Champ magnétique, caractéristique du champ magnétique

Pour comprendre ce qui est caractéristiquechamp magnétique, il est nécessaire de donner des définitions à de nombreux phénomènes. Dans ce cas, vous devez vous rappeler à l'avance comment et pourquoi il apparaît. Apprenez quelle est la caractéristique de puissance d'un champ magnétique. Il est important qu'un champ similaire puisse se produire non seulement dans les aimants. À cet égard, il ne fait pas de mal de mentionner les caractéristiques du champ magnétique terrestre.

L'occurrence du champ

D'abord, décrivez l'occurrence du champ. Après cela, vous pouvez décrire le champ magnétique et ses caractéristiques. Il apparaît pendant le mouvement des particules chargées. Peut affecter les charges électriques en mouvement, en particulier les conducteurs conducteurs. L'interaction entre un champ magnétique et des charges mobiles, ou conducteurs traversés par un courant, est due à des forces dites électromagnétiques.

L'intensité ou la force caractéristique d'un champ magnétique en un certain point spatial est déterminée par induction magnétique. Ce dernier est noté B.

Représentation graphique du domaine

Le champ magnétique et ses caractéristiques peuvent êtresont présentés sous forme graphique par des lignes d'induction. Cette définition est appelée une ligne tangente à qui à tout moment coïncidera avec la direction de l'induction magnétique vecteur y.

Ces lignes entrent dans la caractéristique du champ magnétique et sont utilisées pour déterminer sa direction et son intensité. Plus l'intensité du champ magnétique est élevée, plus ces lignes seront dessinées.

Quelles sont les lignes magnétiques?

Lignes magnétiques pour conducteurs rectilignes avecle courant a la forme d'un cercle concentrique dont le centre est situé sur l'axe d'un conducteur donné. La direction des lignes magnétiques près des conducteurs avec courant est déterminée par la règle de l'alésoir, qui ressemble à ceci: si l'alésage est positionné pour être vissé dans le conducteur dans le sens du courant, le sens de rotation de la poignée correspond à la direction des lignes magnétiques.

À la bobine avec le courant la direction du champ magnétiquesera également déterminé par la règle de l'exercice. Il est également nécessaire de faire tourner la poignée dans le sens du courant dans les spires du solénoïde. La direction des lignes d'induction magnétique correspondra à la direction du mouvement de translation du foret.

La détermination de l'homogénéité et de l'inhomogénéité est la principale caractéristique du champ magnétique.

Créé par un courant, dans des conditions égales,le champ différera dans son intensité dans différents médias en raison des propriétés magnétiques différentes dans ces substances. Les propriétés magnétiques du milieu sont caractérisées par une perméabilité magnétique absolue. Mesuré en Henry par mètre (g / m).

La caractéristique du champ magnétique estperméabilité magnétique absolue du vide, appelée la constante magnétique. La valeur qui détermine combien de fois la perméabilité magnétique absolue du milieu sera différente de la constante est appelée la perméabilité magnétique relative.

Perméabilité magnétique des substances

C'est une quantité sans dimension. Les substances ayant une valeur de perméabilité inférieure à un sont appelées diamagnétiques. Dans ces substances, le champ sera plus faible que dans le vide. Ces propriétés sont présentes dans l'hydrogène, l'eau, le quartz, l'argent, etc.

Supports avec une perméabilité magnétique dépassantsont appelés paramagnétiques. Dans ces substances, le champ sera plus fort que dans le vide. Ces milieux et substances comprennent l'air, l'aluminium, l'oxygène et le platine.

Dans le cas de paramagnétique et diamagnétiqueLa valeur de la perméabilité magnétique ne dépendra pas de la tension du champ magnétisant externe. Cela signifie que la valeur est constante pour une certaine substance.

Le groupe spécial comprend des ferromagnétiques. Pour ces substances, la perméabilité magnétique sera de plusieurs milliers ou plus. Pour ces substances, qui ont la propriété de magnétiser et d'amplifier le champ magnétique, l'électrotechnique est largement utilisée.

Force de champ

Pour déterminer les caractéristiques du champ magnétiqueavec le vecteur d'induction magnétique, une valeur appelée force du champ magnétique peut être appliquée. Ce terme est une grandeur vectorielle qui détermine l'intensité d'un champ magnétique externe. La direction du champ magnétique dans un milieu ayant les mêmes propriétés dans toutes les directions du vecteur d'intensité coïncidera avec le vecteur d'induction magnétique au point du champ.

Les fortes propriétés magnétiques des ferromagnétiques s'expliquent par la présence de petites pièces magnétisées arbitrairement, qui peuvent être représentées comme de petits aimants.

Avec un champ magnétique absent, la substance ferromagnétique peut ne pas avoir de propriétés magnétiques prononcées, puisque les champs de domaine acquièrent des orientations différentes, et leur champ magnétique total est nul.

Selon la caractéristique principale du champ magnétique, sile ferromagnétique sera placé dans un champ magnétique externe, par exemple dans une bobine avec un courant, puis sous l'influence du champ externe, les domaines se déploieront en direction du champ externe. De plus, le champ magnétique de la bobine augmentera et l'induction magnétique augmentera. Si le champ externe est suffisamment faible, seule une partie de tous les domaines retournera, dont les champs magnétiques approcheront la direction du champ externe dans la direction. Lors de l'augmentation de la puissance du champ externe, le nombre de domaines en rotation augmentera, et pour une certaine valeur de la tension de champ externe, presque toutes les parties seront déployées de sorte que les champs magnétiques sont situés dans le sens du champ externe. Cet état est appelé saturation magnétique.

La connexion entre induction magnétique et tension

L'interconnexion de l'induction magnétiqueLa substance ferromagnétique et la force du champ externe peuvent être représentées par un graphique appelé courbe d'aimantation. Au point de courbure courbe courbe, le taux d'augmentation de l'induction magnétique diminue. Après la flexion, où la tension atteint un certain indice, la saturation se produit, et la courbe monte légèrement, acquérant progressivement une forme en ligne droite. Dans cette section, l'induction est encore en croissance, mais assez lentement et seulement en raison de l'augmentation de la force du champ externe.

La dépendance graphique de ces indicateurs n'est pasest direct, donc leur rapport n'est pas constant, et la perméabilité magnétique du matériau n'est pas un indicateur constant, mais dépend du champ externe.

Changements dans les propriétés magnétiques des matériaux

Lorsque le courant est augmenté à saturation complète dansbobine avec un noyau ferromagnétique et sa diminution ultérieure, la courbe de magnétisation ne coïncidera pas avec la courbe de démagnétisation. Avec une intensité nulle, l'induction magnétique n'aura pas la même valeur, mais acquerra un certain indicateur appelé induction magnétique résiduelle. La situation avec le retard de l'induction magnétique de la force magnétisante est appelée hystérésis.

Pour la démagnétisation complète du ferromagnétiqueLe noyau dans la bobine est nécessaire pour donner un courant inverse, ce qui créera la tension nécessaire. Pour différentes substances ferromagnétiques, un segment de longueur différente est requis. Plus il est grand, plus grande est la quantité d'énergie nécessaire à la démagnétisation. La valeur à laquelle une démagnétisation complète du matériau se produit est appelée force coercitive.

Avec une augmentation supplémentaire du courant dans la bobine, inductionva encore augmenter à l'indice de saturation, mais avec une direction différente des lignes magnétiques. Lors de la démagnétisation dans le sens inverse, l'induction résiduelle sera obtenue. Le phénomène de magnétisme résiduel est utilisé lors de la création d'aimants permanents à partir de substances avec un grand exposant de magnétisme résiduel. Des substances ayant la capacité de se réaimanter, des noyaux sont créés pour les machines et appareils électriques.

La règle de la main gauche

La force affectant le conducteur avec le courant adirection telle que définie par une règle de la main gauche: la position du bras de palme vierge de sorte que les lignes magnétiques inclus en elle, et les quatre doigts sont prolongés par la direction du courant dans le conducteur, est pouce courbée indique la direction de la force. Cette force est perpendiculaire au vecteur de l'induction et du courant.

Se déplacer dans un conducteur de champ magnétique avec un courant est considéré comme le prototype du moteur électrique, qui transforme l'énergie électrique en énergie mécanique.

Règle de la main droite

Pendant le mouvement d'un conducteur dans un champ magnétiqueà l'intérieur, il est induit une force électromotrice, qui a une valeur proportionnelle à l'induction magnétique, la longueur du conducteur impliqué et la vitesse de son mouvement. Cette dépendance est appelée induction électromagnétique. Dans la détermination de la direction de force électromotrice induite dans un conducteur en utilisant la règle de droite: l'emplacement de la main droite de la même manière que dans l'exemple vers la gauche, les lignes magnétiques sont dans la paume et le pouce indique le sens de déplacement du conducteur, les doigts allongés indiquent la direction de la force électromotrice induite. Se déplaçant dans un flux magnétique sous l'influence d'une force mécanique externe, le conducteur est l'exemple le plus simple d'un générateur électrique dans lequel l'énergie mécanique est convertie en énergie électrique.

La loi de l'induction électromagnétique peut êtreest formulée différemment: la FEM est induite dans une boucle fermée, avec tout changement dans le flux magnétique enfermé par ce circuit, l'EDE dans le circuit est numériquement égale à la vitesse de variation du flux magnétique que ce circuit couvre.

Cette forme fournit une FEM moyenne et indique la dépendance de la FEM non pas sur le flux magnétique, mais sur la vitesse de son changement.

Loi de Lenz

Nous devons également rappeler la loi de Lenz: Le courant induit par un changement du champ magnétique traversant le circuit par son champ magnétique entrave ce changement. Si les bobines de la bobine sont percées par des flux magnétiques différents, alors la force électromotrice induite sur l'ensemble de la bobine est égale à la somme de l'EDE dans différents tours. La somme des flux magnétiques des différentes bobines de la bobine est appelée liaison de flux. L'unité de cette magnitude, ainsi que le flux magnétique, est la toile.

Lorsque le courant électrique dans le circuit changeun changement se produit dans le flux magnétique créé par celui-ci. Dans ce cas, selon la loi de l'induction électromagnétique, une FEM est induite à l'intérieur du conducteur. Il apparaît en relation avec le changement de courant dans le conducteur, car ce phénomène est appelé self-induction, et la FEM induite dans le conducteur est appelée self-induction EMF.

Potokoskrepelenie et le flux magnétique dépendent non seulement du courant seul, mais aussi sur la taille et la forme du conducteur, et la perméabilité magnétique de la substance environnante.

Inductance d'un conducteur

Le coefficient de proportionnalité est appeléinductance du conducteur. Il indique la capacité du conducteur à créer un lien de flux lorsque l'électricité le traverse. C'est l'un des principaux paramètres des circuits électriques. Pour certains circuits, l'inductance est un indicateur constant. Cela dépendra de la taille du circuit, de sa configuration et de la perméabilité magnétique du milieu. Le courant dans le circuit et le flux magnétique ne seront pas importants.

Les définitions et les phénomènes ci-dessus donnentUne explication de ce qu'est un champ magnétique. En outre, les principales caractéristiques du champ magnétique sont données, à l'aide desquelles une définition de ce phénomène peut être donnée.