นักวิทยาศาสตร์แม่เหล็ก Magnetism - จาก Falez ถึง Maxwell ผลกระทบของแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้า

แม่เหล็กเบื้องต้นเป็นอิเล็กตรอน หากคุณพูดอย่างแม่นยำยิ่งขึ้นมันไม่ใช่อิเล็กตรอนตัวเองและการหมุนของมันคือการหมุนของล้อเองในรูปแบบที่เราจินตนาการถึงอิเล็กตรอน หากไฟฟ้าใช้งานได้ถึงฟังก์ชั่นของผู้ให้บริการพลังงานทั้งอะตอมและโมเลกุลอากาศในนิวเมติกส์แล้วในแม่เหล็กบทบาทนั้นแตกต่างกัน: มันเป็นองค์ประกอบที่สั่งให้ตำแหน่งซึ่งกันและกันและการหมุน เพื่อชี้แจงว่าตัวเองมีการเปรียบเทียบเป็นรูปเป็นร่างอื่น: หากอยู่ในอิเล็กตรอนไฟฟ้า - ในฐานะทหารในการต่อสู้แล้วในแม่เหล็ก - ในฐานะทหารในอันดับ

อิเล็กตรอนมีคุณสมบัติทั้งหมดของแม่เหล็ก: เสาที่ใช้งานและด้านข้างที่ใช้งานอยู่ ขอบคุณพวกเขามันถูกสร้างขึ้นอย่างเหมาะสมในความสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนอื่น ๆ เสาแม่เหล็ก (ในกรณีนี้ - ปลายอิเล็กตรอน) ได้รับชื่อทางภูมิศาสตร์: เหนือและใต้ มันไม่เกิดขึ้นโดยบังเอิญดูพฤติกรรมของนักกีฬาแม่เหล็กผู้คนสังเกตเห็นการปฐมนิเทศของพวกเขาไปทางทิศเหนือและทิศใต้ของโลก การทำความเข้าใจว่าโลกนั้นเป็นแม่เหล็กและมองหาจิตใจจากพื้นที่บนขั้วโลกเหนือของเธอเราจะสังเกตเห็นการหมุนทวนเข็มนาฬิกา (พระอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออกและตั้งอยู่ทางตะวันตก) ดังนั้นขั้วโลกเหนือของแม่เหล็ก เมื่อมองไปที่ขั้วโลกใต้เราจะพบทิศทางของการหมุนของโลกธรรมชาติตามเข็มนาฬิกา โดยการเปรียบเทียบส่วนท้ายของแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องเรียกว่าขั้วโลกใต้ โชคดีที่ทิศทางการหมุนเหล่านี้เห็นด้วยกับชื่อของเสากลายเป็นเพราะควรอยู่ในปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าและด้านล่างเราจะแสดง

ในระหว่างนี้ก่อนที่เราจะจ้องมองอิเล็กตรอน; และตั้งอยู่เพื่อให้แกนหมุนของมันเป็นแนวตั้งและทิศทางของการหมุนถ้าคุณดูจากด้านบน - ทวนเข็มนาฬิกา; ดังนั้นขั้วโลกเหนือจะอยู่ด้านบนและภาคใต้ - ก้นเป็นที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ตามปกติ ด้านข้างที่ใกล้ที่สุดของบัลลังก์ไฟฟ้าถูกเลื่อนไปทางขวา เราเห็นด้วยและยังคงจินตนาการถึงตำแหน่งของอิเล็กตรอนและแม่เหล็กใด ๆ ในอวกาศ

หากมีอิเล็กตรอนหลายตัวอยู่ในบริเวณใกล้เคียงและถ้าไม่มีอะไรรบกวนพวกเขาก็มีอยู่แล้วพวกเขาพูดเลิก coaxiallyทิศทางเดียวของการหมุนก่อให้เกิดสายหมุนรอบแกน นอกจากนี้ยังเป็นแม่เหล็กในเสาแม่เหล็กเท่านั้นที่จะจินตนาการได้แน่นอนเฉพาะบนอิเล็กตรอนที่รุนแรงและอาการเหล่านี้จะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง: ไม่ว่าจะนานแค่ไหนไม่มีสายไฟเสาของเขาจะส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เปลี่ยนแปลงเสมอ ตอนนี้เราสามารถพูดได้ว่าเป็นที่รู้จักจาก electrophysics สายไฟแม่เหล็กตั้งอยู่และหมุนได้ในอิเล็กตรอนทิศทางเดียว คำพ้องความหมายสำหรับสายไฟแม่เหล็กเป็นสายแม่เหล็กและสายไฟอิเล็กทรอนิกส์

ร่างกายของอะตอมซึ่งเป็น Torker ที่หมุนได้ก็เป็นคำจำกัดความของสายแม่เหล็กเพียงสายนี้ปิดและไม่มีเสา อย่างไรก็ตาม Atom Torn กลายเป็นสายแม่เหล็กธรรมดา ปกติ - ในอาการแม่เหล็ก แต่ผิดปกติในอำนาจของอาการเหล่านี้: ร่างกายของอะตอมแน่นและแน่นขึ้น

ทิศทางเดียวของการหมุนของสายไฟในลำแสงแม่เหล็กนั้นผิดธรรมชาติและสามารถจัดขึ้นได้ด้วยผลกระทบภายนอกบางอย่างเท่านั้น ผลกระทบดังกล่าวอาจมีอะตอมและลมลม

อะตอมของสารเคมีบางชนิดเช่นเหล็กนิกเกิลและโคบอลต์จะถูกจัดเรียงในลักษณะที่อิเล็กตรอนยึดมั่นในสายแม่เหล็ก หากในช่วงเวลาของการแข็งตัวของสารเหล่านี้อะตอมของพวกเขาตั้งอยู่เพื่อให้สายแม่เหล็กทั้งหมดของพวกเขาก่อให้เกิดลำแสงแม่เหล็กหนึ่งลำซึ่งเป็นของแข็งที่เกิดขึ้นจะกลายเป็นแม่เหล็ก ในอนาคตอะตอมของแม่เหล็กธรรมชาติดังกล่าวจะถือมัดแม่เหล็กที่เกิดขึ้นและตอบโต้ความปรารถนาของสายแม่เหล็กส่วนบุคคลเพื่อเปลี่ยนทิศทางไปทางตรงกันข้าม การกระทำของลำแสงแม่เหล็กใช้กับพื้นที่ที่อยู่ติดกับแม่เหล็กนั่นคือนอกเหนือจาก: มีอิเล็กตรอนฟรีที่จะถูกสร้างขึ้นในแบบธรรมชาติในบรรทัดราวกับว่าการเพิ่มสายแม่เหล็กของของแข็ง จริงวางสายให้แน่นในพื้นที่ว่างไม่สามารถ - จะต้องเผชิญกับเปลือกหอยและลำแสงแม่เหล็กออกมาจากของแข็งพัดลมจะแตกต่างกัน

อีกปัจจัยที่ถือคานแม่เหล็กเป็นความเร็วของยานพาหนะที่แตกต่างกัน ปรากฏการณ์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในแม่เหล็กไฟฟ้าดังนั้นจึงพิจารณาในรายละเอียดเพิ่มเติม ลองนึกภาพสายแม่เหล็กที่ตั้งอยู่บนลำธาร Etheric หากความเร็วของอีเธอร์ในส่วนการไหลข้ามไหลจะเหมือนกันลมดังกล่าวสามารถป้องกันหรือปฏิเสธสายไฟเท่านั้น แต่จะไม่สามารถส่งผลกระทบต่อทิศทางของการหมุนของมัน อีกสิ่งหนึ่งคือถ้าความเร็วของอีเธอร์ในส่วนการไหลจะแตกต่างกัน: ที่ด้านหนึ่งสายไฟมีขนาดใหญ่ขึ้นและอื่น ๆ - น้อยกว่า; ความแตกต่างของความเร็วของการเป่าอีเธอร์จะมีส่วนร่วมในการหมุนของสายแม่เหล็กหรือป้องกันเขา ด้วยความช่วยเหลือของสายไฟจะรู้สึกปลอดภัยและมีความต้านทาน - ไม่ช้าก็เร็วมันจะถูกบังคับให้เปลี่ยนทิศทางของการหมุนของมัน

เอฟเฟกต์เดียวกันนี้มีลมอีเธอร์ที่มีความเร็วที่แตกต่างกันบนคานแม่เหล็ก หากสตรีมอีเธอร์แทรกซึมนั้นมีความเร็วที่มากขึ้นในด้านใดด้านหนึ่งและลดลงเมื่อพวกเขาพลัดถิ่นไปยังอีกสายพานลำแสงแม่เหล็กทั้งหมดจะถูกบังคับให้หมุนไปในทิศทางเดียวแม้จะลังเลที่จะทำ ยิ่งกว่านั้น ลมที่จำเป็นด้วยความเร็วที่แตกต่างกันไม่เพียง แต่ Oriensy สายแม่เหล็ก แต่ยังช่วยในการสร้างของพวกเขา: อิเล็กตรอนที่พบในด้านการกระทำของการไหลที่สำคัญด้วยความเร็วดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นเป็นคนเดียวด้วยทิศทางเดียวการหมุนนั่นคือจะถูกรวมเข้ากับสายไฟ

ความตึงเครียดสนามไฟฟ้า

ความแข็งแรงของสนามไฟฟ้า - ลักษณะของฟิลด์เวกเตอร์แรงทำหน้าที่ในค่าใช้จ่ายไฟฟ้าเดียวในระบบอ้างอิงนี้

ความตึงเครียดจะถูกกำหนดโดยสูตร:

$ e↖ (→) \u003d (f↖ (→)) / (q) $

โดยที่ $ e↖ (→) $ คือความแรงของฟิลด์; $ f↖ (→) $ คือแรงที่ทำหน้าที่ในระดับ $ Q $ ที่วางไว้ ณ จุดนี้ ทิศทางของเวกเตอร์ $ e↖ (→) $ เกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของการทำหน้าที่ในการประจุบวกและทิศทางตรงกันข้ามของการทำหน้าที่ในการประจุลบ

หน่วยของความตึงเครียดใน C คือ volts ต่อเมตร (in / m)

เขตข้อมูลความตึงเครียดของการชาร์จจุด ตามกฎหมายของ Coulon ค่า DOT ของ $ Q_0 $ ทำหน้าที่ในอีกค่าหนึ่งของ $ Q $ ด้วยแรงที่เท่ากัน

$ f \u003d k (| Q_0 || Q |) / (r ^ 2) $

โมดูลของฟิลด์การชาร์จ Dot $ Q_0 $ ที่ระยะ $ R $ เท่ากับมัน

$ e \u003d (f) / (q) \u003d k (| q_0 |) / (r ^ 2) $

เวกเตอร์ของความตึงเครียดในทุกจุดของสนามไฟฟ้าถูกนำไปตามแนวเส้นตรงที่เชื่อมต่อจุดนี้และค่าใช้จ่าย

สายไฟฟ้า

สนามไฟฟ้าในอวกาศถูกนำไปใช้เพื่อเป็นตัวแทนของสายไฟ แนวคิดของสายไฟได้รับการแนะนำโดย M Faraday ในการศึกษาแม่เหล็ก จากนั้นแนวคิดนี้ได้รับการพัฒนาโดย J. Maxwell ในการศึกษาแม่เหล็กไฟฟ้า

สายไฟหรือสายไฟฟ้าความแข็งแรงของสนามเป็นเส้นแทนเจนต์ซึ่งในแต่ละจุดเกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของการทำหน้าที่ในการชาร์จจุดบวกซึ่งอยู่ที่จุดนี้

เส้นความตึงเครียดของลูกที่มีประจุบวก;

บรรทัดของความตึงเครียดของสองลูกที่มีประจุ

เส้นของความแข็งแรงของสองลูกที่มีประจุที่เรียบง่าย

เส้นของความแข็งแรงของสองแผ่นที่เรียกเก็บจากสัญญาณที่แตกต่างกัน แต่ค่าใช้จ่ายเดียวกันก็เหมือนกันในค่าสัมบูรณ์

สายของความตึงเครียดในรูปสุดท้ายเกือบจะขนานกับช่องว่างระหว่างแผ่นและความหนาแน่นของพวกเขาเหมือนกัน สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าฟิลด์ในพื้นที่พื้นที่นี้มีความสม่ำเสมอ ที่เป็นเนื้อเดียวกันเรียกว่าสนามไฟฟ้าที่มีความแข็งแรงเหมือนกันในทุกจุดของพื้นที่

ในฟิลด์ไฟฟ้าสถิตสายไฟจะไม่ถูกปิดพวกเขามักจะเริ่มต้นในค่าใช้จ่ายบวกและสิ้นสุดในค่าใช้จ่ายเชิงลบ พวกเขาไม่ตัดกันทุกที่จุดตัดของสายไฟจะพูดถึงความไม่แน่นอนของทิศทางของความแข็งแรงของสนามที่จุดตัด ความหนาแน่นของสายไฟอยู่ใกล้กับร่างกายที่ชาร์จซึ่งมีความแข็งแรงของสนามมากขึ้น

ฟิลด์ของชามชาร์จ ความแข็งแรงของสนามของลูกบอลนำไฟฟ้าที่มีประจุอยู่ห่างจากศูนย์กลางของลูกบอลเกินรัศมีของ $ r≥r $ จะถูกกำหนดโดยสูตรเดียวกันกับฟิลด์การชาร์จฟิลด์ นี่เป็นหลักฐานจากการกระจายของสายไฟคล้ายกับการกระจายของเส้นความแข็งแรงของการชาร์จ Dot

การชาร์จลูกบอลจะกระจายไปตามพื้นผิวอย่างสม่ำเสมอ ภายในลูกบอลนำไฟฟ้าความแข็งแรงของสนามเป็นศูนย์

สนามแม่เหล็ก ปฏิสัมพันธ์แม่เหล็ก

ปรากฏการณ์ของการมีปฏิสัมพันธ์ของแม่เหล็กถาวร (การจัดตั้งลูกศรแม่เหล็กตามเส้นเมอริเดียนแม่เหล็กแห่งโลกดึงดูดความแปรปรวนของเสาความแปรปรวนของชื่อเดียวกัน) เป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณและตรวจสอบอย่างเป็นระบบโดย W. Hilbert ( ผลลัพธ์ถูกตีพิมพ์ใน 1,600 ในบทความของเขา "เกี่ยวกับแม่เหล็ก, วัตถุแม่เหล็กและแม่เหล็กขนาดใหญ่ - โลก")

แม่เหล็กธรรมชาติ (ธรรมชาติ)

คุณสมบัติแม่เหล็กของแร่ธาตุธรรมชาติบางชนิดเป็นที่รู้จักกันดีในสมัยโบราณ ดังนั้นจึงมีหลักฐานเป็นลายลักษณ์อักษรมากกว่า 2000 ปีที่ผ่านมาเกี่ยวกับการใช้แม่เหล็กคงที่ตามธรรมชาติในประเทศจีนเป็นวงเวียน สถานที่น่าสนใจและการผลักดันแม่เหล็กและการสะกดจิตของขี้เลื่อยเหล็กมีการกล่าวถึงในงานเขียนของนักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกและโรมันโบราณ (เช่นในบทกวี "ในลักษณะของสิ่งต่าง ๆ " Lucreta Kara)

แม่เหล็กธรรมชาติเป็นชิ้นส่วนของการรีดแม่เหล็ก (magnetite) ประกอบด้วย $ feo $ (31%) และ $ fe_2o $ (69%) หากชิ้นส่วนของแร่ธาตุดังกล่าวจะลดลงเป็นวัตถุเหล็กขนาดเล็ก - เล็บเลเยอร์ใบมีดบาง ๆ ฯลฯ พวกเขาจะดึงดูดมัน

แม่เหล็กถาวรเทียม

แม่เหล็กถาวร - นี่คือผลิตภัณฑ์จากวัสดุที่เป็นแหล่งที่มาของฟิลด์แม่เหล็กถาวร (อิสระแยกต่างหาก)

แม่เหล็กถาวรประดิษฐ์ทำจากโลหะผสมพิเศษซึ่งรวมถึงเหล็กนิกเกิลโคบอลต์ ฯลฯ โลหะเหล่านี้ได้รับคุณสมบัติแม่เหล็ก (แม่เหล็ก) หากลดลงเป็นแม่เหล็กถาวร ดังนั้นเพื่อสร้างแม่เหล็กถาวรจากพวกเขาพวกเขาจะถูกจัดขึ้นโดยเฉพาะในสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งหลังจากนั้นเองพวกเขาจะกลายเป็นแหล่งแม่เหล็กถาวรและสามารถรักษาคุณสมบัติแม่เหล็กเป็นเวลานาน

รูปแสดงแม่เหล็กที่โค้งและเปลื้องผ้า

ในรูปที่ รูปแบบของสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กเหล่านี้ที่ได้รับจากวิธีการซึ่งนำไปใช้ครั้งแรก M. Faradays ในการศึกษา: ด้วยขี้เลื่อยเหล็กกระจัดกระจายไปบนแผ่นกระดาษที่แม่เหล็กอยู่ แต่ละแม่เหล็กมีสองเสา - เหล่านี้เป็นสถานที่ของสายไฟแม่เหล็กที่หนาที่สุด (เรียกอีกอย่างว่า สายของสนามแม่เหล็ก, หรือ สายเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก. นี่คือสถานที่ที่เลื่อยเหล็กที่แข็งแกร่งที่สุด หนึ่งในเสาเรียกว่า ภาคเหนือ(($ n $), อื่น ๆ - ใต้ $ S $) หากคุณนำแม่เหล็กสองตัวมาให้กันกับขั้วโลกที่มีคุณสมบัติคุณจะเห็นว่าพวกเขาถูกขับไล่และหากมีการดึงดูดที่แตกต่างกัน

ในรูปที่ เห็นได้ชัดเจนว่าสายแม่เหล็กของแม่เหล็ก - สายปิด. สายไฟของสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กสองตัวที่หันหน้าเข้าหากันด้วยชื่อเดียวกันและเสา variepete จะปรากฏขึ้น ส่วนกลางของภาพวาดเหล่านี้มีลักษณะคล้ายกับรูปแบบของเขตข้อมูลไฟฟ้าของสองค่าใช้จ่าย (แตกต่างกันไปและชื่อเดียวกัน) อย่างไรก็ตามความแตกต่างที่สำคัญในด้านไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กคือเส้นของสนามไฟฟ้าเริ่มต้นในการเรียกเก็บเงินและสิ้นสุดลง ไม่มีค่าใช้จ่ายแม่เหล็กในธรรมชาติ สายของสนามแม่เหล็กออกจากขั้วโลกเหนือของแม่เหล็กและรวมอยู่ในภาคใต้พวกเขายังคงอยู่ในร่างกายของแม่เหล็กนั่นคือดังที่กล่าวไว้ข้างต้นเป็นสายปิด ฟิลด์ที่มีจุดแข็งถูกเรียก กระแสน้ำวน. สนามแม่เหล็กเป็นฟิลด์ Vortex (ในความแตกต่างนี้จากไฟฟ้า)

การประยุกต์ใช้แม่เหล็ก

อุปกรณ์แม่เหล็กที่เก่าแก่ที่สุดคือเข็มทิศที่รู้จักกันดี ในเทคนิคที่ทันสมัยแม่เหล็กใช้กันอย่างแพร่หลาย: ในมอเตอร์ไฟฟ้าในวิศวกรรมวิทยุในอุปกรณ์ไฟฟ้า ฯลฯ

สนามแม่เหล็กของที่ดิน

โลกเป็นแม่เหล็ก เช่นเดียวกับแม่เหล็กใด ๆ เขามีสนามแม่เหล็กและเสาแม่เหล็ก นั่นคือเหตุผลที่ลูกศรเข็มทิศมุ่งเน้นไปในทิศทางที่แน่นอน เป็นที่ชัดเจนว่าขั้วโลกเหนือของลูกศรแม่เหล็กควรระบุเพราะ เสาหลายชื่อดึงดูด. ดังนั้นขั้วโลกเหนือของลูกศรแม่เหล็กจึงบ่งชี้ขั้วแม่เหล็กใต้ของโลก เสานี้ตั้งอยู่ทางตอนเหนือของโลกค่อนข้างห่างจากเสาทางภูมิศาสตร์ตอนเหนือ (บนเกาะ Prince Welsh - ประมาณ $ 75 ° $ Northern Latitude และ $ 99 ° $ ลองจิจูดในระยะทางประมาณ $ 2100 $ กม. จากขั้วโลกเหนือภูมิศาสตร์)

เมื่อเข้าใกล้เสาทางภูมิศาสตร์ทางตอนเหนือสายไฟของสนามแม่เหล็กของโลกทั้งหมดที่มุมใหญ่โค้งงอไปที่ขอบฟ้าและในภูมิภาคของเสาแม่เหล็กตอนใต้กลายเป็นแนวตั้ง

เสาแม่เหล็กเหนือของโลกอยู่ใกล้กับขั้วโลกทางภูมิศาสตร์ตอนใต้คือละติจูด $ 66.5 ° $ South และ $ 140 ° $ Oriental ลองจิจูด ที่นี่สายไฟของสนามแม่เหล็กออกมาจากพื้นดิน

กล่าวอีกนัยหนึ่งเสาแม่เหล็กของโลกไม่ตรงกับเสาทางภูมิศาสตร์ ดังนั้นทิศทางของลูกศรแม่เหล็กจึงไม่ตรงกับทิศทางของเส้นเมอริเดียนทางภูมิศาสตร์และลูกศรแม่เหล็กเข็มทิศเพียงประมาณจะแสดงทิศทางไปทางทิศเหนือ

ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติบางอย่างอาจส่งผลต่อลูกศรเข็มทิศเช่น พายุแม่เหล็ก ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในสนามแม่เหล็กของดินแดนที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ กิจกรรมพลังงานแสงอาทิตย์มาพร้อมกับการปล่อยมลพิษจากพื้นผิวของ Sun Streams ของอนุภาคที่มีประจุโดยเฉพาะอิเล็กตรอนและโปรตอน สตรีมเหล่านี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสร้างสนามแม่เหล็กของพวกเขาโต้ตอบกับสนามแม่เหล็กของโลก

ในโลก (ยกเว้นการเปลี่ยนแปลงระยะสั้นในสนามแม่เหล็ก) มีพื้นที่ที่เบี่ยงเบนคงที่ของทิศทางของลูกศรแม่เหล็กจากทิศทางของสายแม่เหล็กของโลก เหล่านี้เป็นพื้นที่ ความผิดปกติของแม่เหล็ก (จากกรีก anomalia เป็นส่วนเบี่ยงเบนความผิดปกติ) หนึ่งในพื้นที่ดังกล่าวที่ใหญ่ที่สุดคือความผิดปกติของแม่เหล็ก Kursk สาเหตุของความผิดปกติเป็นเงินฝากขนาดใหญ่ของแร่เหล็กที่ความลึกที่ค่อนข้างเล็ก

สนามแม่เหล็กของโลกสามารถป้องกันพื้นผิวของโลกได้อย่างน่าเชื่อถือจากการแผ่รังสีจักรวาลการกระทำที่ทำลายสิ่งมีชีวิต

เที่ยวบินของสถานีอวกาศระหว่างดาวเคราะห์และเรือทำให้เป็นไปได้ที่จะสร้างดวงจันทร์และดาวเคราะห์ดาวเคราะห์ไม่มีสนามแม่เหล็กและดาวเคราะห์ดาวอังคารอ่อนแอมาก

การทดลองของแอมแปร์ Ercenai การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก

ในปี 1820 นักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์ก G. X. Osted ค้นพบว่าลูกศรแม่เหล็กวางไว้ใกล้กับตัวนำซึ่งกระแสกระแสหมุนหมุนมุ่งมั่นที่จะปักหลักในแนวตั้งฉากกับผู้ควบคุมวง

รูปแบบของประสบการณ์ G. X. ersteda แสดงในภาพ ตัวนำที่รวมอยู่ในวงจรที่มาปัจจุบันตั้งอยู่เหนือลูกศรแม่เหล็กขนานกับแกนของมัน เมื่อวงจรถูกปิดลูกศรแม่เหล็กจะเบี่ยงเบนไปจากตำแหน่งเริ่มต้น เมื่อเปิดโซ่ลูกศรแม่เหล็กกลับสู่ตำแหน่งเดิม มันตามมาว่าตัวนำที่มีกระแสและลูกศรแม่เหล็กมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน จากประสบการณ์นี้เป็นไปได้ที่จะสรุปเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับการไหลของกระแสในตัวนำและตัวละคร Vortex ของฟิลด์นี้ ประสบการณ์ที่อธิบายไว้และผลลัพธ์ที่สำคัญคือการทำบุญทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดของ ersteda

ในปีเดียวกันซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสผู้ที่สนใจในการทดลองของ Osted ค้นพบการมีปฏิสัมพันธ์ของตัวนำเส้นเลือดสองตัวที่มีกระแสไฟฟ้า มันกลับกลายเป็นว่าหากกระแสในตัวนำไหลไปในทิศทางเดียว I.e. ขนานแล้วตัวนำจะถูกดึงดูดหากป้องกันความคล้ายคลึงกัน) ถูกขับเคลื่อน

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้านั้นคือการโต้ตอบระหว่างการเคลื่อนย้ายไฟฟ้าที่เรียกว่าแม่เหล็กและกองกำลังที่มีตัวนำที่มีการกระทำปัจจุบันซึ่งกันและกันเป็นกองกำลังแม่เหล็ก

ตามทฤษฎีของ Clostestream ซึ่ง M. Faraday ปัจจุบันในตัวนำใดตัวหนึ่งไม่สามารถส่งผลกระทบโดยตรงต่อกระแสในตัวนำอื่น คล้ายกับกรณีที่มีค่าใช้จ่ายไฟฟ้าคงที่ซึ่งมีสนามไฟฟ้ามีอยู่สรุปว่า ในอวกาศที่อยู่รอบ ๆ กระแสน้ำมีสนามแม่เหล็ก ซึ่งทำหน้าที่ด้วยแรงบางอย่างในตัวนำอื่นที่มีการวางปัจจุบันในฟิลด์นี้หรือบนแม่เหล็กถาวร ในทางกลับกันสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยตัวนำที่สองที่มีการกระทำปัจจุบันในปัจจุบันในตัวนำแรก

เช่นเดียวกับที่มีการตรวจพบสนามไฟฟ้าในการทดสอบการใช้งานกับฟิลด์นี้สามารถตรวจพบสนามแม่เหล็กได้โดยการดำเนินการเชิงเปรียบเทียบของสนามแม่เหล็กบนกรอบที่มีกระแสขนาดเล็ก (เทียบกับระยะทางที่สนามแม่เหล็ก การเปลี่ยนแปลงที่โดดเด่น) ขนาด

สายไฟนำกระแสไฟให้กับเฟรมควรสาน (หรือจัดให้อยู่ใกล้กัน) จากนั้นแรงที่ได้รับจากสนามแม่เหล็กไปยังสายไฟเหล่านี้จะเป็นศูนย์ กองกำลังที่ทำหน้าที่ในกรอบนี้ด้วยกระแสจะเปิดอยู่เพื่อให้เครื่องบินตั้งตั้งฉากกับเส้นเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก ในตัวอย่างเฟรมจะเปิดขึ้นเพื่อให้ตัวนำที่มีกระแสอยู่ในระนาบเฟรม เมื่อทิศทางปัจจุบันมีการเปลี่ยนแปลงในตัวนำเฟรมจะเปลี่ยนเป็น $ 180 ° $ ในสนามระหว่างเสาของแม่เหล็กถาวรเฟรมเปลี่ยนระนาบตั้งฉากกับสายไฟแม่เหล็กของแม่เหล็ก

เหนี่ยวนำแม่เหล็ก

การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ($ b↖ (→) $) เป็นปริมาณทางกายภาพแบบเวกเตอร์ลักษณะของสนามแม่เหล็ก

สำหรับทิศทางของเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็ก $ (→) $ ได้รับการยอมรับ:

1) ทิศทางจากขั้วโลกใต้ของ $ S $ ถึงขั้วโลกเหนือ $ n $ แม่เหล็กแม่เหล็กติดตั้งได้อย่างอิสระในสนามแม่เหล็กหรือ

2) ทิศทางของเชิงบวกปกติเป็นวงปิดที่มีกระแสไฟในช่วงล่างที่ยืดหยุ่นติดตั้งได้อย่างอิสระในสนามแม่เหล็ก ปกติถือว่าเป็นบวกกำกับการเคลื่อนไหวของหอคอยของเข็มขัด (ด้วยการตัดที่ถูกต้อง), ที่จับซึ่งหมุนไปในทิศทางของกระแสในกรอบ

เป็นที่ชัดเจนว่าทิศทางที่ 1) และ 2) ตรงที่ก่อตั้งขึ้นโดยการทดลองของแอมแปร์

สำหรับขนาดของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก (เช่นโมดูล) $ ใน $ ซึ่งอาจระบุถึงผลกระทบของการกระทำของฟิลด์พบว่าการทดลองที่แรงสูงสุด $ f $ ที่ฟิลด์ทำหน้าที่บนตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า (วางสายการเหนี่ยวนำแนวตั้งฉากสนามแม่เหล็ก) ขึ้นอยู่กับกระแสของปัจจุบัน $ I $ ใน Explorer และจากความยาว $ δl $ (สัดส่วนกับมัน) อย่างไรก็ตามแรงที่ทำหน้าที่ในองค์ประกอบปัจจุบัน (ความยาวเพียงครั้งเดียวและปัจจุบัน) ขึ้นอยู่กับฟิลด์เท่านั้นเช่นอัตราส่วน $ (f) / (iδl) $ สำหรับฟิลด์นี้คือค่าคงที่ (คล้ายกับอัตราส่วนของพลังงาน ค่าใช้จ่ายสำหรับสนามไฟฟ้า) ขนาดนี้และกำหนดเป็น เหนี่ยวนำแม่เหล็ก.

การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก ณ จุดที่กำหนดนั้นเท่ากับอัตราส่วนของแรงสูงสุดที่ทำหน้าที่บนตัวนำที่มีความยาวของตัวนำและกระแสไฟฟ้าในตัวนำที่วางไว้ ณ จุดนี้

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่มากขึ้น ณ จุดนี้ยิ่งมีแรงมากขึ้นเท่านั้นฟิลด์จะดำเนินการ ณ จุดนี้บนลูกศรแม่เหล็กหรือค่าไฟฟ้าที่เคลื่อนไหว

หน่วยของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กใน C คือ เทสลา (TL) ได้รับการตั้งชื่อตามวิศวกรรมไฟฟ้าของเซอร์เบีย Nikola Tesla ดังที่เห็นได้จากสูตร, $ 1 $ tl $ \u003d l (h) / (a \u200b\u200b· m) $

หากมีแหล่งข้อมูลที่แตกต่างกันหลายแห่งของสนามแม่เหล็กเวกเตอร์เหนี่ยวนำซึ่ง ณ จุดนี้มีค่าเท่ากับ $ (B_1) ↖ (→), (B_2) ↖ (→), (v_3) ↖ (→) .. $ จากนั้นตามที่ หลักการของทับซ้อนทับการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก ณ จุดนี้เท่ากับผลรวมของเวกเตอร์เหนี่ยวนำของฟิลด์แม่เหล็กที่สร้างขึ้น แต่ละแหล่งที่มา.

$ b↖ (→) \u003d (B_1) ↖ (→) + (B_2) ↖ (→) + (B_3) ↖ (→) + ... $

สายเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

สำหรับการแสดงภาพของสนามแม่เหล็ก M. Faraday แนะนำแนวคิด สายไฟแม่เหล็ก, ซึ่งเขาแสดงให้เห็นซ้ำ ๆ ในการทดลองของเขา รูปแบบของสายไฟสามารถรับได้ง่ายจากชิปเหล็กโป่งลงบนกระดาษแข็ง รูปที่แสดง: บรรทัดของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของกระแสตรง, ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า, กระแสวงกลม, แม่เหล็กโดยตรง

สายเหนี่ยวนำแม่เหล็ก, หรือ สายไฟแม่เหล็กหรือเพียงแค่ สายแม่เหล็ก สายเรียกชื่อแทนเจนต์ที่ทุกจุดตรงกับทิศทางของเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็ก $ (→) $ ณ จุดนี้จุดนี้

หากแทนที่จะเป็นเลื่อยเหล็กรอบตัวนำเส้นด้ายแบบยาวที่มีกระแสไฟฟ้าเพื่อวางลูกศรแม่เหล็กขนาดเล็กคุณสามารถดูไม่เพียง แต่การกำหนดค่าของสายไฟ (วงกลมศูนย์กลาง) แต่ยังทิศทางของสายไฟ (ขั้วโลกเหนือของ ลูกศรแม่เหล็กบ่งชี้ทิศทางของเวกเตอร์เหนี่ยวนำ ณ จุดนี้)

ทิศทางของฟิลด์ปัจจุบันแม่เหล็กโดยตรงสามารถกำหนดได้ ขวาบูรพา

หากคุณหมุนที่จับ Bouwn เพื่อให้การเคลื่อนไหวที่ก้าวหน้าของ Tower Point ระบุทิศทางของกระแสการหมุนของที่จับ Bouwn จะระบุทิศทางของสายไฟของสนามแม่เหล็ก

ทิศทางของฟิลด์ปัจจุบันแม่เหล็กโดยตรงสามารถกำหนดได้ กฎแรกมือขวา

หากคุณครอบคลุมตัวนำด้วยมือขวาส่งนิ้วหัวแม่มืองอในทิศทางปัจจุบันเคล็ดลับของนิ้วมือที่เหลือในแต่ละจุดจะแสดงทิศทางของเวกเตอร์เหนี่ยวนำ ณ จุดนี้

สนาม Vortex

สายเหนี่ยวนำแม่เหล็กถูกปิดสิ่งนี้บ่งชี้ว่าไม่มีค่าใช้จ่ายแม่เหล็กในธรรมชาติ ฟิลด์ที่มีจุดแข็งถูกปิดเรียกว่าฟิลด์ Vortex. นั่นคือสนามแม่เหล็กเป็นสนาม Vortex สิ่งนี้แตกต่างจากสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยค่าใช้จ่าย

ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า

ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นเกลียวลวดที่มีกระแสไฟฟ้า

ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้านั้นโดดเด่นด้วยจำนวนรอบต่อหน่วยของความยาวของ $ n $ ความยาว $ L $ และเส้นผ่านศูนย์กลางของ $ D $ ความหนาของลวดในขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าและระดับเสียงของเกลียว (สกรูเส้น) มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลาง $ D และ $ l ยาวนาน คำว่า "Solenoid" ใช้ในมูลค่าที่กว้างขึ้น - ที่เรียกว่าขดลวดที่มีส่วนข้ามโดยพลการ (Square Solenoid, Solenoid สี่เหลี่ยม) และไม่จำเป็นต้องทรงกระบอก (ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า toroidal) โซลินอยด์ยาวแยกต่างหาก ($ l \u003e\u003e D $) และสั้น ($ l

ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าถูกคิดค้นในปี 1820 โดย A. AMP เพื่อเพิ่มการเปิด X. ErsSid Magnetic ปัจจุบันและ D. Arago นำไปใช้ในการทดลองเกี่ยวกับการทำให้แท่งเหล็กของแท่ง คุณสมบัติแม่เหล็กของโซลินอยด์ได้ทำการศึกษาการทดลองโดยแอมแปร์ในปี 1822 (จากนั้นพวกเขาได้รับการแนะนำโดยคำว่า "Solenoid") ความเท่าเทียมกันของโซลินอยด์จากแม่เหล็กธรรมชาติคงที่ก่อตั้งขึ้นซึ่งเป็นการยืนยันทฤษฎีขั้วไฟฟ้าของแอมแปร์ซึ่งอธิบายแม่เหล็กโดยการโต้ตอบของกระแสโมเลกุลของวงแหวนที่ซ่อนอยู่ในร่างกาย

สายไฟของสนามแม่เหล็กของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปรากฎในการจลาจล ทิศทางของเส้นเหล่านี้ถูกกำหนดโดย กฎที่สองมือขวา

ถ้าคุณคว้าขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยฝ่ามือขวาส่งสี่นิ้วในปัจจุบันในการเลี้ยวแล้วนิ้วหัวแม่มือที่เกษียณจะระบุทิศทางของเส้นแม่เหล็กภายในโซลินอยด์

โดยการเปรียบเทียบสนามแม่เหล็กของโซลินอยด์ที่มีสนามแม่เหล็กถาวรคุณจะเห็นว่าพวกเขาคล้ายกันมาก เช่นเดียวกับแม่เหล็กโซลินอยด์มีสองขั้ว - ภาคเหนือ ($ N $) และภาคใต้ ($ s $) ขั้วโลกเหนือเรียกว่าหนึ่งที่เส้นแม่เหล็กออกไปข้างนอก ขั้วโลกใต้เป็นสิ่งที่พวกเขาป้อน ขั้วโลกเหนือในโซลินอยด์ตั้งอยู่ที่ด้านข้างที่นิ้วหัวแม่มือมีนิ้วหัวแม่มือที่ทำเลที่เป็นไปตามกฎที่สองของมือขวา

โซลินอยด์ในรูปแบบของขดลวดที่มีการหมุนจำนวนมากใช้เป็นแม่เหล็ก

การศึกษาสนามแม่เหล็กของโซลินอยด์แสดงว่าเอฟเฟกต์แม่เหล็กของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มกระแสและจำนวนหมุนในโซลินอยด์ นอกจากนี้เอฟเฟกต์แม่เหล็กของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าหรือขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าได้รับการปรับปรุงเมื่อมีการแนะนำคันเหล็กซึ่งเรียกว่า แกนกลาง

แม่เหล็กไฟฟ้า

โซลินอยด์ที่มีแกนเหล็กภายในเรียกว่า แม่เหล็กไฟฟ้า

แม่เหล็กไฟฟ้าอาจไม่มีหนึ่ง แต่ขดลวด (ขดลวด) และมีแกนแตกต่างกันในรูปแบบ

แม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวได้รับการออกแบบครั้งแรกโดยนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษของ W. Sterdzhen ในปี 1825 ด้วยมวลของ $ 0.2 $ kg electromagnet, W. stroken ถือน้ำหนัก $ 36 $ n ในปีเดียวกัน J. Jojle เพิ่มขึ้น แรงของแม่เหล็กไฟฟ้าเป็น $ 200 $ N และหกปีต่อมานักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน J. Henry สร้างมวลแม่เหล็กไฟฟ้าที่ $ 300 กก. ความสามารถในการถือโหลดน้ำหนัก $ 1 $ t!

แม่เหล็กไฟฟ้าที่ทันสมัยสามารถยกน้ำหนักได้ชั่งน้ำหนักหลายสิบตัน พวกเขาใช้ในโรงงานเมื่อเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์หนักจากเหล็กหล่อและเหล็กกล้า แม่เหล็กไฟฟ้ายังใช้ในการเกษตรเพื่อทำความสะอาดธัญพืชของพืชจากวัชพืชและในอุตสาหกรรมอื่น ๆ

อำนาจแอมแปร์

บนเส้นตรงของตัวนำ $ δl $ ตามที่ $ i $ กระแสกระแส $ f $ อยู่ในสนามแม่เหล็กที่มีการเหนี่ยวนำ

การแสดงออกที่ใช้ในการคำนวณแรงนี้:

$ f \u003d b | i | δlsinα $

ที่ $ α $ เป็นมุมระหว่าง $ b↖ (→) $ เวกเตอร์และทิศทางของส่วนของตัวนำที่มีกระแส (องค์ประกอบของปัจจุบัน); สำหรับทิศทางขององค์ประกอบปัจจุบันใช้ทิศทางที่ตัวนำไหลปัจจุบัน แรงที่ $ f $ เรียกว่า โดยความแข็งแกร่งของแอมแปร์ เพื่อเป็นเกียรติแก่ฟิสิกส์ของฝรั่งเศส A. M. M. Ampere ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ค้นพบการกระทำของสนามแม่เหล็กกับผู้ควบคุมวงในปัจจุบัน (ในความเป็นจริงแอมแปร์ได้จัดตั้งกฎหมายสำหรับการโต้ตอบระหว่างองค์ประกอบทั้งสองของตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าเป็นผู้สนับสนุนทฤษฎีของผลระยะยาวและไม่ได้ใช้แนวคิดของฟิลด์

อย่างไรก็ตามตามประเพณีและความทรงจำของข้อดีของนักวิทยาศาสตร์การแสดงออกสำหรับการทำหน้าที่ในตัวนำที่มีกระแสไฟจากสนามแม่เหล็กเรียกอีกอย่างว่ากฎหมายของแอมเปอร์)

ทิศทางของพลังของแอมป์จะถูกกำหนดโดยใช้กฎของมือซ้าย

หากคุณวางตำแหน่งฝ่ามือด้านซ้ายเพื่อให้สายไฟของสนามแม่เหล็กตั้งฉากกับมันและนิ้วยาวสี่นิ้วชี้ให้เห็นทิศทางของกระแสไฟฟ้าในตัวนำจากนั้นนิ้วหัวแม่มือที่เกษียณแล้วบ่งชี้ทิศทางของการทำหน้าที่ ตัวนำกับปัจจุบัน ดังนั้นพลังของ AMPER จะตั้งฉากกับเวกเตอร์แม่เหล็กในสนามแม่เหล็กและทิศทางปัจจุบันในตัวนำ I.e. ตั้งฉากกับระนาบที่ทั้งสองเวกเตอร์นี้โกหก

ผลที่ตามมาของอำนาจแอมแปร์คือการหมุนเฟรมด้วยกระแสในสนามแม่เหล็กคงที่ ค้นหาแอปพลิเคชันที่ใช้งานได้จริงในอุปกรณ์จำนวนมากเช่นใน มิเตอร์ไฟฟ้า - Galvanometers, AMMeters ที่ซึ่งสามารถเคลื่อนย้ายเฟรมที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ในปัจจุบันในด้านของแม่เหล็กคงที่และที่มุมของการโก่งตัวของลูกศรที่เกี่ยวข้องอย่างไม่มีการเชื่อมต่อกับเฟรมสามารถตัดสินค่าของกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าสู่ห่วงโซ่

เนื่องจากแรงบิดของสนามแม่เหล็กการสร้างและการใช้งานและการใช้แรงบิด มอเตอร์ไฟฟ้า - เครื่องจักรที่พลังงานไฟฟ้ากลายเป็นกลไก

พลังงาน lorentz

พลังงานของ Lorentz เป็นพลังที่ทำหน้าที่ในการเคลื่อนย้ายจุดไฟฟ้าในสนามแม่เหล็กภายนอก

นักฟิสิกส์ของเนเธอร์แลนด์เอ็กซ์เอ็ม. A. Lorenz ในตอนท้ายของศตวรรษที่ XIX มันก่อตั้งขึ้นว่าแรงที่ทำหน้าที่ในส่วนของสนามแม่เหล็กในอนุภาคที่มีการเคลื่อนย้ายจะตั้งฉากกับทิศทางของการเคลื่อนที่ของอนุภาคและสายไฟของสนามแม่เหล็กที่อนุภาคนี้เคลื่อนไหว

ทิศทางของแรงของ Lorentz สามารถกำหนดได้โดยใช้กฎของมือซ้าย

หากคุณวางตำแหน่งฝ่ามือซ้ายเพื่อให้นิ้วที่ยาวสี่นิ้วระบุทิศทางของการเคลื่อนไหวประจุและเวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามเข้าสู่ฝ่ามือแล้วนิ้วหัวแม่มือที่เกษียณแล้วบ่งชี้ทิศทางของการทำหน้าที่ของ Lorentz ประจุบวก

หากค่าใช้จ่ายของอนุภาคเป็นลบพลังงาน Lorentz จะถูกนำไปใช้ในทิศทางตรงกันข้าม

โมดูลพลังงาน Lorentz นั้นถูกกำหนดอย่างง่ายดายจากกฎหมาย AMPER และคือ:

โดยที่ $ Q $ เป็นค่าใช้จ่ายของอนุภาค $ υ $ คือความเร็วของการเคลื่อนไหว $ α $ เป็นมุมระหว่างเวกเตอร์ความเร็วและการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก

หากนอกเหนือจากสนามแม่เหล็กยังมีสนามไฟฟ้าที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับค่าใช้จ่ายด้วย FORCE $ (F_ (EL)) ↖ (→) \u003d qe↖ (→) $ จากนั้นการทำหน้าที่เต็มรูปแบบในค่าใช้จ่ายเท่ากัน ถึง:

$ f↖ (→) \u003d (F_ (EL)) ↖ (→) + (F_L) ↖ (→) $

บ่อยครั้งที่มันเป็นพลังที่สมบูรณ์แบบนี้เรียกว่าแรงของ lorentz และแรงที่แสดงออกโดยสูตร $ f \u003d | q | υbsinα $ เรียกว่า ส่วนแม่เหล็กของพลังงาน Lorentz

เนื่องจากพลังงาน Lorentz ตั้งฉากกับทิศทางของการเคลื่อนที่ของอนุภาคจึงไม่สามารถเปลี่ยนความเร็วได้ (ไม่ทำงาน) และสามารถเปลี่ยนทิศทางของการเคลื่อนไหวได้เช่นเดียวกับจุดประกายวิถี

ความโค้งของวิถีอิเล็กตรอนใน Kinescope ของทีวีนั้นง่ายต่อการสังเกตหากคุณนำแม่เหล็กถาวรไปที่หน้าจอ: ภาพจะบิดเบือน

การเคลื่อนไหวของอนุภาคที่มีประจุในสนามแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกันให้อนุภาคที่มีประจุบินในอัตรา $ υ $ เป็นสนามแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกันตั้งฉากกับเส้นความตึงเครียด พลังที่ทำหน้าที่ในส่วนของสนามแม่เหล็กบนอนุภาคจะทำให้มันหมุนรอบวงกลมอย่างสม่ำเสมอด้วยรัศมีของ r ซึ่งเป็นเรื่องง่ายที่จะหาโดยใช้กฎหมายของนิวตันที่สองการแสดงออกสำหรับการเร่งความเร็วกลางและสูตร $ f \u003d | Q | υBSinα $:

$ (mυ ^ 2) / (R) \u003d | q | B $

จากที่นี่เราได้รับ

$ r \u003d (mυ) / (| Q | b) $

ที่ $ m $ เป็นมวลของอนุภาค

การใช้กำลังของ Lorentz เอฟเฟกต์ของสนามแม่เหล็กในการเรียกเก็บเงินสำหรับการย้ายตัวอย่างเช่นใน สเปกชาติมวลการอนุญาตให้แยกอนุภาคที่มีประจุตามค่าใช้จ่ายเฉพาะของพวกเขา I.e. ในความสัมพันธ์กับค่าภาคของอนุภาคกับมวลของมันและตามผลลัพธ์ที่ได้รับอย่างถูกต้องกำหนดมวลของอนุภาค

หอการค้าสูญญากาศของอุปกรณ์อยู่ในฟิลด์ (เวกเตอร์เหนี่ยวนำ $ b↖ (→) $ ตั้งฉากกับรูป) อนุภาคที่มีประจุ (อิเล็กตรอนหรือไอออน) เร่งโดยสนามไฟฟ้าอธิบายถึงส่วนโค้งตกอยู่บน Photoplasty ที่ร่องรอยของเส้นทาง $ R $ ด้วยความแม่นยำที่ดีเหลืออยู่ สำหรับรัศมีนี้ค่าใช้จ่ายเฉพาะของไอออนจะถูกกำหนด การรู้ค่าใช้จ่ายของไอออนมันเป็นเรื่องง่ายที่จะคำนวณมวลของมัน

คุณสมบัติแม่เหล็กของสาร

เพื่ออธิบายการมีอยู่ของสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรแอมแปร์ชี้ให้เห็นว่าในสารที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กมีกระแสวงกลมกล้องจุลทรรศน์ (พวกเขามีชื่อว่า เกี่ยวกับโมเลกุล. ความคิดนี้หลังจากการเปิดอิเล็กตรอนและโครงสร้างของอะตอมได้รับการยืนยันอย่างยอดเยี่ยม: กระแสเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนรอบเคอร์เนลและการมุ่งเน้นที่เหมือนกันในจำนวนที่สร้างฟิลด์รอบ ๆ และภายในแม่เหล็ก .

ในรูปที่ เครื่องบินที่มีกระแสไฟฟ้าระดับประถมศึกษาสุ่มเนื่องจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนที่วุ่นวายของอะตอมและสารไม่แสดงคุณสมบัติแม่เหล็ก ในสถานะแม่เหล็ก (ภายใต้การกระทำเช่นฟิลด์แม่เหล็กภายนอก) เครื่องบินเหล่านี้มุ่งเน้นที่มุ่งเน้นและการกระทำของพวกเขาจะถูกพับ

การซึมผ่านของแม่เหล็ก ปฏิกิริยาของสื่อถึงผลกระทบของสนามแม่เหล็กภายนอกที่มีการเหนี่ยวนำ $ B_0 $ (ฟิลด์ใน Vacuo) ถูกกำหนดโดยความอ่อนแอของแม่เหล็กที่ $ μ $:

โดยที่ $ คือ $ - การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กในสาร การซึมผ่านของแม่เหล็กคล้ายกับค่าคงที่ไดอิเล็กทริก $ ε $

ในคุณสมบัติแม่เหล็กของพวกเขาสารจะถูกแบ่งออกเป็น diamagnetics, paramagnetics และ ferromagnetics. ใน Diamagnetics สัมประสิทธิ์ $ μ $ การกำหนดลักษณะคุณสมบัติแม่เหล็กของสื่อน้อยกว่า $ 1 $ (ตัวอย่างเช่นบิสมัท $ μ \u003d 0.99984 $); ใน Paramagnets $ μ\u003e $ 1 (ที่ Platinum $ μ \u003d 1.00036 $); ferromagnets $ μ \u003e\u003e $ 1 (เหล็ก, นิกเกิล, โคบอลต์)

Diamagnetics ได้รับการผลักจากแม่เหล็ก Paramagnetics ถูกดึงดูด ตามคุณสมบัติเหล่านี้พวกเขาสามารถแยกแยะได้จากกันและกัน ในสารส่วนใหญ่การซึมผ่านของแม่เหล็กนั้นไม่แตกต่างจากหน่วยเท่านั้นใน Ferromagnets ไกลเกินกว่ามันถึงหลายหมื่นหน่วย

ferromagnetics คุณสมบัติแม่เหล็กที่แข็งแกร่งที่สุดแสดง ferromagnets ฟิลด์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดย Ferromagnets แข็งแกร่งกว่าฟิลด์การสะกดจิตภายนอก จริงสนามแม่เหล็กของ ferromagnets ถูกสร้างขึ้นไม่ได้เกิดจากการไหลเวียนของอิเล็กตรอนรอบ ๆ นิวเคลียส - ช่วงเวลาแม่เหล็กโคจรและเนื่องจากการหมุนของตัวเองของอิเล็กตรอน - ช่วงเวลาแม่เหล็กของตัวเองเรียกว่า กลับ.

อุณหภูมิ curie ($ t_c $) เป็นอุณหภูมิที่อยู่เหนือวัสดุ ferromagnetic สูญเสียคุณสมบัติแม่เหล็กของพวกเขา สำหรับ ferromagnet แต่ละตัวมันเป็นของตัวเอง ตัวอย่างเช่นสำหรับเหล็ก $ t_s \u003d 753 ° $ c, สำหรับนิกเกิล $ t_s \u003d 365 ° $ c, สำหรับโคบอลต์ $ t_s \u003d 1,000 ° $ C มีโลหะผสม ferromagnetic ที่มี $ t_s

การศึกษารายละเอียดแรกของคุณสมบัติแม่เหล็กของ Ferromagnets ดำเนินการโดยนักฟิสิกส์รัสเซียที่โดดเด่น A. G. Tenolova (1839-1896)

Ferromagnets ใช้กันอย่างแพร่หลาย: เป็นแม่เหล็กถาวร (ในเครื่องวัดไฟฟ้า, ลำโพง, โทรศัพท์, ฯลฯ ), แกนเหล็กในหม้อแปลง, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, มอเตอร์ไฟฟ้า (เพื่อเพิ่มสนามแม่เหล็กและเศรษฐกิจของไฟฟ้า) บนริบบิ้นแม่เหล็กที่ทำจาก Ferromagnets เสียงและภาพสำหรับเครื่องบันทึกเทปและ VocoMagnetophones จะถูกบันทึกไว้ บนฟิล์มแม่เหล็กบางข้อมูลจะถูกบันทึกไว้สำหรับอุปกรณ์เก็บข้อมูลในเครื่องคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์

กฎของ Lenza

Lenza Rule (Lenza Law) ก่อตั้งขึ้นโดย E. X. Lenz ในปี 1834 มันชี้แจงกฎหมายของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่เปิดในปี 1831 M. Faraday กฎ Lazz กำหนดทิศทางของกระแสไฟเหนี่ยวนำในวงจรปิดเมื่อเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กภายนอก

ทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำอยู่เสมอว่ากองกำลังที่เกิดจากพวกเขาจากสนามแม่เหล็กคัดค้านการเคลื่อนไหวของรูปร่างและการไหลแม่เหล็กของ $ F_1 $ คือการพยายามชดเชยการเปลี่ยนแปลงในฟลักซ์แม่เหล็กด้านนอกของ $ f_e $

Lenza Law เป็นการแสดงออกของกฎหมายการอนุรักษ์พลังงานสำหรับปรากฏการณ์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อันที่จริงเมื่อวงจรปิดกำลังเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กเนื่องจากความแข็งแรงภายนอกบางอย่างทำงานกับกองกำลังที่เกิดขึ้นจากการมีปฏิสัมพันธ์ของกระแสเหนี่ยวนำด้วยสนามแม่เหล็กและนำไปยังการเคลื่อนไหวที่ตรงกันข้าม

กฎของ Lenz แสดงรูปวาด หากแม่เหล็กถาวรคือการเคลื่อนย้ายเข้าสู่ขดลวดปิดเครื่องวัดกระแสไฟฟ้ากระแสไฟเหนี่ยวนำในขดลวดจะมีทิศทางที่จะสร้างสนามแม่เหล็กด้วยเวกเตอร์ $ ใน "$ กำกับการเหนี่ยวนำเวกเตอร์ของแม่เหล็ก ฟิลด์ใน $ นั่นคือจะผลักดันแม่เหล็กของขดลวดหรือป้องกันการเคลื่อนไหวเมื่อดึงแม่เหล็กจากขดลวดในทางตรงกันข้ามสนามที่สร้างขึ้นโดยกระแสเหนี่ยวนำจะดึงดูดขดลวด I.e. อีกครั้งป้องกันการเคลื่อนไหว

ในการใช้กฎของ Lenz เพื่อกำหนดทิศทางของการเหนี่ยวนำปัจจุบัน $ I_E $ ในวงจรมีความจำเป็นต้องปฏิบัติตามคำแนะนำดังกล่าว

1. ตั้งค่าทิศทางของสายเหนี่ยวนำแม่เหล็ก $ (→) $ ด้านนอกสนามแม่เหล็ก
2. ค้นหาว่าการเหนี่ยวนำของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของฟิลด์นี้เพิ่มขึ้นผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยวงจร ($ δf\u003e 0 $) หรือลดลง ($ δf
3. ตั้งค่าทิศทางของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของ $ ใน "↖ (→) ฟิลด์แม่เหล็กของการเหนี่ยวนำปัจจุบัน $ I_I $ บรรทัดเหล่านี้จะต้องกำกับตามกฎของ Lenz ตรงข้ามกับ $ - (→) $ บรรทัดถ้า $ δf\u003e 0 $ และมีทิศทางเดียวกันกับพวกเขาถ้า $ δf
4. การรู้บรรทัดของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก $ ใน "↖ (→) $ ให้กำหนดทิศทางของการเหนี่ยวนำปัจจุบัน $ I_I $ โดยใช้ กฎของรีล

ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาสาขาวิทยาศาสตร์ทุกสาขาก้าวไปข้างหน้าอย่างรวดเร็ว แต่การอ่านนิตยสารหลายฉบับเกี่ยวกับธรรมชาติของแม่เหล็กและแรงโน้มถ่วงสามารถสรุปได้ว่าบุคคลนั้นมีคำถามมากกว่าที่เป็นอยู่

ธรรมชาติของแม่เหล็กและแรงโน้มถ่วง

เป็นที่ชัดเจนสำหรับทุกคนและเป็นที่ชัดเจนว่ารายการประเมินขึ้นไปอย่างรวดเร็วตกสู่พื้นดิน สิ่งที่ดึงดูดพวกเขา? สามารถสันนิษฐานได้อย่างปลอดภัยว่าพวกเขาถูกดึงดูดโดยกองกำลังที่ไม่รู้จัก กองกำลังเหล่านั้นมีชื่อ - แรงโน้มถ่วงธรรมชาติ หลังจากผู้ที่สนใจแต่ละคนต้องเผชิญกับข้อพิพาทมากมายเดาสมมติฐานและคำถาม ธรรมชาติของแม่เหล็กคืออะไร? พวกเขามีผลกระทบอะไรบ้าง สาระสำคัญของพวกเขาคืออะไรรวมถึงความถี่? พวกเขามีผลต่อสภาพแวดล้อมอย่างไรและสำหรับแต่ละคนแยกต่างหาก? ฉันจะใช้ปรากฏการณ์นี้เพื่อประโยชน์ของอารยธรรมได้อย่างไร

แนวคิดของแม่เหล็ก

ในตอนต้นของศตวรรษที่สิบเก้านักฟิสิกส์ฮันส์คริสเตียนเปิดสนามแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้า สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้ที่จะสมมติว่าธรรมชาติของแม่เหล็กเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิดกับกระแสไฟฟ้าซึ่งเกิดขึ้นภายในแต่ละอะตอมที่มีอยู่ มีคำถามปรากฏการณ์อะไรที่สามารถอธิบายได้โดยธรรมชาติของแม่เหล็กของโลก?

จนถึงปัจจุบันมีการกำหนดว่าฟิลด์แม่เหล็กในวัตถุแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นในระดับอิเล็กตรอนที่สูงขึ้นซึ่งทำให้หันไปรอบ ๆ แกนของพวกเขาอย่างต่อเนื่องและใกล้กับนิวเคลียสของอะตอมที่มีอยู่

มันได้รับการยอมรับมานานแล้วว่าการเคลื่อนไหวที่วุ่นวายของอิเล็กตรอนเป็นกระแสไฟฟ้าที่แท้จริงที่สุดและเนื้อเรื่องก็กระตุ้นต้นกำเนิดของสนามแม่เหล็ก การสรุปส่วนนี้มันสามารถถกเถียงกันอย่างปลอดภัยว่าอิเล็กตรอนเนื่องจากการเคลื่อนไหวที่วุ่นวายในอะตอมสร้างกระแสภายในพื้นเมืองซึ่งในทางกลับกันมีส่วนร่วมในการเริ่มต้นของสนามแม่เหล็ก

แต่เกิดอะไรขึ้นเนื่องจากความจริงที่ว่าในเรื่องที่แตกต่างกันของสนามแม่เหล็กมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในขนาดของตัวเองรวมถึงพลังที่หลากหลายของการดึงดูด? นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าแกนและวงโคจรของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระในอะตอมมีความสามารถในการอยู่ในตำแหน่งที่หลากหลายที่เกี่ยวข้องกัน สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าในบทบัญญัติที่เกี่ยวข้องสนามแม่เหล็กที่ผลิตโดยอิเล็กตรอนเคลื่อนที่จะถูกจัดเรียง

ดังนั้นจึงควรสังเกตว่าสื่อที่มีต้นกำเนิดมาจากสนามแม่เหล็กมีผลกระทบโดยตรงกับมันนำหรือลดลงของฟิลด์

ฟิลด์ที่อ่อนแอลงสนามผลลัพธ์ได้รับชื่อของ diamagnetic และวัสดุเสริมแรงไม่ดีมากในสนามแม่เหล็กเรียกว่า paramagnetic

คุณสมบัติแม่เหล็กของสาร

มันควรจะสังเกตลักษณะของแม่เหล็กเกิดไม่เพียงเกิดจากกระแสไฟฟ้า แต่ยังรวมถึงแม่เหล็กคงที่

แม่เหล็กถาวรสามารถทำจากสารจำนวนเล็กน้อยบนโลก แต่มันก็คุ้มค่าที่จะสังเกตว่าทุกรายการที่จะอยู่ในรัศมีสนามแม่เหล็กจะถูกส่งมาโดยตรงและจะถูกวิเคราะห์การวิเคราะห์ข้างต้นมันคุ้มค่าที่จะเพิ่มว่าเวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในกรณีของสารที่แตกต่างจากเวกเตอร์ ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กสูญญากาศ

สมมติฐานของแอมป์เฮิร์ตเกี่ยวกับธรรมชาติของแม่เหล็ก

ความสัมพันธ์เชิงสาเหตุอันเป็นผลมาจากการเชื่อมต่อที่ก่อตั้งขึ้นโดยพันธะด้วยลักษณะแม่เหล็กถูกเปิดด้วยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสที่โดดเด่น Andre-Marie Ampera แต่สมมติฐานของแอมแปร์เกี่ยวกับลักษณะของแม่เหล็กคืออะไร?

เรื่องราววางการเริ่มต้นของเขาด้วยความประทับใจที่แข็งแกร่งของนักวิทยาศาสตร์ที่เห็น เขาเป็นสักขีพยานในการศึกษาเกี่ยวกับ Lmitra Ostra ซึ่งแนะนำอย่างกล้าหาญว่าสาเหตุของการเป็นแม่เหล็กของโลกเป็นกระแสที่ผ่านเข้าไปในโลกอย่างสม่ำเสมอ การสนับสนุนพื้นฐานและสำคัญที่สุด: คุณสมบัติแม่เหล็กของร่างกายสามารถอธิบายได้จากการไหลเวียนของกระแสอย่างต่อเนื่องในพวกเขา หลังจากแอมแปร์หยิบยกข้อสรุปต่อไปนี้: คุณสมบัติแม่เหล็กของหน่วยงานที่มีอยู่ใด ๆ ที่มีอยู่จะถูกกำหนดโดยวงจรปิดของกระแสไฟฟ้าที่ไหลลงมา คำแถลงของฟิสิกส์เป็นพระราชบัญญัติที่กล้าหาญและกล้าหาญเนื่องจากเขาข้ามการค้นพบก่อนหน้านี้ทั้งหมดอธิบายคุณสมบัติของแม่เหล็กของโทร.

การเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนและกระแสไฟฟ้า

สมมติฐานของแอมแปร์บอกว่าในแต่ละอะตอมและโมเลกุลมีประจุปัจจุบันและการไหลเวียนของกระแสไฟฟ้า เป็นที่น่าสังเกตว่าวันนี้เรารู้อยู่แล้วว่ากระแสมากเกิดขึ้นจากการเคลื่อนไหวที่วุ่นวายและต่อเนื่องของอิเล็กตรอนในอะตอม หากเครื่องบินที่หักเหนั้นมีการสุ่มสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเนื่องจากการเคลื่อนย้ายความร้อนของโมเลกุลกระบวนการของพวกเขาคือการปล่อยมลพิษและไม่มีคุณสมบัติแม่เหล็กที่เป็นเจ้าของ และในเรื่องแม่เหล็กกระแสไฟฟ้าที่ง่ายที่สุดมีวัตถุประสงค์เพื่อให้เกิดการกระทำของพวกเขา

สมมติฐานของแอมแปร์สามารถอธิบายได้ว่าทำไมลูกศรแม่เหล็กและเฟรมไฟฟ้าช็อตในสนามแม่เหล็กทำงานเหมือนกัน ลูกศรในทางกลับกันควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นซับซ้อนของรูปทรงเล็ก ๆ ที่มีกระแสซึ่งถูกกำหนดไว้เหมือนกัน

กลุ่มพิเศษที่สนามแม่เหล็กได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญเรียกว่า ferromagnetic วัสดุนี้เป็นของเหล็กนิกเกิลโคบอลต์และแกโดลิเนียม (และโลหะผสมของพวกเขา)

แต่วิธีการอธิบายลักษณะของแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กถาวรเกิดขึ้นจาก ferromagnets ไม่ได้เป็นผลมาจากอิเล็กตรอนที่กำลังเคลื่อนที่ แต่ยังเป็นผลมาจากการเคลื่อนไหวที่วุ่นวายของพวกเขาเอง

ช่วงเวลาของแรงกระตุ้น (โมเมนต์การหมุนของตัวเอง) ได้รับชื่อ - หมุน อิเล็กตรอนในช่วงเวลาทั้งหมดของการดำรงอยู่หมุนรอบแกนของพวกเขาและมีค่าใช้จ่ายดูแลสนามแม่เหล็กพร้อมกับสนามที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของวงโคจรใกล้กับนิวเคลียส

อุณหภูมิ Maria Cari

อุณหภูมิที่สูงกว่าซึ่งสาร ferromagnet สูญเสียการทำให้การสะกดจิตได้รับชื่อเฉพาะ - อุณหภูมิของ curie ท้ายที่สุดแล้วมันเป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสที่มีชื่อนี้ที่ค้นพบนี้ เขามาถึงข้อสรุป: หากจำเป็นต่อความร้อนในเรื่องแม่เหล็กเขาจะสูญเสียโอกาสในการดึงดูดวัตถุเหล็กให้กับตัวเอง

ferromagnets และการใช้งานของพวกเขา

แม้จะมีความจริงที่ว่าร่างกาย ferromagnetic ในโลกมีไม่มากคุณสมบัติแม่เหล็กของพวกเขามีแอปพลิเคชันและคุณค่าที่มีขนาดใหญ่ แกนกลางในขดลวดที่ทำจากเหล็กหรือเหล็กตอกย้ำสนามแม่เหล็กซ้ำ ๆ ไม่เกินการใช้การไหลในขดลวด ปรากฏการณ์นี้ช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมาก แกนนั้นทำจาก ferromagnets โดยเฉพาะและไม่สำคัญว่าจะมีจุดประสงค์ใดรายการนี้จะให้บริการ

วิธีแม่เหล็กสำหรับข้อมูลการบันทึก

ด้วยความช่วยเหลือของ Ferromagnets ริบบิ้นแม่เหล็กชั้นหนึ่งและฟิล์มแม่เหล็กขนาดเล็กผลิตขึ้น เทปแม่เหล็กใช้กันอย่างแพร่หลายในทรงกลมของเสียงและวิดีโอ

ริบบิ้นแม่เหล็กเป็นพื้นฐานพลาสติกประกอบด้วย polyrolhlorine หรือส่วนประกอบอื่น ๆ เลเยอร์ถูกนำไปใช้ที่ด้านบนของมันซึ่งเป็นเครื่องเคลือบแม่เหล็กซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนเหล็กขนาดเล็กที่หลากหลายหรือ ferromagnet อื่น ๆ

กระบวนการบันทึกจะดำเนินการบนเทปเนื่องจากเขตข้อมูลที่อาจมีการเปลี่ยนแปลงในจังหวะเนื่องจากการแกว่งเสียง อันเป็นผลมาจากการเคลื่อนไหวของเทปใกล้กับหัวแม่เหล็กแต่ละส่วนของภาพยนตร์เรื่องนี้อาจมีการฝึกฝน

ธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงและแนวคิดของมัน

ก่อนอื่นมีความจำเป็นต้องทราบว่าแรงโน้มถ่วงและกองกำลังของ บริษัท สรุปได้ในกฎหมายของการดำเนินการของโลกซึ่งระบุว่า: สองจุดวัสดุดึงดูดซึ่งกันและกันด้วยแรงของสัดส่วนโดยตรงกับผลิตภัณฑ์ของฝูงชนของพวกเขาและสัดส่วนผกผัน ไปที่สแควร์สแควร์ระหว่างพวกเขา

วิทยาศาสตร์สมัยใหม่แตกต่างกันเล็กน้อยที่จะพิจารณาแนวคิดของแรงโน้มถ่วงและอธิบายว่ามันเป็นผลของสนามความโน้มถ่วงของโลกนั่นคือต้นกำเนิดของซึ่งยังคงเป็นที่น่าเสียดายที่นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้เป็นที่ยอมรับ

สรุปที่กล่าวมาข้างต้นฉันต้องการทราบว่าทุกอย่างในโลกของเรามีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดและไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็ก ท้ายที่สุดแรงโน้มถ่วงมีแม่เหล็กมากขึ้นเพียงแค่ไม่ถึงระดับใหญ่ บนโลกมันเป็นไปไม่ได้ที่จะฉีกวัตถุจากธรรมชาติ - ละเมิดแม่เหล็กและแรงโน้มถ่วงซึ่งในอนาคตสามารถทำให้ชีวิตอารยธรรมซับซ้อนอย่างมีนัยสำคัญ ผลไม้ของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ของนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ควรได้รับการเก็บเกี่ยวและมุ่งมั่นเพื่อความสำเร็จใหม่ แต่ควรใช้อย่างมีเหตุผลไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อธรรมชาติและมนุษยชาติ

มันมักจะเกิดขึ้นว่างานล้มเหลวในการแก้ไขเนื่องจากความจริงที่ว่าไม่มีสูตรที่จำเป็นในมือ ในการนำสูตรจากจุดเริ่มต้น - ประเด็นจึงไม่เร็วที่สุดและเรามีทุกนาทีในบัญชีของเรา

ด้านล่างเรารวบรวมสูตรพื้นฐานในหัวข้อ "ไฟฟ้าและแม่เหล็ก" ตอนนี้การแก้ปัญหาคุณจะสามารถใช้วัสดุนี้เป็นไดเรกทอรีเพื่อไม่ให้เสียเวลาในการค้นหาข้อมูลที่จำเป็น

แม่เหล็ก: นิยาม

แม่เหล็กเป็นปฏิสัมพันธ์ระหว่างการเคลื่อนย้ายค่าไฟฟ้าซึ่งเกิดขึ้นผ่านสนามแม่เหล็ก

ฟิลด์ - รูปแบบพิเศษของสสาร ภายในกรอบรูปแบบมาตรฐานมีไฟฟ้า, แม่เหล็ก, สนามแม่เหล็กไฟฟ้า, ฟิลด์ของกองกำลังนิวเคลียร์, สนามความโน้มถ่วงและฟิลด์ Higgs บางทีมีฟิลด์สมมุติอื่น ๆ ที่เราสามารถเดาได้หรือไม่เดาเลย วันนี้เรามีความสนใจในสนามแม่เหล็ก

เหนี่ยวนำแม่เหล็ก

เช่นเดียวกับที่มีการชาร์จสร้างสนามไฟฟ้ารอบตัวเองการเคลื่อนย้ายวัตถุที่มีการชาร์จจะสร้างสนามแม่เหล็ก ฟิลด์แม่เหล็กไม่เพียง แต่สร้างขึ้นโดยการย้ายค่าใช้จ่าย (ไฟฟ้าช็อต) แต่ยังทำหน้าที่กับพวกเขา ในความเป็นจริงสามารถตรวจพบสนามแม่เหล็กได้โดยการดำเนินการกับค่าใช้จ่ายที่เคลื่อนไหวเท่านั้น และมันทำหน้าที่กับพวกเขาด้วยแรงที่เรียกโดยแรงของแอมแปร์ซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง

ก่อนที่เราจะเริ่มให้สูตรเฉพาะคุณต้องบอกเกี่ยวกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็นลักษณะเวกเตอร์พลังงานของสนามแม่เหล็ก

มันถูกแสดงด้วยตัวอักษร B. และวัด B. เทสลา (tl) . โดยการเปรียบเทียบกับความตึงเครียดสำหรับสนามไฟฟ้า E. การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแสดงให้เห็นว่าฟิลด์สนามแม่เหล็กใช้งานได้อย่างไร

โดยวิธีการที่คุณจะพบข้อเท็จจริงที่น่าสนใจมากมายในหัวข้อนี้ในบทความของเราเกี่ยวกับ

วิธีการกำหนดทิศทางของเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็ก? ที่นี่เรามีความสนใจในด้านการปฏิบัติของคำถาม กรณีที่พบบ่อยที่สุดในภารกิจคือสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าซึ่งอาจเป็นโดยตรงหรือในรูปแบบของวงกลมหรือเทิร์น

เพื่อกำหนดทิศทางของเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็กมีอยู่ กฎปกครอง. เตรียมพร้อมที่จะใช้บทคัดย่อและความคิดเชิงพื้นที่!

หากคุณนำทางไปที่มือขวาเพื่อให้นิ้วโป้งชี้ไปที่ทิศทางของกระแสจากนั้นนิ้วมือโค้งรอบตัวนำจะแสดงทิศทางของสายไฟของสนามแม่เหล็กรอบตัวนำ เวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็กในแต่ละจุดจะถูกนำไปใช้ตามวงปัญญาของสายไฟ

อำนาจแอมแปร์

ลองนึกภาพว่ามีสนามแม่เหล็กที่มีการเหนี่ยวนำ B.. ถ้าเราใส่ตัวนำในนั้น l. ซึ่งกระแสปัจจุบัน ผม. สนามจะดำเนินการกับผู้ควบคุมกระแสไฟฟ้า:

นั่นคือสิ่งที่มันเป็น อำนาจแอมแปร์ . มุม อัลฟ่า - มุมระหว่างทิศทางของเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็กและทิศทางปัจจุบันในตัวนำ

ทิศทางของแรงแอมแปร์ถูกกำหนดโดยกฎของมือซ้าย: หากคุณจัดเรียงมือซ้ายเพื่อให้สายของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กสามารถเข้าสู่ฝ่ามือและนิ้วมือยาวจะชี้ให้เห็นทิศทางปัจจุบันชำระคืนนิ้วหัวแม่มือบ่งชี้ ทิศทางของแรงแอมแปร์

พลังงาน lorentz

เราพบว่าฟิลด์ทำหน้าที่บนตัวนำกับปัจจุบัน แต่ถ้าเป็นเช่นนั้นมันจะแสดงในขั้นต้นแยกต่างหากสำหรับการเคลื่อนไหวแต่ละครั้ง แรงที่สนามแม่เหล็กทำหน้าที่ในการเคลื่อนย้ายประจุไฟฟ้าที่กำลังเคลื่อนที่ แรงของ lorentz . มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะเฉลิมฉลองคำ "การเคลื่อนไหว"ดังนั้นสนามแม่เหล็กจึงไม่ถูกต้องสำหรับค่าใช้จ่ายคงที่

ดังนั้นอนุภาคที่มีค่าใช้จ่าย ถาม ย้ายในสนามแม่เหล็กด้วยการเหนี่ยวนำ ใน ด้วยความเร็ว v. แต่ อัลฟ่า - นี่คือมุมระหว่างเวกเตอร์ความเร็วอนุภาคและเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็ก จากนั้นแรงที่ทำหน้าที่ในอนุภาค:

วิธีการกำหนดทิศทางของแรงของ Lorentz? ตามกฎของมือซ้าย หากเวกเตอร์เหนี่ยวนำรวมอยู่ในฝ่ามือและนิ้วชี้ไปที่ทิศทางของความเร็วแล้วนิ้วหัวแม่มืองอจะแสดงทิศทางของพลังงาน Lorentz โปรดทราบว่าทิศทางจะถูกกำหนดสำหรับอนุภาคที่มีประจุบวก สำหรับค่าใช้จ่ายเชิงลบทิศทางที่เกิดขึ้นจะต้องเปลี่ยนเป็นตรงกันข้าม

ถ้าอนุภาคมวล เอ็ม มันแมลงวันในสนามในแนวตั้งฉากกับเส้นเหนี่ยวนำมันจะเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ เส้นรอบวงและอำนาจของ Lorentz จะมีบทบาทของอำนาจการเมือง รัศมีวงกลมและระยะเวลาการไหลเวียนของอนุภาคในสนามแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกันสามารถพบได้โดยสูตร:

toko ปฏิสัมพันธ์

พิจารณาสองกรณี กระแสแรก - กระแสในลวดตรง ที่สองคือการเลี้ยวแบบวงกลม อย่างที่เราทราบปัจจุบันสร้างสนามแม่เหล็ก

ในกรณีแรกการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของลวดกับกระแส ผม. ในระยะทาง อาร์ มันถูกพิจารณาโดยสูตร:

คน - การซึมผ่านของแม่เหล็กของสาร mJ ที่มีดัชนีศูนย์ - แม่เหล็กคงที่

ในกรณีที่สองการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในศูนย์กลางของเลี้ยววงกลมที่มีกระแสเท่ากันกับ:

นอกจากนี้เมื่อแก้ปัญหาสูตรสำหรับสนามแม่เหล็กภายในโซลินอยด์สามารถมีประโยชน์ - นี่คือขดลวดนั่นคือกลายเป็นวงกลมจำนวนมากที่มีกระแสไฟฟ้า

ปล่อยให้หมายเลขของพวกเขา - น. และความยาวของ Salenoid - L. . จากนั้นฟิลด์ภายในโซลินอยด์คำนวณโดยสูตร:

ยังไงซะ! สำหรับผู้อ่านของเราตอนนี้มีส่วนลด 10% สำหรับ

ไหลแม่เหล็กและ EMF

หากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็นลักษณะเวกเตอร์ของสนามแม่เหล็กแล้ว การไหลแม่เหล็ก - ค่าสเกลาร์ซึ่งเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของสนาม ลองนึกภาพว่าเรามีกรอบหรือรูปร่างบางชนิดที่มีพื้นที่เฉพาะ การไหลของแม่เหล็กแสดงให้เห็นว่าปริมาณของสายไฟผ่านหน่วยของพื้นที่นั่นคือลักษณะของความเข้มของสนาม วัดโดย B. Weberg (WB) และหมายถึง F. .

S. - พื้นที่รูปร่าง อัลฟ่า - มุมระหว่างปกติ (ตั้งฉาก) ไปยังเครื่องบินรูปร่างและเวกเตอร์ ใน .

เมื่อเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กผ่านรูปร่างในวงจรจะถูกชักนำให้เกิด EMF เท่ากับอัตราการเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กผ่านรูปร่าง โดยวิธีการเพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่คุณสามารถอ่านในบทความอื่นของเราได้

ในสาระสำคัญสูตรสูงขึ้น - นี่คือสูตรสำหรับกฎหมายการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ เราเตือนคุณว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงของค่าใด ๆ ไม่มีอะไรนอกจากอนุพันธ์เวลา

สำหรับการฟลักซ์แม่เหล็กและการเหนี่ยวนำ EMF นั้นค่อนข้างย้อนกลับ การเปลี่ยนกระแสในวงจรนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กและตามการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก ในเวลาเดียวกัน EMF เหนี่ยวนำตัวเองเกิดขึ้นซึ่งป้องกันการเปลี่ยนแปลงปัจจุบันในวงจร ฟลักซ์แม่เหล็กที่แทรกซึมวงจรที่มีกระแสไฟฟ้าเรียกว่าฟลักซ์แม่เหล็กของตัวเองความแรงในปัจจุบันในวงจรเป็นสัดส่วนและคำนวณโดยสูตร:

L. - ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำที่วัดได้ เฮนรี่ (gg) . การเหนี่ยวนำได้รับอิทธิพลจากรูปแบบของรูปร่างและคุณสมบัติของสื่อ สำหรับขดลวดที่มีความยาว l. และด้วยจำนวนรอบ น. การเหนี่ยวนำคำนวณโดยสูตร:

สูตรสำหรับ EMF การเหนี่ยวนำตนเอง:

พลังงานสนามแม่เหล็ก

ไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์พลังงานจลน์ พลังงานแม่เหล็กเป็นหนึ่งในรูปแบบของพลังงาน ในปัญหาทางกายภาพส่วนใหญ่มักจะต้องคำนวณพลังงานของสนามแม่เหล็กของขดลวด ขดลวดพลังงานแม่เหล็กกับปัจจุบัน ผม. และเหนี่ยวนำ L. เท่ากับ:

ความหนาแน่นของพลังงานจำนวนมากของสนาม:

แน่นอนว่านี่ไม่ใช่สูตรพื้นฐานทั้งหมดของส่วนฟิสิกส์ « ไฟฟ้าและแม่เหล็ก » อย่างไรก็ตามพวกเขามักจะสามารถช่วยในการแก้ปัญหาและการคำนวณมาตรฐาน หากคุณมีงานที่มีเครื่องหมายดอกจันและคุณไม่สามารถรับกุญแจเพื่อให้ชีวิตของคุณง่ายขึ้นและปรึกษาการตัดสินใจ

หน่วยงานที่ชาร์จสามารถสร้างฟิลด์ประเภทอื่นยกเว้นไฟฟ้าได้ หากค่าใช้จ่ายย้ายพื้นที่รอบ ๆ พวกเขาสร้างสสารพิเศษที่เรียกว่า สนามแม่เหล็ก. ดังนั้นกระแสไฟฟ้าซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ของค่าใช้จ่ายที่สั่งซื้อยังสร้างสนามแม่เหล็ก เช่นเดียวกับสนามไฟฟ้าสนามแม่เหล็กไม่ได้ จำกัด อยู่ในอวกาศมันแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว แต่ก็ยังอยู่กับความเร็วสุดท้าย สามารถตรวจพบได้โดยการดำเนินการเกี่ยวกับวัตถุที่มีการชาร์จ (และเป็นผลให้กระแส)

เพื่ออธิบายฟิลด์แม่เหล็กมีความจำเป็นต้องแนะนำคุณสมบัติของฟิลด์ของฟิลด์ที่คล้ายกับเวกเตอร์ความตึงเครียด E. สนามไฟฟ้า. ลักษณะนี้เป็นเวกเตอร์ B. การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ในระบบของหน่วยสหประชาชาติต่อหน่วยของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก 1 Tesla (TL) ได้รับ หากอยู่ในสนามแม่เหล็กพร้อมการเหนี่ยวนำ B. วางความยาวตัวนำ l. ด้วยปัจจุบัน ผม.จากนั้นกองทัพเรียกเขาว่าเรียกว่า โดยความแข็งแกร่งของแอมแปร์ซึ่งคำนวณโดยสูตร:

ที่ไหน: ใน - การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก ผม. - พลังงานปัจจุบันในตัวนำ l. - ความยาวของเขา แรงแอมแปร์ถูกชี้นำตั้งฉากกับเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็กและกระแสไฟในปัจจุบันโดยตัวนำ

เพื่อกำหนดทิศทางของแรงของแอมป์มักจะใช้ กฎ "มือซ้าย": หากคุณจัดเรียงมือซ้ายเพื่อให้สายการเหนี่ยวนำเข้าสู่ฝ่ามือและนิ้วยาวถูกนำไปตามปัจจุบันนิ้วหัวแม่มือที่สงวนไว้บ่งชี้ทิศทางของแรง Amper ที่ทำหน้าที่ในตัวนำ (ดูรูป)

ถ้ามุม α ระหว่างทิศทางของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กและกระแสไฟฟ้าในตัวนำแตกต่างจาก 90 °จากนั้นเพื่อกำหนดทิศทางของแรงแอมแป้มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะใช้องค์ประกอบสนามแม่เหล็กซึ่งตั้งฉากกับทิศทางปัจจุบัน จำเป็นต้องแก้ปัญหาของหัวข้อนี้เช่นเดียวกับในพลวัตหรือสถิตยศาสตร์ I.e การเล่นกองกำลังบนแกนของพิกัดหรือแรงพับตามกฎของการก่อตัวของเวกเตอร์

ช่วงเวลาของกองกำลังที่ทำหน้าที่บนกรอบกับปัจจุบัน

ปล่อยให้กรอบกับปัจจุบันอยู่ในสนามแม่เหล็กและระนาบของเฟรมตั้งฉากกับฟิลด์ กองกำลังของแอมแปร์จะบีบอัดเฟรมและเท่ากับของพวกเขาจะเป็นศูนย์ หากคุณเปลี่ยนทิศทางปัจจุบันกองกำลังของแอมเปอร์จะเปลี่ยนทิศทางของพวกเขาและเฟรมจะไม่หดตัว แต่ยืด หากเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กอยู่ในระนาบเฟรมช่วงเวลาการหมุนของกองกำลังแอมแปร์เกิดขึ้น ช่วงเวลาหมุนของแอมแปร์ เท่ากัน:

ที่ไหน: S. - พื้นที่กรอบ α - มุมระหว่างปกติกับกรอบและเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็ก (ปกติ - เวกเตอร์, ระนาบกรอบตั้งฉาก), น. - จำนวนรอบ B. - การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก ผม. - พลังงานปัจจุบันในกรอบ

พลังงาน lorentz

อำนาจแอมแปร์ทำหน้าที่ในส่วนของความยาวตัวนำδ l. ด้วยความแข็งแกร่งของปัจจุบัน ผม.สนามแม่เหล็ก B. มันสามารถแสดงออกผ่านกองกำลังที่ทำหน้าที่ในผู้ให้บริการค่าใช้จ่ายรายบุคคล กองกำลังเหล่านี้เรียกว่า กองกำลัง Lorentz. พลังงาน Lorentz ทำหน้าที่ในอนุภาคที่มีค่าใช้จ่าย ถาม ในสนามแม่เหล็ก B.ที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ v.คำนวณโดยสูตรต่อไปนี้:

มุม α ในการแสดงออกนี้เท่ากับมุมระหว่างความเร็วและเวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ทิศทางของการแสดงพลังของ Lorentz ในเชิงบวก อนุภาคที่มีประจุรวมถึงทิศทางของแรงแอมแปร์สามารถพบได้ตามกฎของมือซ้ายหรือโดยกฎของวัว (เช่นพลังของแอมแปร์) เวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กจำเป็นต้องติดอยู่กับฝ่ามือซ้ายมือซ้ายสี่นิ้วปิดเพื่อส่งความเร็วของการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุและนิ้วหัวแม่มืองอแสดงทิศทางของพลังงาน Lorentz หากอนุภาคมี เชิงลบ ค่าใช้จ่ายทิศทางของพลังงาน Lorentz ที่พบตามกฎของมือซ้ายจะต้องถูกแทนที่ด้วยตรงกันข้าม

พลังงานของ Lorentz ถูกนำตั้งฉากกับความเร็วและการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก เมื่อย้ายอนุภาคที่มีประจุในสนามแม่เหล็ก พลังงานของ Lorentz ไม่ได้ทำ. ดังนั้นโมดูลเวกเตอร์ความเร็วเมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ไม่เปลี่ยนแปลง หากอนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกันภายใต้การกระทำของแรง lorentz และความเร็วของมันอยู่ที่ระนาบตั้งฉากกับเวกเตอร์เหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กจากนั้นอนุภาคจะเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ วงกลมรัศมีซึ่งสามารถคำนวณได้โดย สูตรต่อไปนี้:

อำนาจของ Lorentz ในกรณีนี้มีบทบาทของแรงการเมือง ระยะเวลาการไหลเวียนของอนุภาคในสนามแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกันคือ:

การแสดงออกล่าสุดแสดงให้เห็นว่าสำหรับอนุภาคที่มีประจุของมวลที่กำหนด เอ็ม ระยะเวลาของการรักษา (ดังนั้นความถี่ดังนั้นความถี่และความเร็วเชิงมุม) ไม่ขึ้นอยู่กับความเร็ว (ดังนั้นจากพลังงานจลน์) และรัศมีของวิถี อาร์.

ทฤษฎีของสนามแม่เหล็ก

หากสองสายขนานเป็นกระแสในทิศทางเดียวพวกเขาจะถูกดึงดูด หากในทิศทางตรงกันข้ามให้ขับไล่ รูปแบบของปรากฏการณ์นี้ได้รับการติดตั้งโดยแอมแปร์ การโต้ตอบของกระแสเกิดจากฟิลด์แม่เหล็กของพวกเขา: สนามแม่เหล็กของการกระทำในปัจจุบันหนึ่งครั้งโดยแรงของแอมแปร์ในปัจจุบันและในทางกลับกัน การทดลองแสดงให้เห็นว่าโมดูลของแรงทำหน้าที่ตามความยาวของความยาวδ l. ตัวนำแต่ละตัวสัดส่วนโดยตรงกับกองกำลังปัจจุบัน ผม. 1 I. ผม. 2 ในตัวนำความยาวของส่วนδ l. และกลับสัดส่วนกับระยะทาง อาร์ ระหว่างพวกเขา:

ที่ไหน: μ 0 - ค่าคงที่เรียกว่า ค่าคงที่แม่เหล็ก. การแนะนำของค่าคงที่แม่เหล็กใน C ช่วยให้การบันทึกของสูตรจำนวนหนึ่งง่ายขึ้น ค่าตัวเลขของมันคือ:

μ 0 = 4π · 10 -7 H / A 2 ≈ 1.26 · 10 -6 H / A 2

การเปรียบเทียบนิพจน์ข้างต้นสำหรับความแข็งแรงของการมีปฏิสัมพันธ์ของตัวนำสองตัวที่มีกระแสไฟฟ้าและการแสดงออกสำหรับความแข็งแรงของแอมแปร์ไม่ใช่เรื่องยากที่จะได้รับการแสดงออกสำหรับ การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยตัวนำเส้นเลือดควบคุมแต่ละตัวที่มีปัจจุบัน ในระยะทาง อาร์ จากเขา:

ที่ไหน: μ - การซึมผ่านของแม่เหล็กของสาร (เกี่ยวกับมันลดลงเล็กน้อย) หากรายได้ปัจจุบันในเลี้ยวเป็นวงกลมแล้ว ศูนย์กลางของการเหนี่ยวนำการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก กำหนดโดยสูตร:

สายไฟ สนามแม่เหล็กสายการโทรโดย Tangent ที่ลูกศรแม่เหล็กตั้งอยู่ ลูกศรแม่เหล็ก เรียกแม่เหล็กที่ยาวและบางเสาของเขาเป็นจุด ลูกศรแม่เหล็กที่แขวนอยู่บนเธรดจะกลายเป็นทิศทางเดียวเสมอ ในเวลาเดียวกันปลายด้านหนึ่งถูกส่งไปทางทิศเหนือที่สอง - ใต้ ดังนั้นชื่อของเสา: ภาคเหนือ ( น.) และภาคใต้ ( S.. แม่เหล็กมีสองเสาอยู่เสมอ: ทิศเหนือ (หมายถึงสีน้ำเงินหรือจดหมาย น.) และภาคใต้ (สีแดงหรือจดหมาย S.. แม่เหล็กมีปฏิสัมพันธ์รวมถึงค่าใช้จ่าย: เสาที่มีชื่อเดียวกันนั้นถูกขับไล่และตัวแปรจะถูกดึงดูด เป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับแม่เหล็กกับขั้วเดียว แม้ว่าแม่เหล็กจะแตกสลายแล้วแต่ละชิ้นจะมีเสาสองแบบที่แตกต่างกัน

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเวกเตอร์

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเวกเตอร์ - Vector Value ซึ่งเป็นลักษณะของสนามแม่เหล็กเท่ากับการทำหน้าที่ในองค์ประกอบของปัจจุบันใน 1 A และความยาว 1 เมตรหากทิศทางของสายไฟตั้งฉากกับตัวนำ หมายถึง ในหน่วยของการวัด - 1 เทสลา 1 TL เป็นค่าที่มีขนาดใหญ่มากดังนั้นในสนามแม่เหล็กจริงการเหนี่ยวนำแม่เหล็กวัดใน MTL

เวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็กมีวัตถุประสงค์เพื่อสัมผัสกับสายไฟ I.E. เกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของขั้วโลกเหนือของลูกศรแม่เหล็กที่วางไว้ในสนามแม่เหล็กนี้ ทิศทางของเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็กไม่ตรงกับทิศทางของแรงที่ทำหน้าที่บนตัวนำดังนั้นสายไฟของสนามแม่เหล็กพูดอย่างเคร่งครัดไม่ทรงพลัง

สายไฟของสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวร กำกับในความสัมพันธ์กับแม่เหล็กเองดังแสดงในรูปที่:

เมื่อไหร่ สนามแม่เหล็กกระแสไฟฟ้า เพื่อกำหนดทิศทางของสายไฟใช้กฎ "มือขวา": หากคุณนำทางไปที่มือขวาเพื่อให้นิ้วหัวแม่มือชี้ไปที่ปัจจุบันจากนั้นสี่นิ้ว, ตัวนำการจับยึดแสดงทิศทางของสายไฟรอบตัวนำ:

ในกรณีของกระแสตรงของสายเหนี่ยวนำแม่เหล็ก - วงกลม, เครื่องบินที่ตั้งฉากกับปัจจุบัน การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเวกเตอร์มีวัตถุประสงค์เพื่อสัมผัสกับเส้นรอบวง

ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า - แผลบนตัวนำพื้นผิวทรงกระบอกผ่านกระแสไฟฟ้ากระแสไฟฟ้า ผม. เช่นเดียวกับสนามแม่เหล็กถาวรโดยตรง ภายในความยาวขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า l. และจำนวนของ Vitkov น. สนามแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกันที่มีการเหนี่ยวนำถูกสร้างขึ้น (ทิศทางของมันจะถูกกำหนดโดยกฎของมือขวา):

สายสนามแม่เหล็กมีสายปิดประเภท - นี่คือคุณสมบัติโดยรวมของสายแม่เหล็กทั้งหมด ฟิลด์นี้เรียกว่ากระแสน้ำวน ในกรณีของแม่เหล็กคงที่เส้นไม่สิ้นสุดบนพื้นผิวและเจาะด้านในของแม่เหล็กและปิดอยู่ภายใน ความแตกต่างของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กนี้อธิบายจากความจริงที่ว่าแตกต่างจากไฟฟ้าค่าใช้จ่ายแม่เหล็กไม่มีอยู่จริง

คุณสมบัติแม่เหล็กของสสาร

สารทั้งหมดมีคุณสมบัติแม่เหล็ก คุณสมบัติแม่เหล็กของสารมีลักษณะ การซึมผ่านแม่เหล็กญาติ μ สิ่งที่ต่อไปนี้เป็นจริง:

สูตรนี้สอดคล้องกับการโต้ตอบของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของฟิลด์ใน Vacuo และในสภาพแวดล้อมนี้ ซึ่งแตกต่างจากไฟฟ้าด้วยการมีปฏิสัมพันธ์กับแม่เหล็กในสื่อเป็นไปได้ที่จะสังเกตและขยายและการลดลงของการมีปฏิสัมพันธ์เมื่อเทียบกับสูญญากาศที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็ก μ \u003d 1. U. diamagnetikov การซึมผ่านของแม่เหล็ก μ น้อยกว่าหนึ่งเล็กน้อย ตัวอย่าง: น้ำไนโตรเจน, เงิน, ทองแดง, ทอง สารเหล่านี้ค่อนข้างอ่อนค่าลงสนามแม่เหล็ก paramagnetics - ออกซิเจน, แพลทินัม, แมกนีเซียม - ค่อนข้างเพิ่มประสิทธิภาพการมี μ หน่วยเพิ่มอีกเล็กน้อย ว. เกี่ยวกับ ferromagnetic - เหล็ก, นิกเกิล, โคบอลต์ - μ \u003e\u003e 1. ตัวอย่างเช่นในเหล็ก μ ≈ 25000.

สตรีมแม่เหล็ก การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

ปรากฏการณ์ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า นักฟิสิกส์ภาษาอังกฤษที่โดดเด่น M. Faradey ในปี 1831 ถูกเปิดขึ้น มันประกอบด้วยในการเกิดกระแสไฟฟ้าในวงจรนำไฟฟ้าปิดเมื่อเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กในช่วงเวลาของฟลักซ์แม่เหล็ก การไหลแม่เหล็ก Φ ผ่านสแควร์ S. รูปร่างเรียกว่าปริมาณ:

ที่ไหน: B. - โมดูลเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็ก α - มุมระหว่างเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็ก B. และปกติ (ตั้งฉาก) ไปยังเครื่องบินรูปร่าง S. - พื้นที่รูปร่าง น. - จำนวนเลี้ยวในวงจร หน่วยของฟลักซ์แม่เหล็กในระบบ SI เรียกว่า Weber (WB)

Faradays พบการทดลองพบว่าเมื่อการเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กในวงจรนำไฟฟ้าเกิดขึ้น เหนี่ยวนำ EMF ε IND, เท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านพื้นผิวที่ จำกัด โดยรูปร่างที่ใช้กับเครื่องหมายลบ:

การเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กที่แทรกซึมวงจรปิดสามารถเกิดขึ้นได้ด้วยเหตุผลที่เป็นไปได้สองประการ

1. การเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กเนื่องจากการเคลื่อนที่ของวงจรหรือชิ้นส่วนในค่าคงที่สนามแม่เหล็ก นี่เป็นกรณีที่ตัวนำและกับพวกเขาและผู้ให้บริการชาร์จฟรีกำลังเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก การเกิดขึ้นของการเหนี่ยวนำ EMF อธิบายโดยการกระทำของความแข็งแกร่งของ Lorentz ในค่าใช้จ่ายฟรีในคู่มือการเคลื่อนย้าย พลังของ Lorentz ในกรณีนี้บทบาทของแรงกระตุ้น
2. เหตุผลที่สองสำหรับการเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กการแทรกซึมของรูปร่างคือการเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาของสนามแม่เหล็กที่มีวงจรคงที่

เมื่อแก้ภารกิจเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาทันทีเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก บางทีสามตัวเลือก:

1. การเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็ก
2. พื้นที่รูปร่างเปลี่ยนแปลง
3. การวางแนวของเฟรมนั้นเปลี่ยนไปเทียบกับฟิลด์

ในเวลาเดียวกันเมื่อแก้ภารกิจ EMF มักจะพิจารณาในโมดูล นอกจากนี้เรายังให้ความสนใจกับกรณีใดกรณีหนึ่งที่ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้น ดังนั้นค่าสูงสุดของการเหนี่ยวนำ EMF ในวงจรที่สอดคล้องกัน น. เปลี่ยนสแควร์ S.หมุนด้วยความเร็วเชิงมุม ω ในสนามแม่เหล็กที่มีการเหนี่ยวนำ ใน:

การเคลื่อนไหวของตัวนำในสนามแม่เหล็ก

เมื่อย้ายความยาวตัวนำ l. ในสนามแม่เหล็ก B. ด้วยความเร็ว v. ที่ปลายของมันมีความแตกต่างที่อาจเกิดจากการกระทำของความแข็งแกร่งของ Lorentz บนอิเล็กตรอนฟรีในตัวนำ ความแตกต่างนี้ในศักยภาพ (พูดอย่างเคร่งครัด, EMC) พบได้ตามสูตร:

ที่ไหน: α - มุมที่วัดระหว่างทิศทางของความเร็วและเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็ก ในชิ้นส่วนที่อยู่กับที่เส้นรูปทรง EMF จะไม่เกิดขึ้น

ถ้าก้านยาว L. หมุนในสนามแม่เหล็ก ใน ประมาณหนึ่งในที่สุดของเขาด้วยความเร็วเชิงมุม ω ที่ปลายของมันจะมีความแตกต่างในศักยภาพ (EMF) ซึ่งสามารถคำนวณได้โดยสูตร:

เหนี่ยวนำ เหนี่ยวนำตนเอง พลังงานสนามแม่เหล็ก

การเหนี่ยวนำตนเอง มันเป็นกรณีส่วนตัวที่สำคัญของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อการเปลี่ยนแปลงแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงทำให้ EMF เหนี่ยวนำถูกสร้างขึ้นโดยกระแสไฟในรูปทรงของตัวเอง หากปัจจุบันในวงจรภายใต้การพิจารณาด้วยเหตุผลบางอย่างการเปลี่ยนแปลงไปแล้วฟิลด์แม่เหล็กของการเปลี่ยนแปลงปัจจุบันนี้และดังนั้นฟลักซ์แม่เหล็กของตัวเองให้แทรกรูปร่าง การปล่อยการเหนี่ยวนำตนเองเกิดขึ้นในวงจรซึ่งตามที่ Lenz ป้องกันการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันในวงจร การไหลแม่เหล็กของตัวเอง Φ เจาะโครงร่างหรือขดลวดที่มีสัดส่วนปัจจุบันกับความแข็งแรงในปัจจุบัน ผม.:

ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วน L. ในสูตรนี้เรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำตนเองหรือ การเหนี่ยวนำ คอยส์ หน่วยของการเหนี่ยวนำใน SI เรียกว่าเฮนรี่ (GG)

จำไว้ว่า: การเหนี่ยวนำของรูปร่างไม่ได้ขึ้นอยู่กับฟลักซ์แม่เหล็กหรือจากกระแสในปัจจุบัน แต่ถูกกำหนดโดยรูปร่างและขนาดของรูปร่างเช่นเดียวกับคุณสมบัติของสภาพแวดล้อม ดังนั้นเมื่อการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันในวงจรการเหนี่ยวนำยังคงไม่เปลี่ยนแปลง การเหนี่ยวนำของขดลวดสามารถคำนวณได้โดยสูตร:

ที่ไหน: น. - ความเข้มข้นของการหมุนต่อหน่วยของความยาวขดลวด:

emf การเหนี่ยวนำตนเองเกิดขึ้นในขดลวดที่มีมูลค่าคงที่ของการเหนี่ยวนำตามสูตรของฟาราเดย์:

ดังนั้นการเหนี่ยวนำตนเองของ EMF จึงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับการเหนี่ยวนำของขดลวดและความเร็วของการเปลี่ยนแปลงของปัจจุบันในนั้น

สนามแม่เหล็กมีพลังงาน เช่นเดียวกับในตัวเก็บประจุที่มีประจุมีสต็อกพลังงานไฟฟ้าในขดลวดในรอบที่ไหลผ่านกระแสกระแสมีสต็อกพลังงานแม่เหล็ก พลังงาน ว. มขดลวดสนามแม่เหล็กด้วยการเหนี่ยวนำ L.สร้างโดยปัจจุบัน ผม.อาจถูกออกแบบมาสำหรับหนึ่งในสูตร (พวกเขาติดตามซึ่งกันและกันโดยคำนึงถึงสูตร Φ = หลี่):

ขดลวดที่มีขนาดเรขาคณิตสามารถรับได้จากสูตรสำหรับพลังงานของสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กความหนาแน่นพลังงานจำนวนมาก (หรือหน่วยพลังงาน):

กฎของ Lenza

ความเฉื่อย - ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในกลไก (ด้วยการเร่งความเร็วของรถเราจะเบี่ยงเบนกลับการเพิ่มความเร็วและเมื่อเบรกเราเบรกไปข้างหน้าตอบโต้การลดความเร็ว) และในฟิสิกส์โมเลกุล (เมื่อของเหลว ความร้อนอัตราการระเหยเพิ่มขึ้นโมเลกุลที่เร็วที่สุดจะออกจากของเหลวลดความร้อนด้วยความเร็ว) และอื่น ๆ ในแม่เหล็กไฟฟ้าความเฉื่อยจะปรากฏในการต่อต้านการเปลี่ยนแปลงในฟลักซ์แม่เหล็กให้ซึมซาบรูปร่าง หากฟลักซ์แม่เหล็กเพิ่มขึ้นกระแสเหนี่ยวนำจะปรากฏในวงจรจะถูกนำไปใช้เพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของฟลักซ์แม่เหล็กและหากการไหลของแม่เหล็กลดลงกระแสเหนี่ยวนำจะปรากฏในวงจรจะถูกนำไปใช้เพื่อป้องกันการฟลักซ์แม่เหล็ก

บนเว็บไซต์นั้น สำหรับสิ่งนี้คุณต้องการอะไรก็คือเพื่ออุทิศการเตรียมการสำหรับ CT ในฟิสิกส์และคณิตศาสตร์การศึกษาทฤษฎีและการแก้ปัญหาของสามหรือสี่ชั่วโมงทุกวัน ความจริงก็คือ CT คือการสอบที่มีความเรียบง่ายเล็กน้อยที่จะรู้ว่าฟิสิกส์หรือคณิตศาสตร์คุณต้องสามารถทำได้อย่างรวดเร็วและไม่มีความล้มเหลวในการแก้ปัญหาจำนวนมากโดยใช้หัวข้อที่แตกต่างกันและความซับซ้อนที่แตกต่างกัน คุณสามารถเรียนรู้วิธีการแก้ปัญหาหลายพันงานเท่านั้น

การดำเนินการที่ประสบความสำเร็จอย่างขยันขันแข็งและมีความรับผิดชอบของสามคะแนนนี้จะช่วยให้คุณแสดงผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมต่อ CT ซึ่งสูงสุดของสิ่งที่คุณมีความสามารถ

พบข้อผิดพลาด?

ถ้าคุณตามที่คุณคิดได้พบข้อผิดพลาดในการฝึกอบรมวัสดุโปรดเขียนเกี่ยวกับมันทางไปรษณีย์ นอกจากนี้คุณยังสามารถเขียนเกี่ยวกับข้อผิดพลาดในเครือข่ายโซเชียล () ในจดหมายระบุหัวเรื่อง (ฟิสิกส์หรือคณิตศาสตร์) ชื่อหรือหมายเลขหัวข้อหรือการทดสอบหมายเลขงานหรือสถานที่ในข้อความ (หน้า) ที่คุณคิดว่ามีข้อผิดพลาด อธิบายถึงข้อผิดพลาดโดยประมาณคืออะไร จดหมายของคุณจะยังคงไม่มีใครสังเกตเห็นข้อผิดพลาดทั้งจะได้รับการแก้ไขหรือคุณจะอธิบายว่าทำไมสิ่งนี้จึงไม่ใช่ความผิดพลาด