Mágneses mező
Itt vagy: || Mágneses mező. Váltakozó áramú elmélet
Mágneses mező. Váltakozó áram
A téma tartalma:
- Mágneses indukció.
- Egy részecske mozgása mágneses mezőben.
- Mágneses mező.
- A vezetőre ható mágneses erő mágneses mezőbe helyezett árammal
- Az anyagok mágneses tulajdonságai.
- Elektromágneses indukció.
- Váltakozó áram.
- Transzformátorok.
Tesztfeladatok vizsgákból:
Elmélet
1. Mágneses indukció
Meghatározás
(1):, ahol Fmax a q0 vizsgálati töltésre ható mágneses erő, amely v sebességgel merőleges az erővonalakra, B - mágneses indukció.
Mértékegység
A mágneses indukció fő mértékegysége a Tesla [T].
Indukciós áramvezetékek
Az elektromos teret és a mágneses teret egyaránt mágneses erővonalak szemléltetik. Ugyanolyan tulajdonságokkal rendelkeznek, mint az elektromos vezetékek. Az indukciós erővonalak az északi pólustól (N) nyúlnak és a mágnes déli pólusába (S) jutnak.
2. Egy részecske mozgása mágneses mezőben
A mágneses erő tulajdonságai
- A mágneses erő csak mozgó elektromos töltésre hat (ellentétben az elektromos erővel, amely mozgó és rögzített töltésre is hat).
- A mágneses erő nem változtatja meg a részecske sebességének nagyságát, csak a pályát változtatja meg.
A mágneses erő nagysága
A mozgó részecskére ható mágneses erő iránya. A jobb kéz kinyújtott ujjainak szabálya
A mágneses erő irányát a jobb kéz kinyújtott ujjainak szabálya határozza meg
Ha jobb kezünket úgy helyezzük el, hogy a kinyújtott hüvelykujj a részecske mozgásának irányába mutat, a többi kinyújtott ujja az indukciós erővonalak irányába mutat, akkor az erő merőleges a tenyérre. Ha a részecske pozitív, akkor az erő a tenyéren van, ábra. 1 - a), ha a részecske negatív erővel rendelkezik, akkor a tenyér felé befelé mutat, ábra. 1 - b).
3. Mágneses mező
A mágneses mező meghatározása
A tér, amelyben mágneses erő hat.
Mágneses mezőforrások
A mágneses mező forrásai:
- állandó mágnesek;
- a mozgó töltött részecskék felgyorsítása;
- áramvezető.
Egyenes, hosszú áramú mágneses mezője árammal. Hajlított ujjak szabálya a jobb oldalon
- Távvezetékek - Az indukciós vonalak koncentrikus körök (2. ábra).
- Indukciós vonalak iránya - Az indukciós erők irányát a következő szabály határozza meg.
Ha mentálisan megfogjuk a drótot a jobb kezünkkel (2. ábra) úgy, hogy a kinyújtott hüvelykujj az áram irányába mutat, akkor a hajlított ujjak az erővonalak irányába mutatnak.
(3):, ahol I az áram nagysága, r a vezető távolsága, az const számos tényezőtől függő szám, amelyek közül néhány a közeg mágneses tulajdonságai.
Kör alakú huzal mágneses mezője árammal
- Távvezetékek "A központon átmenő vonal egyenes." A vezeték felé közeledve a vonal torzul, és maga a vezeték körül (mindkét végén) a vonalak koncentrikus körök (3. ábra).
- Indukciós vonalak iránya - Az indukciós erők irányát a jobb kéz hajlított ujjainak szabálya határozza meg.
Az áramtekercs mágneses tere. A jobb kéz hajlított ujjainak második szabálya
- Távvezetékek - Az erővonalak hasonlítanak egy patkó alakú állandó mágnes erővonalaira, azaz. a tekercs belsejében lévő erővonalak egyenes párhuzamosak, és a tekercselésen kívül az egyik végéből kilépnek, és a tekercs másik végébe lépnek. (4. ábra).
- Indukciós vonalak iránya - A mágneses mező mágneses pólusait a jobb kéz hajlított ujjainak második szabálya határozza meg.
Ha mentálisan megfogjuk a vezetéket (4. ábra) úgy, hogy a hajlított ujjak az áram irányát mutassák a tekercselés mentén, akkor a kinyújtott hüvelykujj a tekercs északi pólusára mutat.
Csak egy áramtekercs mágneses terének van mágneses pólusa.
4. A vezetőre ható mágneses erő mágneses mezőbe helyezett árammal
A mágneses erő nagysága
- Maximális erő - A mágneses erő maximálisan akkor nagy, ha a vezető merőlegesen helyezkedik el a terepi vonalakra (5. ábra).
- Nulla erő - A mágneses erő nulla, ha a vezető párhuzamosan helyezkedik el a terepi vonalakkal (6. ábra).
Ampere törvénye
(4): Fmax = BIL, ahol B a tér mágneses indukciója, I - a vezető mentén az áram nagysága, L - a vezető hossza, Fmax - a vezetékre merőleges vezetőre ható erő a mező ereje.
A mágneses erő iránya. A jobb kéz kinyújtott ujjainak szabálya
A mágneses mezőbe helyezett áramú vezetőre ható mágneses erő irányát a jobb kéz kinyújtott ujjainak szabálya határozza meg:
Ha a jobb kezünket úgy helyezzük el, hogy a kinyújtott ujjak a mágneses indukció erővonalainak irányába mutatnak, a hüvelykujj pedig a vezetékben lévő áram irányába mutat, akkor a mágneses erő mindig a tenyér felől irányul kifelé.