroženje v zaprtem krogu, ki obdaja sistem makrotokov, sorazmerno z algebraično vsoto teh tokov. Koeficient sorazmernosti je odvisen od izbire sistema enot in je v SI enak 1.

C
kroženje vektorja se imenuje zaprtozančni integral.

Ta formula se imenuje izrek o kroženju ali zakon o totalnem toku:

kroženje vektorja jakosti magnetnega polja vzdolž poljubnega sklenjenega tokokroga je enako algebraični vsoti makrotokov (ali skupnega toka), ki jih pokriva to vezje. njegov značilnosti V prostoru, ki obdaja tokove in trajne magnete, obstaja sila polje klical magnetni. Razpoložljivost magnetni polja se prikaže...

Še vedno se spomnimo magnetnega polja iz šole, to je tisto, kar je, "poskoči" v spominih ne vsakogar. Osvežimo preteklost in vam morda povemo kaj novega, koristnega in zanimivega.

Določanje magnetnega polja

Magnetno polje je polje sile, ki deluje na premikajoče se električne naboje (delce). Zaradi tega polja sile se predmeti med seboj privlačijo. Obstajata dve vrsti magnetnih polj:

1. Gravitacijski - nastane izključno v bližini elementarnih delcev in viruje v svoji moči na podlagi lastnosti in strukture teh delcev.
2. Dinamično, proizvedeno v objektih z gibljivimi električnimi naboji (oddajniki toka, magnetizirane snovi).

Prvič je oznako magnetno polje uvedel M. Faraday leta 1845, čeprav je bil njen pomen nekoliko zmoten, saj je veljalo, da tako električni kot magnetni učinki in interakcije temeljijo na istem materialnem polju. Kasneje leta 1873 je D. Maxwell »predstavil« kvantno teorijo, v kateri so se ti pojmi začeli ločevati, prej izpeljano polje sil pa so poimenovali elektromagnetno polje.

Kako se pojavi magnetno polje?

Človeško oko ne zazna magnetnih polj različnih predmetov in jih lahko popravijo le posebni senzorji. Vir pojava polja magnetne sile v mikroskopskem merilu je gibanje magnetiziranih (nabitih) mikrodelcev, ki so:

• ioni;
• elektroni;
• protoni.

Njihovo gibanje nastane zaradi spinskega magnetnega momenta, ki je prisoten v vsakem mikrodelcu.

Magnetno polje, kje ga najti?

Ne glede na to, kako čudno se sliši, skoraj vsi predmeti okoli nas imajo svoje magnetno polje. Čeprav ima v pojmovanju mnogih le kamenček, imenovan magnet, magnetno polje, ki nase privlači železne predmete. Pravzaprav je sila privlačnosti v vseh predmetih, manifestira se le v nižji valenci.

Prav tako je treba pojasniti, da se polje sile, imenovano magnetno, pojavi le pod pogojem, da se električni naboji ali telesa gibljejo.

Nepremični naboji imajo električno polje sile (lahko je prisotno tudi v gibljivih nabojih). Izkazalo se je, da so viri magnetnega polja:

• trajni magneti;
• mobilni stroški.

Da bi razumeli, kaj je značilnost magnetnega polja, je treba definirati številne pojave. Hkrati se morate vnaprej spomniti, kako in zakaj se pojavi. Ugotovite, kakšna je močnostna karakteristika magnetnega polja. Pomembno je tudi, da se takšno polje lahko pojavi ne samo v magnetih. V zvezi s tem ne škodi omeniti značilnosti zemeljskega magnetnega polja.

Nastanek polja

Za začetek je treba opisati videz polja. Po tem lahko opišete magnetno polje in njegove značilnosti. Pojavi se med gibanjem nabitih delcev. Lahko vpliva na zlasti prevodne prevodnike. Interakcija med magnetnim poljem in gibljivimi naboji oziroma prevodniki, po katerih teče tok, nastane zaradi sil, ki jih imenujemo elektromagnetne.

Intenzivnost oziroma jakostna karakteristika magnetnega polja v določeni prostorski točki se določi z uporabo magnetne indukcije. Slednji je označen s simbolom B.

Grafični prikaz polja

Magnetno polje in njegove značilnosti lahko grafično predstavimo z indukcijskimi črtami. Ta definicija se imenuje črte, tangente na katere bodo na kateri koli točki sovpadale s smerjo vektorja y magnetne indukcije.

Te črte so vključene v značilnosti magnetnega polja in se uporabljajo za določanje njegove smeri in jakosti. Večja kot je intenziteta magnetnega polja, več podatkovnih črt bo narisanih.

Kaj so magnetne črte

Magnetne črte ravnih vodnikov s tokom imajo obliko koncentričnega kroga, katerega središče se nahaja na osi tega prevodnika. Smer magnetnih črt v bližini vodnikov s tokom določa pravilo gimleta, ki zveni takole: če je gimlet nameščen tako, da bo privit v prevodnik v smeri toka, potem je smer vrtenja ročaj ustreza smeri magnetnih linij.

Za tuljavo s tokom bo smer magnetnega polja določena tudi s pravilom gimleta. Prav tako je potrebno ročaj vrteti v smeri toka v zavojih solenoida. Smer linij magnetne indukcije bo ustrezala smeri translacijskega gibanja gimleta.

Je glavna značilnost magnetnega polja.

Polje, ki ga ustvari en tok, pod enakimi pogoji, se bo v različnih medijih zaradi različnih magnetnih lastnosti teh snovi razlikovalo po svoji intenzivnosti. Za magnetne lastnosti medija je značilna absolutna magnetna prepustnost. Meri se v henrijih na meter (g/m).

Karakteristika magnetnega polja vključuje absolutno magnetno prepustnost vakuuma, imenovano magnetna konstanta. Vrednost, ki določa, kolikokrat se bo absolutna magnetna prepustnost medija razlikovala od konstante, imenujemo relativna magnetna prepustnost.

Magnetna prepustnost snovi

To je brezdimenzijska količina. Snovi z vrednostjo prepustnosti, manjšo od ena, imenujemo diamagnetne. V teh snoveh bo polje šibkejše kot v vakuumu. Te lastnosti so prisotne v vodiku, vodi, kremenu, srebru itd.

Mediji z magnetno prepustnostjo, večjo od enote, se imenujejo paramagnetni. V teh snoveh bo polje močnejše kot v vakuumu. Ti mediji in snovi vključujejo zrak, aluminij, kisik, platino.

Pri paramagnetnih in diamagnetnih snoveh vrednost magnetne prepustnosti ne bo odvisna od napetosti zunanjega, magnetizirajočega polja. To pomeni, da je vrednost za določeno snov konstantna.

V posebno skupino spadajo feromagneti. Za te snovi bo magnetna prepustnost dosegla nekaj tisoč ali več. Te snovi, ki imajo lastnost, da se magnetizirajo in ojačajo magnetno polje, se pogosto uporabljajo v elektrotehniki.

Moč polja

Za določitev značilnosti magnetnega polja se lahko skupaj z vektorjem magnetne indukcije uporabi vrednost, imenovana jakost magnetnega polja. Ta izraz določa jakost zunanjega magnetnega polja. Smer magnetnega polja v mediju z enakimi lastnostmi v vseh smereh bo vektor intenzitete sovpadal z vektorjem magnetne indukcije v točki polja.

Moč feromagnetov je razložena s prisotnostjo v njih poljubno magnetiziranih majhnih delov, ki jih lahko predstavljamo kot majhne magnete.

V odsotnosti magnetnega polja feromagnetna snov morda nima izrazitih magnetnih lastnosti, saj domenska polja pridobijo različne orientacije in njihovo skupno magnetno polje je nič.

Glede na glavno značilnost magnetnega polja, če je feromagnet postavljen v zunanje magnetno polje, na primer v tuljavo s tokom, se bodo pod vplivom zunanjega polja domene obrnile v smeri zunanjega polja. . Poleg tega se bo povečalo magnetno polje na tuljavi in ​​povečala se bo magnetna indukcija. Če je zunanje polje dovolj šibko, se bo prevrnil le del vseh domen, katerih magnetna polja se približajo smeri zunanjega polja. Z naraščanjem jakosti zunanjega polja se bo povečalo število zasukanih domen in pri določeni vrednosti napetosti zunanjega polja se bodo skoraj vsi deli zasukali tako, da se bodo magnetna polja nahajala v smeri zunanjega polja. To stanje imenujemo magnetna nasičenost.

Razmerje med magnetno indukcijo in jakostjo

Razmerje med magnetno indukcijo feromagnetne snovi in ​​jakostjo zunanjega polja je mogoče prikazati z grafom, imenovanim krivulja magnetizacije. Na ovinku grafa krivulje se stopnja povečanja magnetne indukcije zmanjša. Po zavoju, kjer napetost doseže določeno vrednost, pride do nasičenja, krivulja se rahlo dvigne in postopoma dobi obliko ravne črte. Na tem odseku indukcija še raste, vendar precej počasi in le zaradi povečanja jakosti zunanjega polja.

Grafična odvisnost teh indikatorjev ni direktna, kar pomeni, da njuno razmerje ni konstantno, magnetna prepustnost materiala pa ni konstanten indikator, ampak je odvisna od zunanjega polja.

Spremembe magnetnih lastnosti materialov

S povečanjem jakosti toka do popolne nasičenosti v tuljavi s feromagnetnim jedrom in njegovim kasnejšim zmanjšanjem krivulja magnetizacije ne bo sovpadala s krivuljo demagnetizacije. Z ničelno intenzivnostjo magnetna indukcija ne bo imela enake vrednosti, ampak bo pridobila določen indikator, ki se imenuje preostala magnetna indukcija. Situacija z zamikom magnetne indukcije od sile magnetiziranja se imenuje histereza.

Za popolno razmagnetenje feromagnetnega jedra v tuljavi je potrebno dati povratni tok, ki bo ustvaril potrebno napetost. Za različne feromagnetne snovi je potreben segment različnih dolžin. Večji ko je, več energije je potrebno za razmagnetenje. Vrednost, pri kateri je material popolnoma razmagneten, se imenuje prisilna sila.

Z nadaljnjim povečanjem toka v tuljavi se bo indukcija spet povečala do indeksa nasičenosti, vendar z drugačno smerjo magnetnih linij. Pri razmagnetenju v nasprotni smeri dobimo preostalo indukcijo. Pojav rezidualnega magnetizma se uporablja za ustvarjanje trajnih magnetov iz snovi z visokim rezidualnim magnetizmom. Iz snovi, ki imajo sposobnost ponovnega magnetiziranja, se ustvarjajo jedra za električne stroje in naprave.

pravilo leve roke

Sila, ki deluje na vodnik s tokom, ima smer, določeno s pravilom leve roke: ko je dlan deviške roke nameščena tako, da vanjo vstopijo magnetne črte, štirje prsti pa so iztegnjeni v smeri tok v vodniku bo upognjen palec pokazal smer sile. Ta sila je pravokotna na vektor indukcije in tok.

Prevodnik s tokom, ki se premika v magnetnem polju, velja za prototip elektromotorja, ki spreminja električno energijo v mehansko.

Pravilo desne roke

Med gibanjem vodnika v magnetnem polju se v njem inducira elektromotorna sila, ki ima vrednost sorazmerno z magnetno indukcijo, dolžino vpletenega vodnika in hitrostjo njegovega gibanja. Ta odvisnost se imenuje elektromagnetna indukcija. Pri določanju smeri induciranega EMF v prevodniku se uporablja pravilo desne roke: ko je desna roka nameščena na enak način kot v primeru z leve, magnetne črte vstopijo v dlan, palec pa kaže smer premikanja prevodnika, iztegnjeni prsti kažejo smer induciranega EMF. Prevodnik, ki se giblje v magnetnem toku pod vplivom zunanje mehanske sile, je najenostavnejši primer električnega generatorja, v katerem se mehanska energija pretvarja v električno.

Lahko se formulira drugače: v zaprtem krogu se inducira EMF, pri kateri koli spremembi magnetnega pretoka, ki ga pokriva to vezje, je EDE v vezju številčno enaka hitrosti spremembe magnetnega pretoka, ki pokriva to vezje.

Ta obrazec zagotavlja povprečni indikator EMF in označuje odvisnost EMF ne od magnetnega toka, temveč od hitrosti njegove spremembe.

Lenzov zakon

Prav tako se morate spomniti Lenzovega zakona: tok, ki ga povzroči sprememba magnetnega polja, ki poteka skozi vezje, s svojim magnetnim poljem prepreči to spremembo. Če zavoje tuljave prebodejo magnetni tokovi različnih velikosti, potem je EMF, induciran na celotni tuljavi, enak vsoti EMF v različnih zavojih. Vsoto magnetnih pretokov različnih ovojev tuljave imenujemo pretočna povezava. Merska enota te količine, kot tudi magnetnega pretoka, je weber.

Ko se spremeni električni tok v tokokrogu, se spremeni tudi magnetni tok, ki ga ustvari. V tem primeru se po zakonu elektromagnetne indukcije znotraj prevodnika inducira EMF. Pojavi se v povezavi s spremembo toka v prevodniku, zato se ta pojav imenuje samoindukcija, EMF, induciran v prevodniku, pa se imenuje samoindukcijski EMF.

Pretočna vezava in magnetni pretok nista odvisna le od jakosti toka, temveč tudi od velikosti in oblike danega prevodnika ter magnetne prepustnosti okoliške snovi.

induktivnost prevodnika

Koeficient sorazmernosti se imenuje induktivnost prevodnika. Označuje zmožnost prevodnika, da ustvari pretočno povezavo, ko električna energija teče skozi njega. To je eden glavnih parametrov električnih tokokrogov. Za nekatera vezja je induktivnost konstanta. Odvisno bo od velikosti konture, njene konfiguracije in magnetne prepustnosti medija. V tem primeru jakost toka v vezju in magnetni tok ne bosta pomembna.

Zgornje definicije in pojavi pojasnjujejo, kaj je magnetno polje. Podane so tudi glavne značilnosti magnetnega polja, s pomočjo katerih je možno definirati ta pojav.