Главная ВАЗ Двигатель Печка Глохнет

Имя: ( регистрация? ) Пароль ( забыл? ):

Магнитное поле катушки с током

Опубликовано: 03.09.2018

видео Магнитное поле катушки с током

8 кл. Магнитное поле катушки с током. Электромагниты

Если в пространстве вокруг неподвижных электрических зарядов существует электростатическое поле, то в пространстве вокруг движущихся зарядов (как и вокруг изменяющихся во времени электрических полей, что изначально предположил Максвелл) существует магнитное поле . Это легко наблюдать экспериментально.



Именно благодаря магнитному полю и взаимодействуют между собой электрические токи, а также постоянные магниты и токи с магнитами. По сравнению с электрическим взаимодействием, магнитное взаимодействие является значительно более сильным. Это взаимодействие в свое время изучал Андре-Мари Ампер.



В физике характеристикой магнитного поля служит магнитная индукция B, и чем она больше, тем сильнее магнитное поле. Магнитная индукция В — величина векторная, ее направление совпадает с направлением силы, действующей на северный полюс условной магнитной стрелки, помещенной в какую-нибудь точку магнитного поля, - магнитное поле сориентирует магнитную стрелку в направлении вектора В, то есть в направлении магнитного поля.


Магнитное поле катушки

Вектор В в каждой точке линии магнитной индукции направлен к ней по касательной. То есть индукция В характеризует силовое действие магнитного поля на ток. Похожую роль играет напряженность Е для электрического поля, характеризующая силовое действие электрического поля на заряд.

Простейший эксперимент с железными опилками позволяет наглядно продемонстрировать явление действия магнитного поля на намагниченный объект, поскольку в постоянном магнитном поле маленькие кусочки ферромагнетика (такими кусочками являются железные опилки) становится, намагничиваясь по полю, магнитными стрелками, словно маленькими стрелками компаса.

Если взять вертикальный медный проводник, и продеть его через отверстие в горизонтально расположенном листе бумаги (или оргстекла, или фанеры), а затем насыпать металлические опилки на лист, и немного встряхнуть его, после чего пропустить по проводнику постоянный ток, то легко заметить, как опилки выстроятся в форме вихря по окружностям вокруг проводника, в плоскости перпендикулярной току в нем.

Эти окружности из опилок как раз и будут условным изображением линий магнитной индукции В магнитного поля проводника с током. Центр окружностей, в данном эксперименте, будет расположен ровно в центре, по оси проводника с током.

Направление векторов магнитной индукции В проводника с током легко определить по правилу буравчика или по правилу правого винта: при поступательном движении оси винта по направлению тока в проводнике, направление вращения винта или рукоятки буравчика (вкручиваем или выкручиваем винт) укажет направление магнитного поля вокруг тока.

Почему применяется правило буравчика? Поскольку операция ротор (обозначаемая в теории поля rot), используемая в двух уравнениях Максвелла, может быть записана формально как векторное произведение (с оператором набла), а главное потому, что ротор векторного поля может быть уподоблен (представляет собой аналогию) угловой скорости вращения идеальной жидкости (как представлял сам Максвелл), поле скоростей течения которой изображает собой данное векторное поле, можно воспользоваться для ротора теми формулировками правила, которые описаны для угловой скорости.

Таким образом, если крутить буравчик в направлении завихрения векторного поля, то он будет ввинчиваться в направлении вектора ротора этого поля.

Как видите, в отличие от линий напряженности электростатического поля, которые в пространстве разомкнуты, линии магнитной индукции, окружающие электрический ток, замкнуты. Если линии электрической напряженности Е начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных, то линии магнитной индукции В просто замкнуты вокруг порождающего их тока.

Теперь усложним эксперимент. Рассмотрим вместо прямого проводника с током виток с током. Допустим, нам удобно расположить такой контур перпендикулярно плоскости рисунка, причем слева ток направлен на нас, а справа — от нас. Если теперь внутри витка с током разместить компас с магнитной стрелкой, то магнитная стрелка укажет направление линий магнитной индукции — они окажутся направлены по оси витка.

Почему? Потому что противоположные стороны от плоскости витка окажутся аналогичны полюсам магнитной стрелки. Откуда линии В выходят — это северный магнитный полюс, куда входят — южный полюс. Это легко понять, если сначала рассмотреть проводник с током и с его магнитным полем, а затем просто свернуть проводник в кольцо.

Для определения направления магнитной индукции витка с током также пользуются правилом буравчика или правилом правого винта. Поместим острие буравчика по центру витка, и станем его вращать по часовой стрелке. Поступательное движение буравчика совпадет по направлению с вектором магнитной индукции В в центре витка.

Очевидно, направление магнитного поля тока связано с направлением тока в проводнике, будь то прямой проводник или виток.

Принято считать, что та сторона катушки или витка с током, откуда линии магнитной индукции В выходят (направление вектора В наружу) — это и есть северный магнитный полюс, а куда линии входят (вектор В направлен внутрь) — это южный магнитный полюс.

Если множество витков с током образуют длинную катушку — соленоид (длина катушки во много раз превышает ее диаметр), то магнитное поле внутри нее однородно, то есть линии магнитной индукции В параллельны друг другу, и имеют одинаковую плотность по всей длине катушки. Кстати, магнитное поле постоянного магнита похоже снаружи на магнитное поле катушки с током.

Для катушки с током I, длиной l, с количеством витков N, магнитная индукция в вакууме будет численно равна:

Итак, магнитное поле внутри катушки с током является однородным, и направлено от южного к северному полюсу (внутри катушки!) Магнитная индукция внутри катушки пропорциональна по модулю числу ампер-витков на единицу длины катушки с током.







Навигация
Реклама
Популярное
    Интернет магазин запчастей для китайских
    Договориться с Элеонорой об интервью было непросто. Женщина не любит вспоминать о том страшном дне —   2 сентября 1999 года. Чтобы ей не напоминали об этом снова и снова, Элеонора даже написала

    Интернет-магазин запчастей и аксессуаров для автомобилей
    Сеть трубопровода, которая транспортирует воду под определенным давлением, состоит из соединений отдельных участков металлических труб. Водопровод на всем своем протяжении, особенно в местах соединения

    Услуги бухгалтерского учета
    Дело вот в чем: для эффективного осуществления любой хозяйственной деятельности необходимо контролировать как доходы, так и расходы. Организациям важно владеть информацией о том, есть ли у них денежные

    Срочный выкуп авто
    В последнее время услуги выкупа автомобилей в срочном порядке приобретают все большую популярность. Это обусловлено особенностями и возможностями процесса, а также огромными преимуществами, как для клиентов,

    Замена шаровых опор ваз 2107
    Конструкция передней подвески с шаровыми опорами сменила популярный ранее шкворневый механизм и является самой распространенной. Задача этих узлов – обеспечение вертикального перемещения и поворота колеса

    На коробку передач ваз
    Автомобиль скомпонован очень плотно, и свободное место найти в подкапотном пространстве крайне затруднительно. Поэтому детали управления какими-либо узлами порой располагаются на значительном удалении

    Ремонт вмятин без покраски -от 1000
    PDR. MD — высоко технологичный и качественный сервис, который предлагает выгодный и профессиональный ремонт. Правка вмятин без покраски это мастерство, удаления больших и маленьких вмятин без

    Ремонт сдвижной крыши
    Очень повезло в жизни тем автомобилистам, которые пользуются автомобилями со сдвижной крышей. Ведь это прекрасное устройство исключительно высокой степени надежности. Хотя, все же, ремонт сдвижной крыши

    Ремонт apple
    Модульный ремонт iphone Обычно во всех сервис-центрах разделяют такие процессы, как починку и модульный ремонт. Модульный ремонт телефонов представляет собой процесс замены тачскрина, дисплея, какого-либо

    Катализатор Ауди А6
    На ул. Московской в Шебекино 24-летняя девушка за рулём ВАЗ-2110 при повороте налево не уступила дорогу Hyundai Solaris под управлением 18-летней автоледи. В результате ДТП в центральную райбольницу попали



    '; $CONTENT_m .= '
    '.$a['title'].'

    '.prevlen11($a["preview"],300).'


    ';if (++$ibr >=10) break;}echo $CONTENT_m;?>
Опрос
Облако тегов


Архив


rss