Дайте определение потока вектора магнитной индукции: Поток вектора магнитной индукции

Поток вектора магнитной индукции — Студопедия

Поток вектора магнитной индукции, пронизывающий площадку S — это величина, равная:

Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) измеряется в веберах (Вб)

Магнитный поток — величина скалярная.

Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) равен числу линий магнитной индукции, проходящих сквозь данную поверхность.

Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) сквозь произвольную замкнутую поверхность равен нулю:

Это теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля.

Она свидетельствует о том, что в природе не существует магнитных зарядов – физических объектов, на которых бы начинались или заканчивались линии магнитной индукции.

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Закон Фарадея [править]

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в СИ):

где

— электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,

— магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени русского физика Э. Х. Ленца:

Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея можно записать следующим образом:

где

— электродвижущая сила,

— число витков,

— магнитный поток через один виток,

— потокосцепление катушки.

3.4.1 Поток вектора магнитной индукции

Видеоурок: Электромагнитная индукция 

Лекция: Поток вектора магнитной индукции

Электромагнитная индукция

Как уже говорилось ранее, вокруг проводника, по которому направленно движутся заряженные частицы. Однако, после Эрстеда М.Фарадей доказал иное предположение — магнитное поле способное породить электрическое поле.

Ученый провел достаточно интересный эксперимент. Он взял деревянную основу, на которую намотал одну катушку, а между её витками — вторую. При этом обе катушки не соприкасались друг с другом. Первая была подключена к источнику тока, а вторая к гальванометру. Когда первая замыкалась, на второй наблюдались небольшие изменения, то есть по ней начинал двигаться ток. Однако стоит отметить, что данное наблюдение имело место только в случае с переменным током в первой катушке, если по ней бежал постоянный ток, никаких изменений во второй катушке не наблюдалось.

Так же стоит обратить внимание на то, что кратковременные импульсы во второй катушке также наблюдались в момент подключения и отключения первой катушки к источнику тока. Причем направление тока второй катушки менялось.

После проведенного эксперимента ученый сделал вывод, что в случае изменения магнитного поля на проводнике, который подключен к источнику тока, возникает индукционный ток. В случае, если ток на первой катушке возрастал, то индукционный ток второго проводника бежал в одном направлении, а в случае уменьшения первого, второй начинал бежать в противоположном направлении. Это явление называется электромагнитной индукцией.

После первого эксперимента Фарадей начал проводить и другие опыты — он начинал перемещать катушки относительно друг друга. Тогда он заметил, что чем быстрее происходит изменение катушек в пространстве, тем больший ток возникает в том проводнике, который не подключен к питанию.

Данное явление так же можно наблюдать и при использовании магнита. Если изменять положение магнита относительно катушки, подключенной к гальванометру, то его показания будут меняться. И чем быстрее происходит перемещение, тем больше они изменяются.

Поток

Поток характеризует плотность линий магнитного поля. Данная величина определяется магнитной индукцией, а также площадью, ограниченной контуром.

Обозначается и измеряется магнитный поток следующим образом:

Угол определяется наклоном линий магнитной индукции относительно ограниченного контура. Косинус будет равен единице при следующей ситуации:

Измеряется поток в Веберах (ВБ).

fizika / Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для поля вектора магнитной индукции

Поток вектора
магнитной индукции. Теорема Гаусса для
поля вектора магнитной индукции.

Поток
вектора магнитной индукции,
пронизывающий площадку S — это величина,
равная:

Поток
вектора магнитной индукции (магнитный
поток) измеряется в веберах (Вб)

Магнитный поток
— величина скалярная.

Поток
вектора магнитной индукции (магнитный
поток) равен числу линий магнитной
индукции, проходящих сквозь данную
поверхность.

Поток вектора
магнитной индукции (магнитный поток)
сквозь произвольную замкнутую поверхность
равен нулю:

Это теорема
Остроградского-Гаусса для магнитного
поля.

Она свидетельствует
о том, что в природе не существует
магнитных зарядов – физических объектов,
на которых бы начинались или заканчивались
линии магнитной индукции.

Как было показано выше, в
природе нет магнитных зарядов. В 1931 г.
П. Дирак высказал предположение о
существовании обособленных магнитных
зарядов, названных впоследствии монополи
Дирака. Однако до
сих пор они не найдены. Это приводит к
тому, что линии вектора   не
имеют ни начала, ни конца. Мы знаем, что
поток любого вектора через поверхность
равен разности числа линий, начинающихся
у поверхности, и числа линий, оканчивающихся
внутри поверхности:

 .

      В
соответствии с вышеизложенным, можно
сделать заключение, что
поток вектора   через
замкнутую поверхность должен быть
равен нулю.

      Таким
образом, для любого магнитного поля и
произвольной замкнутой поверхности S имеет
место условие:

      Это
теорема Гаусса для   (в
интегральной форме): поток
вектора магнитной индукции через любую
замкнутую поверхность равен нулю.

      Этот
результат является математическим
выражением того, что в
природе нет магнитных зарядов –
источников магнитного поля,
на которых начинались и заканчивались
бы линии магнитной индукции.

      Заменив поверхностный
интеграл в (1.7.1) объемным, получим:

      где   –
оператор Лапласа.

      Это
условие должно выполняться для любого
произвольного объема V,
а это, в свою очередь, возможно, если
подынтегральная функция в каждой точке
поля равна нулю. Таким образом, магнитное
поле обладает тем свойством, что
его дивергенция всюду
равна нулю:

      В этом
его отличие от электростатического
поля, которое является потенциальным
и может быть выражено скалярным
потенциалом φ,магнитное
поле – вихревое,
или соленоидальное (см.
рис. 1.3 и 1.8).

Рис. 1.9

      Компьютерная модель
магнитного поля Земли, подтверждающая
вихревой характер, изображена на рис.
1.9.

Рис 1.10

На рисунке 1.10 показаны магнитное поле
постоянного магнита. Линии магнитной
индукции замыкаются в окружающем
пространстве.

Поток вектора магнитной индукции — Студопедия

Потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через пло­щадку dS называется скалярная физическая величина равная

,

где  = Вcosα — проекция вектора  на направление нормали к площадке dS (α — угол между векторами  и ),  — вектор, модуль которого равен dS, а направление совпадает с направлением нормали  к площадке.

Поток вектора  может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от знака cosα (определяется выбором положительного направле­ния нормали ), рис. 46.

Поток вектора магнитной индукции Ф_В через произвольную поверхность S равен

. (3.21)

Для однородного поля и плоской поверхности, расположенной перпенди­кулярно вектору , В_n = В = const и Ф_В = BS. Из этой формулы определяется единица магнитного потока вебер (Вб): 1 Вб — магнитный поток, проходящий через плоскую поверхность площадью 1 м², расположенную перпендикулярно однородному магнитному полю, индукция которого равна 1 Тл (1 Вб = 1 Тл·м²).

Теорема Гаусса для поля . Поток вектора магнитной индук­ции через любую замкнутую поверхность равен нулю:

. (3.22)

Эта теорема отражает факт отсутствия магнитных зарядов, вследствие чего линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца и являются замкну­тыми. В качестве примера рассчитаем поток вектора  через соленоид. Магнитная индукция однородного поля внутри соленоида с сердечником с магнит­ной проницаемостью μ, согласно (3.19), равна . Магнитный поток че­рез один виток соленоида площадью S равен Ф₁ = BS, а полный магнитный по­ток, сцепленный со всеми витками соленоида и называемый потокосцеплением,

. (3.23)

1. Дайте определение вектора магнитной индукции. Что такое силовая линия магнитного поля? Изобразите картину силовых линий прямого бесконечно длинного тока.

Магни́тная
инду́кция
—векторнаявеличина, являющаяся силовой характеристикоймагнитного
поля(его действия на заряженные
частицы) в данной точке пространства.

Определяет,
с какой силоймагнитное
поле действует назаряд,
движущийся со скоростью.

Также
определяется моментом

α —
угол между векторами скорости и магнитной
индукции – сила Лоренца.

Силовыми
линиями магнитного поля называются
линии, касательные к которым в каждой
точке совпадают с направлением вектора
магнитной индукции.

2. Сформулируйте закон Био-Савара-Лапласа (рисунок, указать направление вектора в). Какое направление имеет элемент тока?

Элемент
тока I
длины dl
создает в точке Р поле с магнитной
индукции dB:

Закон
Био — Савара-Лапласа устанавливает что
dB:

1)
1/r²
2)
I
3) dB
перпендикулярно r
и dl

3. Напишите формулу для магнитной индукции поля прямолинейного проводника с током конечной длины. (рисунок, указать направление вектора в). Изобразите картину прямого бесконечно длинного тока.

Два
рисунка.

4. Что такое циркуляция вектора в? Сформулируйте теорему о циркуляции вектора магнитной индукции в случае магнитного поля постоянных токов( поясните все величины).

Циркуляция
вектора В по замкнутому контуру называется
интеграл :

где
dl
— вектор элементарной длины контура,
направленной вдоль обхода контура,
B_l=Bcosa
—
составляющая вектора В
в направлении касательной к контуру (с
учетом выбранного направления обхода),
a
— угол между векторами В
и dl

теорема
о циркуляции вектора В- циркуляция
вектора В по произвольному замкнутому
контуру равна произведению магнитной
постоянной на алгебраическую сумму
токов, охватываемых этим контуром:

1)
Циркуляция может быть по произвольному
контуру

2)
Сумма токов – алгебраическая ; токи
положительны, если направление обхода
контура совпадает с направлением силовых
линий , а отрицательны, если навстречу.
(рис 1)

Рассмотрим
бесконечно прямой ток I

На
расстоянии R*B=
µ₀
I/
2piR
– const

Контур
L
– окружность радиуса R

следует
что B
= B_l,
так
как В параллельно dl

Следует
что рисунок 2

5.Что такое сила Лоренца? Когда на заряд действует сила Лоренца? Сделайте рисунок и укажите ее направление для отрицательного заряда, движущегося перпендикулярно линиям в.

Сила
Лоренца – есть сила, действующая на
одиночный заряд , движущийся в магнитном
поле .

Одиночный
заряд – электрон, протон или любой
другой точечный заряд, например заряженная
капля жидкости.

F_Л = q υ B sin α.

Сила
Лоренца не действует на заряд в том
случае, когда заряд движется вдоль
линии В

Так
как sin0=
0

Для
отрицательного заряда сила Лоренца
направлена противоположна силе,
действующей на положительный заряд.

3.6. Поток и циркуляция вектора магнитной индукции.

Как и любое векторное поле, магнитное
поле может быть наглядно представлено
с помощью линий вектора магнитной
индукции
.
Их проводят обычным способом – так,
чтобы касательные к этим линиям в каждой
точке совпадали с направлением вектора,
а густота линий была бы пропорциональна
модулю векторав данном месте. Геометрическая картина
позволяет судить о конфигурации
конкретного магнитного поля и значительно
облегчает анализ некоторых ситуаций.

3.6.1. Теорема Гаусса для поля вектора
.Поток вектора магнитной индукции
сквозь любую замкнутую поверхность
равен нулю.

. (3.42)

Эта теорема является, по существу,
обобщением опыта. Она выражает в
постулативной форме тот экспериментальный
факт, что линии вектора
не имеют ни начала, ни конца. Поэтому
число линий, выходящих из объема,
ограниченного замкнутой поверхностью,
всегда равно числу линий, входящих в
этот объем.

Важное следствие. Поток векторасквозь поверхность,
ограниченную некоторым замкнутым
контуром, не зависит от формы поверхности.

Это легко понять, используя
представление о линиях вектора
:
так как они нигде не прерываются, их
число сквозь поверхность,
ограниченную данным контуром (поток
вектора),
действительно не должно зависеть от
формы поверхности.

Рассматриваемая теорема выражает
и тот факт, что в природе нет магнитных
зарядов, на которых начинались или
заканчивались бы линии вектора.
Магнитное поле порождают не магнитные
заряды (которых, по сегодняшним
представлениям, в природе нет), а
электрические токи.

Стягивая объем, заключенный внутри
поверхности
к интересующей нас точке поля, или
воспользовавшись т. Гаусса-Остроградского,
можем записать т. Гаусса для векторав дифференциальной форме:

.

Полученное выражение имеет
фундаментальный характер: оно справедливо
не только для постоянных, но и для
переменных магнитных полей.

3.6.2. Теорема о циркуляции вектора
(для магнитного поля постоянных токов).

Циркуляция вектора магнитной
индукции
поля постоянных токов по произвольному
замкнутому контуру равна произведению
на
алгебраическую сумму токов, охватываемых
контуром циркуляции.

Докажем эту теорему для прямого тока
и
контура,
лежащего в плоскости, перпендикулярной
направлению тока.

.

(В
СИ:
)

Согласно закону Био-Савара в каждой
точке контура
векторполя прямого токанаправлен по касательной к окружности,
проходящей через эту точку, а модуль
вектора индукции магнитного поля равен

,

где
— расстояние от оси тока до интересующей
нас точки.

,

где
— проекция векторана направление вектора.

(Здесь
элемент контура циркуляции. Не путать
с элементом проводника с током!)

Тогда

.

Если контур
не охватывает ток,
то проекции вектора

на направление вектора
поля токана противоположных

сторонах контура будут иметь обратные
знаки. В этом случае

.

Этот результат легко обобщить на
произвольно ориентированный относительно
направления тока контур. При этом под
следует понимать проекцию угла, под
которым виден элемент контура,
на плоскость, перпендикулярную направлению
тока. Чтобы обобщить полученный результат
на случай произвольных токов достаточно
воспользоваться принципом суперпозиции
для вектора.

Итак, равенство

справедливо для любых токов и произвольно
ориентированных контуров.

1. Токи суммируются алгебраически.

2. Положительное направление обхода
   образует правовинтовую систему с
   направлением тока.

3. Изменение направление обхода контура
   изменяет знак в правой части уравнения.

4. Токи, не охватываемые контуром, не дают
   вклада в сумму, стоящую в правой части
   уравнения.

Если токи распределены непрерывно, то
,
где— площадь поверхности, опирающейся на
контур.
В этом случае теорема о циркуляции
принимает вид:

.
(В СИ:)

Иногда теорему о циркуляции вектора
называютзаконом полного тока.

Тот факт, что циркуляция вектора
,
вообще говоря, не равна нулю, означает,
что магнитное поле не потенциально (в
отличие от электростатического). Такое
поле называютвихревымилисоленоидальным.

3. Дифференциальная форма теоремы о
   циркуляции вектора
   .

Применим теорему о циркуляции к
бесконечно малому со сторонами
и,
плоскость которого

перпендикулярна оси
.
Вклад в циркуляцию, вносимый стороной,
равен.
Противоположная сторонавносит в циркуляцию слагаемое.

Сумма этих вкладов равна

,

где
— площадь прямоугольника.

Аналогично, стороны
ивносят в циркуляцию

слагаемое
.
Тогда циркуляция вектора магнитной

индукции по контуру
равна

.

По теореме о циркуляции эта же величина
равна
,
где— полный ток, пронизывающий контур.
Приравнивая, приходим к уравнению

Аналогично, для бесконечно малых
прямоугольных контуров в плоскостях
и:

,

.

Умножив эти уравнения на координатные
орты
,
соответственно, и сложив, получаем

.
(В СИ:)

Символом
обозначен вектор

.

Формально
можно рассматривать как векторное
произведение дифференциального оператора

на вектор
,
т.е.

.

Примечание.

К дифференциальной форме теоремы о
циркуляции можно также перейти,
воспользовавшись т. Стокса.

.

От интеграла, выражающего циркуляцию
вектора
по замкнутому контуру,
переходим к интегралу по

поверхности
,
определяющему поток вектора.
Тогда

и в силу произвольности выбора контура
(поверхности
)
получаем

.

4. Примеры вычисления магнитных полей.

1. Пустотелый проводящий цилиндр радиусом
   ,
   по поверхности которого течет ток.

А.
Поле внутри цилиндра.

Поскольку внутри цилиндра токов нет,
то

и.

Б. Поле снаружи.

По теореме о циркуляции:
,
откудаи.

2. Бесконечный прямолинейный провод
   радиусом
   с постоянной по сечению плотностью
   токов.

А. Поле внутри провода: Магнитные
силовые линии внутри провода –
коаксиальные окружности.

Циркуляция
векторапо силовой линии радиусомравна

;;.

Б. Поле вне провода:
;.

3. Поле внутри длинного соленоида:

Выберем
контур, проходящий внутри соленоида и
снаружи, как показано

на рисунке.
Легко увидеть из симметрии, что поле
внутри направлено вдоль

оси соленоида,
поэтому циркуляция вектора
по перпендикулярным к оси

сторонам
контура равна нулю
.

Вне длинного
соленоида поле также равно нулю (можно
уйти на бесконечность, где поле всегда
равно нулю), поэтому циркуляция индукции
магнитного поля по выбранному контуру
равна:

где
плотность
витков (количество витков на единицу
длины),ток
через соленоид.

Итак, поле внутри соленоида равно:

.

24)Поток вектора магнитной индукции!! Теорема гаусса для магнитного поля!!!

Потоком
вектора магнитной индукции (магнитным
потоком) через
площадку dS называется скалярная
физическая величина, которая
равна 

 (1) где
B_n=Вcosα
— проекция вектора В на
направление нормали к площадке dS (α —
угол между векторами n и В),
dS=dSn —
вектор, у которого модуль равен dS, а
направление его совпадает с направлением
нормали n к
площадке. Поток вектора В может
быть как положительным, так и отрицательным
в зависимости от знака cosα (задается
выбором положительного направления
нормали n).
Поток вектора В обычно
связывают с контуром, по которому течет
ток. В этом случае положительное
направление нормали к контуру нами
задавалось: оно связывается с током
правилом правого винта. Значит, магнитный
поток, который создается контуром, через
поверхность, ограниченную им самим,
всегда положителен. 

Поток
вектора магнитной индукции Ф_B через
произвольную заданную поверхность S
равен (2) 

Для
однородного поля и плоской поверхности,
которая расположена перпендикулярно
вектору В,
B_n=B=const
и 
Из
этой формулы задается единица магнитного
потока вебер (Вб):
1 Вб — магнитный поток, который проходит
сквозь плоскую поверхность площадью 1
м²,
который расположен перпендикулярно
однородному магнитному полю и индукция
которого равна 1 Тл (1 Вб=1 Тл•м²). 

Теорема
Гаусса для поля В:
поток вектора магнитной индукции сквозь
любую замкнутую поверхность равен
нулю: (3) 

Эта
теорема является отражением факта,
что магнитные
заряды отсутствуют,
вследствие чего линии магнитной индукции
не имеют ни начала, ни конца и являются
замкнутыми. 

Следовательно,
для потоков векторов В и Е сквозь
замкнутую поверхность в вихревом и
потенциальном полях получаются различные
формулы. 

В
качестве примера найдем поток
вектора В сквозь
соленоид. Магнитная индукция однородного
поля внутри соленоида с сердечником с
магнитной проницаемостью μ,
равна 

Магнитный
поток сквозь один виток соленоида
площадью S равен 

а
полный магнитный поток, который сцеплен
со всеми витками соленоида и
называемый потокосцеплением, 

25)Явление электромагнитной индукции!! Закон Фарадея и правило Ленца!! эдс индукции в движущихся проводниках!!!

Явление электромагнитной
индукции было
открыто выдающимся английским
физиком М. Фарадеем в
1831 г. Оно заключается в возникновении
электрического тока в замкнутом
проводящем контуре при изменении во
времени магнитного
потока,
пронизывающего контур.

Магнитным
потоком Φ через площадь S контура
называют величину 

где B –
модуль вектора
магнитной индукции,
α – угол между вектором и
нормальюк
плоскости контура (рис. 1.20.1).

Определение
магнитного потока нетрудно обобщить
на случай неоднородного магнитного
поля и неплоского контура. Единица
магнитного потока в системе СИ
называется вебером(Вб).
Магнитный поток, равный 1 Вб,
создается магнитным полем с индукцией 1 Тл,
пронизывающим по направлению нормали
плоский контур площадью 1 м²: 

Фарадей
экспериментально установил, что при
изменении магнитного потока в проводящем
контуре возникает ЭДС индукции _инд,
равная скорости изменения магнитного
потока через поверхность, ограниченную
контуром, взятой со знаком минус: 

Эта
формула носит название закона
Фарадея.

Опыт
показывает, что индукционный ток,
возбуждаемый в замкнутом контуре при
изменении магнитного потока, всегда
направлен так, что создаваемое им
магнитное поле препятствует изменению
магнитного потока, вызывающего
индукционный ток. Это утверждение,
сформулированное в 1833 г.,
называется правилом
Ленца.

Рис. 1.20.2
иллюстрирует правило Ленца на примере
неподвижного проводящего контура,
который находится в однородном магнитном
поле, модуль индукции которого
увеличивается во времени.

Правило
Ленца отражает тот экспериментальный
факт, что _индивсегда
имеют противоположные знаки (знак
«минус» в формуле Фарадея). Правило
Ленца имеет глубокий физический смысл
– оно выражает закон сохранения энергии.

Изменение
магнитного потока, пронизывающего
замкнутый контур, может происходить по
двум причинам.

1.
Магнитный поток изменяется вследствие
перемещения контура или его частей в
постоянном во времени магнитном поле.
Это случай, когда проводники, а вместе
с ними и свободные носители заряда,
движутся в магнитном поле. Возникновение
ЭДС индукции объясняется действием
силы Лоренца на свободные заряды в
движущихся проводниках. Сила
Лоренцаиграет в этом случае
роль сторонней силы.

Рассмотрим
в качестве примера возникновение ЭДС
индукции в прямоугольном контуре,
помещенном в однородное магнитное
поле перпендикулярное
плоскости контура. Пусть одна из сторон
контура длинойlскользит со
скоростьюпо
двум другим сторонам (рис. 1.20.3).

Какое определение для магнитного потока?

Магнитный поток, определяемый как «Отсутствие силовых линий, пересекающихся перпендикулярно плоскости (или) поверхности».

Математически интерпретируется

\ (phi = overrightarrow {B} центральная точка overrightarrow {A} \)
\ (overrightarrow {B} \) — Магнитная индукция
\ (overrightarrow {A} \) — Вектор площади

Здесь,

Площадь — это векторная величина, направление вектора площади \ ((стрелка вправо {A}) \) перпендикулярно плоскости (или) поверхности.

v Для открытой поверхности,

В качестве вектора площади \ ((overrightarrow {A}) \) мы можем взять любое направление, но мы будем придерживаться этого до конца задачи

.

v Для закрытых поверхностей:

Вектор площади направлен наружу нормально.

Случай I: [\ (стрелка вправо {B} \) однородна] и [данная поверхность плоская]

Посмотрите на заданную плоскость, вектор площади \ ((overrightarrow {A}) \)

Плоскость составляет угол (Ɵ) с направлением магнитной индукции \ (влево (стрелка вверху справа {B}) \) магнитный поток для плоскости может быть

записывается как

φ = BAcosƟ

Здесь мы разложили \ (стрелку вверху {B} \) на его компоненты BcosƟ и BsinƟ. Здесь BcosƟ перпендикулярно пересекает данную плоскость.

Случай: II [\ (overrightarrow {B} \) однородна, а заданная поверхность имеет произвольную форму]

Для любой произвольной поверхности поток можно определить как разделение поверхности на малую дифференциальную площадь элемента (dA), а поток, связывающий элементную площадь, равен (dφ)

dφ = B. dA

Сумма потока через всю элементарную область дает поток через произвольную поверхность.

\ (int {dphi} = int {B.dA} \)

Если вектор площади составляет угол \ (стрелка вправо {B} \), то \ (int {dphi} = int {B.dA} \) cos Ɵ

Особые случаи:

Величина магнитного потока является функцией трех параметров: сила магнитной индукции \ ((стрелка вверху {B}) \), величина площади и угол (Ɵ) между \ (стрелка вверху {B} \) и \ (стрелка вверху {A} \) по отношению к этому потоку может быть

φ = + ve и -ve

φ = 0 (также может быть нулевым)

(i) Ɵ = 0 ° [Ɵ — Угол между \ (стрелка вверху {B} \) и \ (стрелка вправо {A} \)]
\ (begin {matrix} phi = B.cos theta ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, \ phi = BA ,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,, \ phi = max imum (theta = 0 {} ^ circ) \ end {matrix} \)

(ii) Ɵ = 90 °

φ = BAcos Ɵ

Плотность магнитного потока

Магнитный поток — мера напряженности (или) напряженности поля в данной области.{2}}} = 1Т \)

Вт / м2 — единица магнитной индукции \ ((стрелка вверху {B}) \) некоторое время, которая называется плотностью магнитного потока.

Плотность магнитного потока = ничто сила магнитной индукции.

.

K&J Magnetics — Глоссарий

Глоссарий магнитной терминологии

Воздушный зазор — «Внешнее» расстояние от одного полюса магнита до другого через немагнитный материал (обычно воздух).

Анизотропный — Анизотропный материал имеет разные свойства в разных направлениях. Например, древесина с волокнами в одном направлении прочнее, чем в другом. Как и дерево, неодимовые магниты также анизотропны. Еще до намагничивания неодимовый магнит имеет «предпочтительное» направление намагничивания.См. Нашу статью Все о направлении намагничивания для получения дополнительной информации.

Неодимовые магниты изготавливаются с предпочтительным направлением намагничивания, которое нельзя изменить. Эти материалы либо производятся под воздействием сильных магнитных полей, либо прессуются определенным образом и могут намагничиваться только через предпочтительную ось. Магниты из спеченного неодима (железо-бор) и самарий-кобальт являются анизотропными.

B / H Curve — Результат нанесения значения приложенного магнитного поля (H) в зависимости от достигнутой результирующей плотности потока (B).Эта кривая описывает свойства любого магнитного материала. Графическое объяснение можно найти здесь.

BH _max (Максимальное произведение энергии) — Максимальное произведение энергии в точке кривой B / H, имеющей наибольшую прочность, выраженное в MGOe (MegaGaussOersteds). При описании марки неодимового магнита это число обычно называют числом «N», как в магнитах класса N52.

На рисунке справа это область внутри рамки под кривой.

Br _max (остаточная индукция) — Также называется «Остаточная индукция».
Плотность потока «. Магнитная индукция, остающаяся в насыщенном магнитном материале после
намагничивающее поле было удалено. Это точка, в которой петля гистерезиса пересекает ось B при нулевой силе намагничивания, и представляет собой максимальный выходной поток от данного материала магнита. По определению, эта точка возникает при нулевом воздушном зазоре, и поэтому ее нельзя увидеть при практическом использовании магнитных материалов.

C.G.S. — Аббревиатура системы измерения «Сантиметр, грамм, секунда».

Коэрцитивная сила (Hc) — Сила размагничивания, измеряемая в Эрстедах, необходимая для уменьшения наблюдаемой индукции B до нуля после того, как магнит был предварительно доведен до насыщения.

Кривая размагничивания — Второй квадрант петли гистерезиса, обычно описывающий поведение магнитных характеристик при фактическом использовании.Также известна как кривая B-H. Найдите эти кривые для некоторых из наших самых популярных марок магнитов на нашей странице Кривые BH.

Сила размагничивания — Сила намагничивания, обычно в направлении, противоположном силе, используемой для намагничивания в первую очередь. Размагничивающими силами также могут быть удары, вибрация и температура.

Размеры — Физический размер магнита, включая любое покрытие или
покрытие.

Допуск на размер — Допуск, указанный как допустимый диапазон, в номинальных размерах готового магнита.Цель допуска — указать допустимую свободу действий при производстве.

(Магнитный) Дипольный момент (м) — величина, которая описывает крутящий момент, который данный магнит испытывает во внешнем магнитном поле.

Некоторые люди (например, физики) используют модель магнитного диполя для имитации или математического моделирования магнита или группы магнитов. С математической точки зрения это проще, чем рассматривать сложность странных форм магнита. Это теоретически не идеально. Его использование не всегда соответствует измеренным значениям напряженности поля вблизи неодимового магнита.Он отлично подходит для сферы, но не подходит для других форм, таких как диски или блоки. Это отличное приближение, когда вы измеряете далеко от магнита, но не очень хорошо крупным планом, особенно возле краев магнита.

Рассчитайте дипольный момент по формуле m = дипольный момент в А · м ² = Br x V / μ _o , где:

• Br — Br max, остаточная плотность потока, выраженная в Tesla.
• V — объем магнита, выраженный в кубических метрах.
• μ _o — проницаемость вакуума, или 4 π x 10 ^-7 Н / Д ² .

Электромагнит — Магнит, состоящий из соленоида с железным сердечником, который имеет магнитное поле только во время протекания тока через соленоид. Узнайте больше в нашей статье о электромагнитах.

Ферромагнитный материал — Материал, который является либо источником магнитного потока, либо проводником магнитного потока.Большинство ферромагнитных материалов содержат железо, никель или кобальт.

Gauss — Единица магнитной индукции, Б. Линии магнитного потока
на квадратный сантиметр в системе C.G.S. система измерения. Эквивалентно линиям на квадратный дюйм в английской системе и веберам на квадратный метр или тесла в системе S.I. 10000 гаусс равняется 1 тесла.

Гауссметр — Прибор, используемый для измерения мгновенного значения магнитной индукции B, обычно измеряемой в гауссах (C.Г.С.). Также называется магнитометром постоянного тока.

Gilbert — Единица магнитодвижущей силы F в системе C.G.S. система.

Петля гистерезиса — График зависимости силы намагничивания от результирующей намагниченности (также называемой кривой B / H) материала, когда он последовательно намагничивается до насыщения, размагничивается, намагничивается в противоположном направлении и, наконец, повторно намагничивается. При продолжении повторного использования этот график будет замкнутым контуром, который полностью описывает характеристики магнитного материала.Размер и форма этой «петли» важны как для твердых, так и для мягких материалов.

Для мягких материалов, которые обычно используются в цепях переменного тока, область внутри этой «петли» должна быть как можно более тонкой (это мера потерь энергии). Но с твердыми материалами, чем «толще» петля, тем сильнее будет магнит.

Первый квадрант контура (то есть + X и + Y) называется кривой намагничивания. Это интересно, потому что показывает, сколько силы намагничивания необходимо приложить, чтобы насытить магнит.Второй квадрант (-X и + Y) называется кривой размагничивания.

Здесь можно найти графическое объяснение.

Индукция, (B) — Магнитный поток на единицу площади сечения, перпендикулярного направлению потока. Измеряется в гауссах, в системе C.G.S. система единиц.

Внутренняя коэрцитивная сила (H _ci ) — Указывает на сопротивление материала размагничиванию. Она равна размагничивающей силе, которая уменьшает внутреннюю индукцию Bi в материале до нуля после намагничивания до насыщения; измеряется в эрстедах.

Необратимые потери — Частичное размагничивание магнита, вызванное воздействием высоких или низких температур, внешних полей, ударов, вибрации или других факторов. Эти потери
восстанавливается только перемагничиванием. Магниты можно стабилизировать от необратимых потерь за счет частичного размагничивания, вызванного температурными циклами или внешними магнитными полями.

Изотропный материал — Материал, который может быть намагничен вдоль любой оси или направления (магнитно неориентированный материал).Противоположность анизотропному магниту.

Keeper — Кусок мягкого железа, временно добавленный между полюсами магнитной цепи, чтобы защитить ее от размагничивающих воздействий. Также называется шунтом. Для неодимовых и других современных магнитов держатели обычно не нужны. Они чаще используются с более старыми подковообразными магнитами Alnico.

Килогаусс — Один Килогаусс = 1000 Гаусс = Максвелла на квадратный сантиметр.

Магнит — Магнит — это предмет, сделанный из определенных материалов, которые создают магнитное поле.У каждого магнита есть как минимум один северный полюс и один южный полюс. По соглашению мы говорим, что силовые линии магнитного поля покидают северный конец магнита и входят в южный конец магнита. Это пример магнитного диполя («ди» означает два, то есть два полюса).

Если взять стержневой магнит и разбить его на две части, у каждой части снова будет северный полюс и южный полюс. Если вы возьмете одну из этих частей и разделите ее на две, каждая из более мелких частей будет иметь северный и южный полюсы. Независимо от того, насколько маленькими становятся части магнита, у каждой части будет северный и южный полюсы.Не было показано, что возможно получить единственный северный полюс или единственный южный полюс, который является монополем («моно» означает один или единственный, то есть один полюс).

Магнитная цепь — Состоит из всех элементов, включая воздушные зазоры и немагнитные материалы, по которым проходит магнитный поток от магнита, начиная от северного полюса магнита до южного полюса.

Магнитное поле (B) —
Если указано на нашем сайте, поверхностное поле или магнитное поле относится к напряженности в гауссах.Для аксиально намагниченных дисков и цилиндров он указан на поверхности магнита вдоль центральной оси намагничивания. Для блоков он указывается на поверхности магнита также вдоль центральной оси намагничивания. Для колец вы можете увидеть два значения. B _{y, центр} определяет вертикальную составляющую магнитного поля в воздухе в центре кольца. B _{y, кольцо} определяет вертикальную составляющую магнитного поля на поверхности магнита, посередине между внутренним и внешним диаметрами.Некоторые изображения магнитных полей можно найти здесь.

Напряженность магнитного поля (H) — Сила намагничивания или размагничивания — это мера векторной магнитной величины, которая определяет способность электрического тока или магнитного тела индуцировать магнитное поле в данной точке; измеряется в Эрстедах.

Магнитный поток — Это надуманная, но измеримая концепция, которая возникла в попытке описать «поток» магнитного поля.Когда магнитная индукция B равномерно распределена и перпендикулярна области A, поток Φ = BA.

Плотность магнитного потока — Линий магнитного потока на единицу площади, обычно измеряется в
Гаусс (C.G.S.). Одна линия потока на квадратный сантиметр — это одна линия Максвелла.

Магнитная индукция (B) — Магнитное поле, создаваемое силой поля H в заданной точке. Это векторная сумма напряженности магнитного поля и результирующей собственной индукции в каждой точке вещества.Магнитная индукция — это поток на единицу площади, нормальный к направлению магнитного пути.

Магнитная силовая линия — Воображаемая линия магнитного поля, которая в каждой точке имеет направление магнитного потока в этой точке.

Магнитный полюс — Область, в которой сосредоточены силовые линии.

Магнитодвижущая сила (F или mmf) — Разность магнитных потенциалов между любыми двумя точками. Аналогично напряжению в электрических цепях.То, что создает магнитное поле. Обычно производится током, протекающим через катушку с проволокой. Измеряется в
Gilberts (C.G.S.) или Ampere Turnns (S.I.).

Класс материала — Неодимовые магниты (NdFeB) классифицируются по магнитному материалу, из которого они изготовлены. Вообще говоря, чем выше марка материала, тем сильнее магнит. Мы обнаружили, что тяговое усилие магнита напрямую связано с числом «N». В настоящее время марки неодимовых магнитов варьируются от N35 до N52.Теоретический предел для неодимовых магнитов — марка N64, хотя в настоящее время невозможно производить магниты такой мощности. Класс большинства наших стандартных магнитов — N42, потому что мы считаем, что N42 обеспечивает оптимальный баланс между силой и стоимостью. Мы также предлагаем широкий ассортимент типоразмеров класса N52 для клиентов, которым нужны самые сильные постоянные магниты.

Максимальное произведение энергии (BH _max ) — Напряженность магнитного поля в точке максимального произведения энергии магнитного материала.Напряженность поля полностью насыщенного магнитного материала, измеренная в Mega Gauss Oersteds, MGOe.

Максимальная рабочая температура (T _max ) — Также известная как максимальная рабочая температура, это температура, при которой магнит может подвергаться непрерывному воздействию без существенной нестабильности на большие расстояния или структурных изменений.

Максвелл — Единица магнитного потока в C.G.S. электромагнитная система. Один максвелл — это одна линия магнитного потока.

Кривая намагничивания — Участок первого квадранта петли гистерезиса (B / H)
Кривая для магнитного материала.

Сила намагничивания (H) — Магнитодвижущая сила на единицу длины магнита, измеряется в Эрстедах (C.G.S.) или ампер-витках на метр (S.I).
Максвелл — C.G.S. единица измерения полного магнитного потока в силовых линиях на квадратный сантиметр.

MGOe — Мега (миллионов) Гаусс Эрстед. Единица измерения, обычно используемая для определения максимального энергетического продукта для данного материала. См. Продукт с максимальной энергией.

Северный полюс — Северный полюс магнита — это тот, который притягивается к северному магнитному полюсу Земли.Этот северный полюс обозначается буквой N. Согласно принятому соглашению, линии потока проходят от северного полюса к южному.

Эрстед (Oe) — C.G.S. единица силы намагничивания. Эквивалент в английской системе — ампер-виток на дюйм (1 эрстед равен 79,58 А / м). Единица измерения S.I. — ампер-виток на метр.

Ориентация — Используется для описания направления намагничивания материала.
Направление ориентации — направление, в котором анизотропный магнит должен быть намагничен для достижения оптимальных магнитных свойств.

Парамагнитные материалы — Материалы, которые не притягиваются к магнитным полям (дерево, пластик, алюминий и т. Д.). Материал, имеющий проницаемость немного больше 1.

Постоянный магнит — Магнит, который сохраняет свой магнетизм после удаления из магнитного поля. Постоянный магнит «всегда включен». Неодимовые магниты — это постоянные магниты.

Проницаемость (P) — Мера относительной легкости, с которой поток проходит через данный материал или пространство.Он рассчитывается путем деления магнитного потока на магнитодвижущую силу. Проницаемость — это величина, обратная сопротивлению.

Коэффициент проницаемости (P _c ) — Также называемая линией нагрузки, B / H или «рабочий наклон» магнита, это линия на кривой размагничивания, где действует данный магнит. Значение зависит как от формы магнита, так и от окружающей среды (некоторые скажут, как он используется в цепи). На практике это число, которое определяет, насколько сложно силовым линиям проходить от северного полюса к южному полюсу магнита.Высокий цилиндрический магнит будет иметь высокий Pc, а короткий тонкий диск — низкий Pc.

Наш онлайн-калькулятор тягового усилия может рассчитать Pc для обычных форм. Это предполагает наличие единственного магнита в свободном пространстве. Другие близлежащие магниты или ферромагнитные материалы могут изменить ситуацию.

Проницаемость (μ) — Отношение магнитной индукции материала к производящей его силе намагничивания (B / H). Это мера того, насколько материал намагничивается в присутствии магнитного поля.

Магнитная проницаемость вакуума (µ _o ) составляет 4π × 10 ^-7 Н / Д ² .

Полюс — Область, где сконцентрированы линии магнитного потока.

Покрытие / покрытие — Большинство неодимовых магнитов имеют гальваническое покрытие или покрытие по порядку.
для защиты материала магнита от коррозии. Неодимовые магниты
в основном состоит из неодима, железа и бора. Железо в магните будет
ржавчины, если она не защищена от окружающей среды каким-либо покрытием или
покрытие.Большинство неодимовых магнитов, которые мы храним, имеют тройное покрытие.
никель-медно-никелевый, но некоторые покрыты золотом, серебром или черным никелем, а
другие покрыты эпоксидной смолой, пластиком или резиной.

Полярность — Характеристика определенного полюса в определенном месте постоянного магнита. Отличает Север от Южного полюса.

Сила тяги — Сила, необходимая для того, чтобы оторвать магнит от плоской стальной пластины, используя силу, перпендикулярную поверхности.Предел удерживающей способности магнита. Указанное тяговое усилие является фактическими данными, полученными в результате испытаний с использованием нашего современного стенда для испытания силы. Полная таблица тягового усилия для всех наших стандартных магнитов доступна здесь: Таблица тягового усилия.

Мы тестируем два разных значения тягового усилия, используя две разные установки. Подробнее об этих двух силах тяги читайте здесь.

Редкоземельный элемент — Обычно используется для описания высокоэнергетического магнитного материала, такого как NdFeB (неодим-железо-бор) и SmCo (самарий-кобальт).

Относительная проницаемость — Отношение проницаемости материала к проницаемости вакуума. В C.G.S. В системе проницаемость в вакууме по определению равна 1. Проницаемость воздуха также для всех практических целей равна 1 в C.G.S. система.

Сопротивление (R) — Мера относительного сопротивления материала прохождению флюса. Он рассчитывается путем деления магнитодвижущей силы на магнитный поток. Нежелание — это величина, обратная проницаемости.

Remanence, (B _d ) — Магнитная индукция, которая остается в магнитной цепи после снятия приложенной силы намагничивания.

Остаточная плотность потока (Br _макс. ) — См. Br _макс. .

Остаточная индукция (Br _max ) — См. Br _max .

Обратный путь — Проводящие элементы в магнитной цепи, которые обеспечивают путь с низким сопротивлением для магнитного потока.

Reversible Temperature Coefficient — Мера обратимых изменений потока, вызванных колебаниями температуры.

Насыщение — Состояние, при котором увеличение силы намагничивания не приводит к дальнейшему увеличению магнитной индукции в магнитном материале.

Шунт — Кусок из мягкого железа, временно добавленный между полюсами магнитной цепи для защиты от размагничивающих воздействий. Также называется хранителем.Не требуется для неодима и других современных магнитов.

S.I. — Аббревиатура от Système International. Относится к Международной стандартной системе единиц. Он также известен как система MKS.

Южный полюс — Южный полюс магнита — это тот, который притягивается к южному полюсу Земли. Этот полюс, направленный на юг, обозначается буквой S. Согласно принятому соглашению, линии потока проходят от северного полюса к южному.

Стабилизация — Процесс воздействия на магнит или магнитный узел повышенных температур или внешних магнитных полей с целью размагничивания до заданного уровня. После этого магнит не будет подвергаться деградации в будущем при таком уровне размагничивающего воздействия.

Температурный коэффициент — Коэффициент, который используется для расчета уменьшения магнитного потока, соответствующего увеличению рабочей температуры.Потери магнитного потока восстанавливаются при понижении рабочей температуры.

Тесла — Блок S.I. для магнитной индукции (плотности потока). Одна Тесла равна 10000 Гаусс.

Weber — Единица измерения полного магнитного потока. Практическая единица магнитного потока. Это величина магнитного потока, который, когда он связан с однородной скоростью с одновитковой электрической цепью в течение интервала в 1 секунду, индуцирует в этой цепи электродвижущую силу в 1 вольт.

Вес — Вес одного магнита
.

Электромагнетизм | физика | Britannica

Электромагнетизм , наука о заряде, а также о силах и полях, связанных с зарядом. Электричество и магнетизм — два аспекта электромагнетизма.

Британская викторина

Викторина «Все о физике»

Кто из этих людей был первым ученым, проведшим эксперимент по управляемой цепной ядерной реакции?

Электричество и магнетизм долгое время считались отдельными силами.Только в 19 веке они стали рассматриваться как взаимосвязанные явления. В 1905 году специальная теория относительности Альберта Эйнштейна без всяких сомнений установила, что оба аспекта являются аспектами одного общего явления. Однако на практике электрические и магнитные силы ведут себя по-разному и описываются разными уравнениями. Электрические силы создаются электрическими зарядами в состоянии покоя или в движении. С другой стороны, магнитные силы создаются только движущимися зарядами и действуют исключительно на движущиеся заряды.

Электрические явления происходят даже в нейтральной материи, потому что силы действуют на отдельные заряженные составляющие. В частности, электрическая сила отвечает за большинство физических и химических свойств атомов и молекул. Это чрезвычайно сильно по сравнению с гравитацией. Например, отсутствие только одного электрона из каждого миллиарда молекул у двух 70-килограммовых (154-фунтовых) людей, стоящих на расстоянии двух метров (двух ярдов) друг от друга, оттолкнет их с силой в 30 000 тонн. В более привычном масштабе электрические явления ответственны за молнии и гром, сопровождающие определенные бури.

Электрические и магнитные силы могут быть обнаружены в областях, называемых электрическими и магнитными полями. Эти поля имеют фундаментальную природу и могут существовать в космосе вдали от заряда или тока, которые их породили. Примечательно, что электрические поля могут создавать магнитные поля и наоборот, независимо от любого внешнего заряда. Как обнаружил в своей работе английский физик Майкл Фарадей, изменяющееся магнитное поле создает электрическое поле, лежащее в основе производства электроэнергии. И наоборот, изменяющееся электрическое поле создает магнитное поле, как пришел к выводу шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл.Математические уравнения, сформулированные Максвеллом, включают световые и волновые явления в электромагнетизм. Он показал, что электрические и магнитные поля путешествуют вместе в пространстве как волны электромагнитного излучения, при этом изменяющиеся поля взаимно поддерживают друг друга. Примерами электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве независимо от материи, являются радио- и телевизионные волны, микроволны, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовый свет, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Все эти волны движутся с одинаковой скоростью, а именно скоростью света (примерно 300 000 километров, или 186 000 миль в секунду).Они отличаются друг от друга только частотой, с которой колеблются их электрическое и магнитное поля.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.
Подпишитесь сегодня

Уравнения Максвелла по-прежнему обеспечивают полное и элегантное описание электромагнетизма вплоть до субатомного масштаба, но не включая его. Однако в XX веке интерпретация его творчества была расширена. Специальная теория относительности Эйнштейна объединила электрические и магнитные поля в одно общее поле и ограничила скорость всей материи скоростью электромагнитного излучения.В конце 1960-х физики обнаружили, что у других сил в природе есть поля с математической структурой, подобной структуре электромагнитного поля. Эти другие силы — сильная сила, ответственная за энергию, выделяемую при ядерном синтезе, и слабая сила, наблюдаемая при радиоактивном распаде нестабильных ядер атомов. В частности, слабые и электромагнитные силы были объединены в общую силу, называемую электрослабой силой. Цель многих физиков объединить все фундаментальные силы, включая гравитацию, в одну великую единую теорию, на сегодняшний день не достигнута.

Важным аспектом электромагнетизма является наука об электричестве, которая занимается поведением агрегатов заряда, включая распределение заряда в материи и движение заряда с места на место. Различные типы материалов классифицируются как проводники или изоляторы в зависимости от того, могут ли заряды свободно перемещаться через составляющие их вещества. Электрический ток — это мера потока зарядов; законы, управляющие токами в материи, важны в технологии, особенно в производстве, распределении и управлении энергией.

Понятие напряжения, как и понятия заряда и тока, является фундаментальным в науке об электричестве. Напряжение — это мера склонности заряда перетекать из одного места в другое; положительные заряды обычно имеют тенденцию перемещаться из области высокого напряжения в область более низкого напряжения. Распространенная проблема в электричестве — это определение отношения между напряжением и током или зарядом в данной физической ситуации.

Эта статья стремится дать качественное понимание электромагнетизма, а также количественную оценку величин, связанных с электромагнитными явлениями.

.

Магнитное сопротивление — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Магнитное сопротивление , или магнитное сопротивление , это измерение, используемое при анализе магнитных цепей. Это похоже на сопротивление в электрической цепи, но вместо того, чтобы рассеивать магнитную энергию, он накапливает магнитную энергию. Поскольку электрическое поле заставляет электрический ток следовать по пути наименьшего сопротивления, магнитное поле заставляет магнитный поток следовать по пути наименьшего магнитного сопротивления.Это скаляр,
большое количество, например, электрическое сопротивление.

Сопротивление обычно обозначается ℜ.

Термин был введен в обращение в мае 1888 года Оливером Хевисайдом. ^[1] Понятие «магнитное сопротивление» было впервые упомянуто Джеймсом Джоулем ^[2] , а термин «магнитодвижущая сила» (МДС) был впервые назван Бозанке. ^[3] Идея магнитного потока Закон, аналогичный закону Ома для замкнутых электрических цепей, приписан Х. Роуленду. ^[4]

Полное сопротивление равно отношению «магнитодвижущей силы» (МДС) в пассивной магнитной цепи к магнитному потоку в этой цепи.В поле переменного тока магнитное сопротивление — это отношение значений амплитуды синусоидальной MMF и магнитного потока. (см. фазоры)

Это определение может быть выражено как:

R = FΦ {\ displaystyle {\ mathcal {R}} = {\ frac {\ mathcal {F}} {\ Phi}}}

где

R {\ displaystyle {\ mathcal {R}}} («R») — сопротивление в ампер-витках на вебер (единица, эквивалентная виткам на генри). «Число витков» относится к количеству обмоток электрического проводника, содержащего индуктор.

F {\ displaystyle {\ mathcal {F}}} («F») — магнитодвижущая сила (МДС) в ампер-витках.

Φ («Phi») — это магнитный поток в паутине.

Иногда он известен как закон Гопкинсона и аналогичен закону Ома, в котором сопротивление заменено на сопротивление, напряжение — на MMF, а ток — на магнитный поток.

Магнитный поток всегда образует замкнутый контур, как описано уравнениями Максвелла, но путь контура зависит от сопротивления окружающих материалов.Он сконцентрирован на пути наименьшего сопротивления. Воздух и вакуум обладают высоким сопротивлением. Легко намагничиваемые материалы, такие как мягкое железо, имеют низкое сопротивление. Концентрация магнитного потока в материалах с низким магнитным сопротивлением формирует сильные временные полюса и вызывает механические силы, которые стремятся перемещать материалы в области с более высоким магнитным потоком, поэтому это всегда сила притяжения (притяжение).

Сопротивление однородной магнитной цепи можно рассчитать как:

R = lμ0μrA {\ displaystyle {\ mathcal {R}} = {\ frac {l} {\ mu _ {0} \ mu _ {r} A}}}

или

R = lμA {\ displaystyle {\ mathcal {R}} = {\ frac {l} {\ mu A}}}

где

l — длина контура в метрах

μ0 {\ displaystyle \ mu _ {0}} — проницаемость свободного пространства, равная 4π × 10−7 {\ displaystyle 4 \ pi \ times 10 ^ {- 7}} генри на метр

.

μr {\ displaystyle \ mu _ {r}} — относительная магнитная проницаемость материала (безразмерная)

μ {\ displaystyle \ mu} — проницаемость материала ( μ = μ0μr {\ displaystyle \ mu = \ mu _ {0} \ mu _ {r}})

A — площадь поперечного сечения контура в квадратных метрах

Обратное сопротивление называется проницаемостью .

P = 1R {\ displaystyle {\ mathcal {P}} = {\ frac {1} {\ mathcal {R}}}}

Его производной единицей в системе СИ является генри (то же, что и единица индуктивности, хотя эти два понятия различны).

• В сердечниках некоторых трансформаторов могут быть образованы воздушные зазоры для уменьшения эффекта насыщения. Это увеличивает сопротивление магнитной цепи и позволяет ей накапливать больше энергии до насыщения сердечника. Этот эффект также используется в обратном трансформаторе.

• Изменение сопротивления — это принцип, лежащий в основе реактивного двигателя (или генератора переменного сопротивления) и генератора переменного тока Alexanderson. Другими словами, силы сопротивления стремятся найти наиболее выровненную магнитную цепь и небольшой воздушный зазор.

• Мультимедийные громкоговорители обычно имеют магнитную экранировку, чтобы уменьшить магнитные помехи, которые они создают для телевизоров и других ЭЛТ. Магнит динамика покрыт таким материалом, как мягкое железо, чтобы минимизировать паразитное магнитное поле.

Сопротивление также может применяться к:

1. ↑ Heaviside O., Electrical Papers, Vol 2 — L .; Нью-Йорк: Macmillan, 1892, стр.166.
2. ↑ Джоуль Дж., Научные статьи, том 1 — 1884, стр.36
3. ↑ Bosanquet, Phil. Mag., Том 15, 1883 г., стр.205
4. ↑ Rowland H., Phil. Mag. (4), том 46, 1873, стр.140

.