Kuidas arvutada magnetvoogu. magnetvoog. Uuendus Ameerika arendajalt

Magnetilise induktsiooni vektori B vool läbi mis tahes pinna. Magnetvoog läbi väikese ala dS, mille piires vektor B on muutumatu, on võrdne dФ = ВndS, kus Bn on vektori projektsioon ala dS normaalsele. Magnetvoog Ф läbi lõpliku ... ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

MAGNETIVOOD- (magnetinduktsiooni voog), magnetvektori voog Ф. induktsioon B kuni c.l. pinnale. M. p. dФ läbi väikese ala dS, mille piires vektorit B võib pidada muutumatuks, väljendatakse ala suuruse ja vektori projektsiooni Bn korrutisega ... ... Füüsiline entsüklopeedia

magnetvoog- Magnetinduktsiooni vooga võrdne skalaarväärtus. [GOST R 52002 2003] magnetvoog Magnetilise induktsiooni voog läbi magnetväljaga risti oleva pinna, mis on määratletud kui magnetilise induktsiooni korrutis antud punktis ja ala ... ... Tehnilise tõlkija käsiraamat

MAGNETIVOOD- (sümbol F), MAGNETVÄLJA tugevuse ja ulatuse mõõt. Voolu läbi ala A sama magnetvälja suhtes täisnurga all on Ф=mNA, kus m on keskkonna magnetiline läbilaskvus ja H on magnetvälja intensiivsus. Magnetvoo tihedus on voog ...... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnaraamat

MAGNETIVOOD- magnetilise induktsiooni vektori voog Ф (vt (5)) В läbi pinna S, vektori В suhtes normaalne ühtlases magnetväljas. Magnetvoo ühik SI-s (vt) ... Suur polütehniline entsüklopeedia

MAGNETIVOOD- väärtus, mis iseloomustab magnetilist mõju antud pinnal. Mp mõõdetakse antud pinda läbivate magnetiliste jõujoonte arvuga. Raudtee tehniline sõnastik. M .: Riigitransport ...... Raudtee tehniline sõnastik

magnetvoog- magnetinduktsiooni vooga võrdne skalaarsuurus... Allikas: ELEKTROTEHNIKA. PÕHIMÕISTETE TERMINID JA MÕISTED. GOST R 52002 2003 (kinnitatud Vene Föderatsiooni riikliku standardi 01.09.2003 dekreediga N 3 st) ... Ametlik terminoloogia

magnetvoog- magnetilise induktsiooni vektori B voog läbi mis tahes pinna. Magnetvoog läbi väikese ala dS, mille piires vektor B on muutumatu, on võrdne dФ = BndS, kus Bn on vektori projektsioon ala dS normaalsele. Magnetvoog Ф läbi lõpliku ... ... entsüklopeediline sõnaraamat

magnetvoog- , magnetinduktsiooni vektori magnetilise induktsiooni voog läbi mis tahes pinna. Suletud pinna korral on kogu magnetvoog null, mis peegeldab magnetvälja solenoidset olemust, st ... Metallurgia entsüklopeediline sõnaraamat

magnetvoog- 12. Magnetvoog Magnetinduktsiooni voog Allikas: GOST 19880 74: Elektrotehnika. Põhimõisted. Terminid ja määratlused originaaldokument 12 magnet on ... Normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni terminite sõnastik-teatmik

Raamatud

  • Ostke 2252 UAH eest (ainult Ukrainas)
  • Magnetvoog ja selle muundumine, Mitkevitš V. F. See raamat sisaldab palju, millele magnetvoo osas alati piisavalt tähelepanu ei pöörata ja mida pole piisavalt selgelt väljendatud või mida pole siiani olnud ...

Mis on magnetvoog?

Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse täpse kvantitatiivse sõnastuse andmiseks on vaja kasutusele võtta uus väärtus - magnetinduktsiooni vektori voog.

Magnetilise induktsiooni vektor iseloomustab magnetvälja igas ruumipunktis. Teise väärtuse, mis sõltub vektori väärtustest, saate sisestada mitte ühes punktis, vaid kõigis tasase suletud kontuuriga piiratud pinna punktides.

Selleks vaadeldakse lamedat suletud juhti (vooluringi), mis piirab pindala S ja asetatakse ühtlasesse magnetvälja (joon. 2.4). Normaal (vektor, mille moodul on võrdne ühega) juhi tasapinnaga loob nurga magnetinduktsiooni vektori suunaga. Magnetvoog Ф (magnetilise induktsiooni vektori voog) läbi pinna, mille pindala on S, on väärtus, mis võrdub magnetilise induktsiooni vektori mooduli korrutisega pindalaga S ja vektorite vahelise nurga koosinusega ja:

Korrutis on magnetilise induktsiooni vektori projektsioon kontuurtasandi normaaljoonele. Sellepärast

Mida suurem on magnetvoog, seda suurem on B n ja S. Väärtust F nimetatakse "magnetvooks" analoogselt veevooluga, mis on suurem, seda suurem on vee voolukiirus ja ristlõikepindala toru.

Magnetvoogu saab graafiliselt tõlgendada kui suurust, mis on võrdeline ala S pinda läbivate magnetinduktsiooni joonte arvuga.

Magnetvoo ühik on weber. in 1 weber (1 Wb) luuakse homogeenseks magnetväli induktsiooniga 1 T läbi 1 m 2 suuruse pinna, mis asub risti magnetinduktsioonivektoriga.

Magnetvoog sõltub pinna orientatsioonist, mida magnetväli läbistab.

Üldine teave magnetvoo kohta

Tänane füüsikatund meiega on pühendatud magnetvoo teemale. Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse täpse kvantitatiivse sõnastuse saamiseks peame kasutusele võtma uue suuruse, mida tegelikult nimetatakse magnetvooks või magnetinduktsiooni vektori vooks.

Eelmistest klassidest tead juba, et magnetvälja kirjeldab magnetinduktsiooni vektor B. Induktsioonivektori B kontseptsiooni alusel saame leida magnetvoo. Selleks vaatleme suletud juhti või vooluringi pindalaga S. Oletame, et seda läbib ühtlane magnetväli induktsiooniga B. Siis on magnetvoog F magnetilise induktsiooni vektor läbi pinna, mille pindala on S. magnetilise induktsiooni vektori B mooduli ja ahela S pindala korrutis ning vektori B ja normaalse cos alfa vahelise nurga korrutis:



Üldiselt oleme jõudnud järeldusele, et kui asetada vooluga vooluring magnetvälja, siis kõik selle magnetvälja induktsioonijooned läbivad ahelat. See tähendab, et võime julgelt öelda, et magnetilise induktsiooni joon on just see magnetiline induktsioon, mis asub selle joone igas punktis. Või võime öelda, et magnetinduktsiooni jooned on induktsioonivektori voog piki nende joontega piiratud ja kirjeldatud ruumi, st magnetvoog.

Ja nüüd meenutagem, millega võrdub magnetvoo ühik:



Magnetvoo suund ja suurus

Kuid on vaja ka teada, et igal magnetvool on oma suund ja kvantitatiivne väärtus. Sel juhul võime öelda, et vooluahel läbib teatud magnetvoogu. Samuti tuleb märkida, et magnetvoo suurus sõltub ka vooluringi suurusest, see tähendab, et mida suurem on vooluring, seda suurem on magnetvoog sellest läbi.

Siin saame kokku võtta ja öelda, et magnetvoog sõltub ruumi pindalast, mida see läbib. Kui võtame näiteks kindla suurusega fikseeritud kaadri, millesse tungib pidev magnetväli, siis sel juhul on seda kaadrit läbiv magnetvoog konstantne.

Magnetvälja tugevuse suurenemisega suureneb loomulikult magnetiline induktsioon. Lisaks suureneb proportsionaalselt ka magnetvoo suurus, sõltuvalt induktsiooni suurenenud suurusest.

Praktiline ülesanne

1. Vaadake seda joonist hoolikalt ja andke vastus küsimusele: kuidas saab magnetvoog muutuda, kui ahel pöörleb ümber OO" telje?


2. Kuidas teie arvates võib magnetvoog muutuda, kui võtta suletud silmus, mis asub magnetinduktsiooni joonte suhtes mingi nurga all ja mille pindala on pooleks ja vektori moodul neljakordistunud?
3. Vaadake vastusevariante ja öelge, kuidas suunata kaader ühtlases magnetväljas nii, et seda kaadrit läbiv voog oleks null? Milline vastustest on õige?



4. Vaata hoolikalt kujutatud I ja II vooluringi joonist ja anna vastus, kuidas saab magnetvoog nende pöörlemise ajal muutuda?



5. Mis teie arvates määrab induktsioonivoolu suuna?
6. Mis vahe on magnetinduktsioonil ja magnetvool? Nimetage need erinevused.
7. Mis on magnetvoo valem ja selles valemis sisalduvad suurused.
8. Milliseid magnetvoo mõõtmise meetodeid te teate?

See on huvitav teada

Kas tead, et suurenenud päikese aktiivsus mõjutab Maa magnetvälja ning umbes iga üheteist ja poole aasta järel suureneb see nii, et võib häirida raadiosidet, põhjustada kompassi rikke ja mõjutada negatiivselt inimeste heaolu. Selliseid protsesse nimetatakse magnettormideks.

Myakishev G. Ya., füüsika. 11. klass: õpik. üldhariduse jaoks institutsioonid: põhi- ja profiil. tasemed / G. Ya. Myakishev, B. V. Bukhovtsev, V. M. Charugin; toim. V. I. Nikolajev, N. A. Parfenteva. - 17. väljaanne, muudetud. ja täiendav - M.: Haridus, 2008. - 399 lk.: ill.

Parema käe või kere reegel:

Magnetvälja joonte suund ja seda tekitava voolu suund on omavahel seotud tuntud parema käe ehk gimleti reegliga, mille tutvustas D. Maxwell ja mida illustreerivad järgmised joonised:

Vähesed teavad, et puuriist on puusse aukude puurimise tööriist. Seetõttu on arusaadavam nimetada seda reeglit kruvi, kruvi või korgitseri reegliks. Joonisel kujutatud juhtmest kinni haaramine on aga mõnikord eluohtlik!

Magnetiline induktsioon B:

Magnetiline induktsioon- on magnetvälja peamine põhiomadus, mis on sarnane intensiivsusvektoriga elektriväli E. Magnetilise induktsiooni vektor on alati suunatud magnetjoonele tangentsiaalselt ja näitab selle suunda ja tugevust. Magnetinduktsiooni ühik B = 1 T on homogeense välja magnetinduktsioon, milles juhi osa pikkusega l\u003d 1 m, voolutugevusega sees I\u003d 1 A, maksimaalne amprijõud mõjub välja küljelt - F\u003d 1 H. Ampère'i jõu suund määratakse vasaku käe reegliga. CGS-süsteemis mõõdetakse välja magnetilist induktsiooni gaussides (Gs), SI-süsteemis - teslas (Tl).

Magnetvälja tugevus H:

Teine magnetvälja omadus on pinget, mis on analoogne elektrostaatika elektrilise nihkevektoriga D. Määratakse valemiga:

Magnetvälja tugevus on vektori suurus, on kvantitatiivne omadus magnetvälja ja see ei sõltu kandja magnetilistest omadustest. CGS-süsteemis mõõdetakse magnetvälja tugevust oerstedides (Oe), SI-süsteemis - amprites meetri kohta (A / m).

Magnetvoog F:

Magnetvoog Ф – skalaar füüsiline kogus mis iseloomustab suletud vooluringi läbivate magnetinduktsiooni joonte arvu. Vaatleme erilist juhtumit. IN ühtlane magnetväli, mille induktsioonivektori moodul on võrdne ∣В ∣, asetatakse tasane suletud silmus pindala S. Kontuuri tasapinna normaal n moodustab magnetinduktsiooni vektori B suunaga nurga α. Pinda läbiv magnetvoog on väärtus Ф, mis on määratud seosega:

Üldjuhul on magnetvoog määratletud kui lõplikku pinda S läbiva magnetinduktsioonivektori B integraal.

Tasub tähele panna, et mis tahes suletud pinda läbiv magnetvoog on null (Gaussi teoreem magnetväljade kohta). See tähendab, et magnetvälja jõujooned ei katke kuskilt, s.t. magnetväljal on keeris iseloom ja ka see, et on võimatu selliste magnetlaengute olemasolu, mis tekitaksid magnetvälja samamoodi nagu elektrilaengud tekitavad elektrivälja. SI-s on magnetvoo ühik Weber (Wb), CGS-süsteemis - maxwell (Mks); 1 Wb = 10 8 µs.

Induktiivsuse määratlus:

Induktiivsus on proportsionaalsuse koefitsient mis tahes suletud ahelas voolava elektrivoolu ja selle voolu tekitatud magnetvoo vahel läbi pinna, mille servaks on see ahel.

Vastasel juhul on induktiivsus iseinduktsiooni valemis proportsionaalsustegur.

SI-süsteemis mõõdetakse induktiivsust henrides (H). Ahela induktiivsus on üks henry, kui voolu muutumisel ühe ampri võrra sekundis tekib ahela klemmidel ühe volti iseinduktsiooni emf.

Mõiste "induktiivsus" pakkus välja inglise iseõppinud teadlane Oliver Heaviside 1886. aastal. Lihtsamalt öeldes on induktiivsus voolu juhtiva juhi omadus salvestada energiat magnetväljas, mis on samaväärne elektrivälja mahtuvusega. See ei sõltu voolu suurusest, vaid ainult voolu juhtiva juhi kujust ja suurusest. Induktiivsuse suurendamiseks keeratakse juht sisse rullid, mille arvutus on programm

Magnetmaterjalid on need, mis on allutatud erijõuväljade mõjule, samas kui mittemagnetilised materjalid ei allu magnetvälja jõududele või on neile nõrgalt allutatud, mida tavaliselt esindavad jõujooned (magnetvoog), millel on teatud kindlad jõuväljad. omadused. Lisaks sellele, et nad moodustavad alati suletud silmuseid, käituvad nad nii, nagu oleksid nad elastsed, st moonutuse ajal püüavad nad naasta oma endisele distantsile ja loomulikule kujule.

nähtamatu jõud

Magnetid tõmbavad ligi teatud metalle, eriti rauda ja terast, aga ka niklit, niklit, kroomi ja koobaltisulameid. Materjalid, mis tekitavad atraktiivsust, on magnetid. Neid on erinevaid. Kergesti magnetiseeritavaid materjale nimetatakse ferromagnetilisteks. Need võivad olla kõvad või pehmed. Pehmed ferromagnetilised materjalid, nagu raud, kaotavad kiiresti oma omadused. Nendest materjalidest valmistatud magneteid nimetatakse ajutiseks. Jäigad materjalid, nagu teras, säilitavad oma omadused palju kauem ja neid kasutatakse püsivate materjalidena.

Magnetvoog: määratlus ja iseloomustus

Magneti ümber on teatud jõuväli ja see loob energia võimaluse. Magnetvoog on võrdne selle risti oleva pinna keskmiste jõuväljade korrutisega, millesse see tungib. Seda on kujutatud sümboliga "Φ", seda mõõdetakse ühikutes, mida nimetatakse Weberiteks (WB). Läbiva vooluhulk antud ala, varieerub objekti ümber ühest punktist teise. Seega on magnetvoog nn magnetvälja tugevuse mõõt või elektrivool, mis põhineb teatud ala läbivate laetud jõujoonte koguarvul.

Magnetvoogude saladuse paljastamine

Kõigil magnetitel, olenemata nende kujust, on kaks piirkonda, mida nimetatakse poolusteks ja mis on võimelised tekitama teatud organiseeritud ja tasakaalustatud nähtamatute jõujoonte süsteemi. Need jooned ojast moodustavad erilise välja, mille vorm on mõnel pool intensiivsem kui mõnel pool. Suurima tõmbejõuga piirkondi nimetatakse poolusteks. Vektori väljajooni ei saa palja silmaga tuvastada. Visuaalselt paistavad need alati jõujoontena üheselt mõistetavate poolustega materjali mõlemas otsas, kus jooned on tihedamad ja kontsentreeritumad. Magnetvoog on jooned, mis tekitavad külgetõmbe või tõrjumise vibratsioone, näidates nende suunda ja intensiivsust.

Magnetvoo jooned

Magnetjõujooned on defineeritud kui kõverad, mis liiguvad mööda magnetvälja teatud rada. Nende kõverate puutuja mis tahes punktis näitab magnetvälja suunda selles. Omadused:

    Iga vooluliin moodustab suletud ahela.

    Need induktsioonijooned ei ristu kunagi, vaid kipuvad kokku tõmbuma või venima, muutes nende mõõtmeid ühes või teises suunas.

    Jõujoontel on reeglina pinnal algus ja lõpp.

    Samuti on kindel suund põhjast lõunasse.

    Lähedal asuvad väljajooned, mis moodustavad tugeva magnetvälja.

  • Kui külgnevad poolused on ühesugused (põhja-põhja või lõuna-lõuna suunalised), tõrjuvad nad üksteist. Kui naaberpoolused ei ole joondatud (põhja-lõuna või lõuna-põhja suunas), tõmbuvad nad üksteise poole. See efekt tuletab meelde kuulsat väljendit, et vastandid tõmbavad ligi.

Magnetmolekulid ja Weberi teooria

Weberi teooria tugineb asjaolule, et kõik aatomid on magnetilised tänu aatomites olevate elektronide vahelistele sidemetele. Aatomirühmad ühinevad nii, et neid ümbritsevad väljad pöörlevad samas suunas. Seda tüüpi materjalid koosnevad väikeste magnetite rühmadest (molekulaarsel tasemel vaadatuna) aatomite ümber, mis tähendab, et ferromagnetiline materjal koosneb molekulidest, millel on atraktiivsed jõud. Neid tuntakse dipoolidena ja need on rühmitatud domeenideks. Materjali magnetiseerimisel muutuvad kõik domeenid üheks. Materjal kaotab oma võime meelitada ja tõrjuda, kui selle domeenid on eraldatud. Dipoolid koos moodustavad magneti, kuid igaüks neist püüab unipolaarset eemale tõrjuda, tõmmates seeläbi ligi vastaspoolusi.

Põllud ja poolused

Magnetvälja tugevus ja suund määratakse magnetvoo joontega. Tõmbeala on tugevam seal, kus jooned on üksteise lähedal. Jooned on kõige lähemal ridva aluse vardale, kus külgetõmme on kõige tugevam. Planeet Maa ise on selles võimsas jõuväljas. See toimib nii, nagu jookseks planeedi keskelt läbi hiiglaslik triibuline magnetiseeritud plaat. põhjapoolus Kompassi nõel osutab punkti, mida nimetatakse põhjaks magnetpoolus, mille lõunapoolus on suunatud magnetilise lõuna poole. Need suunad erinevad aga geograafilisest põhja- ja lõunapoolusest.

Magnetismi olemus

Magnetism mängib oluline roll elektrotehnikas ja elektroonikas, sest ilma selle komponentideta nagu releed, solenoidid, induktiivpoolid, drosselid, poolid, valjuhääldid, elektrimootorid, generaatorid, trafod, elektriarvestid jne ei tööta.. Magneteid võib loomulikus olekus leida magnetmaakide kujul. On kaks peamist tüüpi, need on magnetiit (nimetatakse ka raudoksiidiks) ja magnetiline raudkivi. Selle materjali molekulaarstruktuur mittemagnetilises olekus on esitatud lahtise magnetahela või üksikute pisikeste osakestena, mis on vabalt paigutatud juhuslikus järjekorras. Materjali magnetiseerimisel see juhuslik molekulide paigutus muutub ja pisikesed juhuslikud molekulaarosakesed reastuvad nii, et tekitavad terve rea paigutusi. Seda ferromagnetiliste materjalide molekulaarse joondamise ideed nimetatakse Weberi teooriaks.

Mõõtmine ja praktiline rakendamine

Kõige tavalisemad generaatorid kasutavad elektri tootmiseks magnetvoogu. Selle tugevust kasutatakse laialdaselt elektrigeneraatorites. Selle mõõtmiseks kasutatav instrument huvitav nähtus, mida nimetatakse fluxmeteriks, koosneb see mähist ja elektroonikaseadmetest, mis hindavad pinge muutust mähises. Füüsikas on voog teatud ala läbivate jõujoonte arvu näitaja. Magnetvoog on magnetiliste jõujoonte arvu mõõt.

Mõnikord võib isegi mittemagnetilisel materjalil olla ka diamagnetilisi ja paramagnetilisi omadusi. Huvitav fakt on see, et tõmbejõude saab hävitada kuumuse või samast materjalist haamriga löömise tõttu, kuid neid ei saa hävitada ega eraldada lihtsalt suure isendi kaheks murdmisega. Igal purustatud tükil on oma põhja- ja lõunapoolus, olenemata sellest, kui väikesed need tükid on.

Weber (magnetvoo ühik) weber, magnetvoo ühik, mis sisaldub Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem. Nime sai saksa füüsiku W. Weber, Vene tähistus wb, rahvusvaheline wb. V. - magnetvoog, kui see väheneb nullini ahelas, mis on sellega ühendatud takistusega 1 ohm läbib elektri kogus 1 ripats . Vastasel juhul on võimalik V. defineerida magnetvoona, mille ühtlane muutumine nulliks ajaintervalliga 1 sekund põhjustab emf-i, mis on võrdne 1-ga. volt. Seetõttu 1 wb \u003d (1 ohm) . (1 k) või 1 wb \u003d (1 tolli). (1 s). 1 μs (maxwell on CGS-süsteemis magnetvoo ühik) = 10-8 wb. Rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) on weber defineeritud kui magnetvoog, mis tekib ühtlase magnetvälja poolt, mille induktsioon on 1 tesla läbi platvormi 1 m kaugusel 2 , normaalne välja suuna suhtes: 1 wb \u003d (1tl) "(1m 2 ).

Suur nõukogude entsüklopeedia. - M.: Nõukogude entsüklopeedia. 1969-1978 .

Vaadake, mis on "Weber (magnetvoo ühik)" teistes sõnaraamatutes:

    Weber (sümbol: Wb, Wb) on magnetvoo mõõtühik SI süsteemis. Definitsiooni järgi kutsub suletud ahelas läbiva magnetvoo muutumine kiirusega üks veeb sekundis selles ahelas esile ühe voltiga võrdse EMF-i (vt seadust ... ... Wikipedia

    WEBER, magnetvoo (vt MAGNETIVÖÖ) Ф ja vooühenduse (vt FLUX LINKAGE) ühik SI-süsteemis, W. Weberi järgi nimetatud Wb: 1 Wb \u003d 1 Tl.m2 1 Wb (Weber) magnetvoo läbimine läbi tasase pinna, mille pindala on 1 ...... entsüklopeediline sõnaraamat

    Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Weber. Weber (sümbol: Wb, Wb) on magnetvoo mõõtühik SI süsteemis. Definitsiooni järgi põhjustab suletud ahela kaudu toimuv magnetvoo muutumine kiirusega üks weber sekundis ... ... Wikipedia

    Maxwell, magnetvoo ühik CGS ühikute süsteemis. Nime sai inglise füüsiku J.K. Maxwelli järgi. Lühendatud nimetus: Venemaa ISS, Rahvusvaheline Mh. M. ≈ ühtlases magnetväljas läbiv magnetvoog induktsiooniga 1 ... ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

    WEBER- magnetvoo ühik SI-des, Wb ... Suur polütehniline entsüklopeedia

    WEBER Wilhelm Eduard (1804-91), saksa füüsik, kes 1846. aastal standardiseeris ELEKTRI ühikud, seostades need massi, pikkuse, laengu ja aja põhimõõtmetega. Ta oli esimene füüsik, kes kaalus ... ... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik- magnetvoo ühik SI-süsteemis. 1 Wb on võrdne magnetvooga, kui sellega ühendatud ahelas, mille takistus on 1 oomi, väheneb see nullini, läbib juhi ristlõike 1 sekundiga 1 C-ga võrdne elektrienergia. ... ... meditsiinilised terminid