Магнитный поток. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость
Произведение магнитной индукции на величину площадки, перпендикулярной направлению поля, называется магнитным потоком через данную площадку.
Магнитный поток через площадку можно рассматривать как совокупность магнитных линий, пронизывающих всю площадку, расположенную перпендикулярно направлению магнитного поля.
Магнитный поток обозначается буквой Ф и вычисляется по формуле: Ф = B * S, где В — магнитная индукция; S — площадь площадки.
В качестве единицы магнитного потока принят вебер (обозначение вб).
Магнитную индукцию можно представить произведением двух сомножителей, один из которых μ — магнитная проницаемость, зависит от физических свойств тела, а второй H — напряженность магнитного поля от величины и расположения электрических токов, создающих это поле, B = μ * H.
Количественная связь между электрическим током и напряженностью окружающего его магнитного поля определяется законом полного тока.
Рассмотрим магнитное поле, образованное кольцевой катушкой, имеющей w витков, равномерно распределенных по всей длине сердечника (рис. 1).
Проведем замкнутый контур, совпадающий с магнитной линией в сердечнике. Поверхность, ограниченная этим контуром, пронизывается w витками. В каждом витке течет ток, равный I.
Полный ток, пронизывающий контур, равен произведению силы тока на число витков.
Вследствие осевой симметрии катушки напряженность поля во всех точках контура имеет одинаковое значение.
В этом случае закон полного тока выражается следующими соотношениями:
где l — длина всего замкнутого контура.
Произведение напряженности магнитного поля на всю длину замкнутого контура, совпадающего с магнитной линией, равно полному току, пронизывающему контур.
Напряженность магнитного поля измеряется в амперах на метр (обозначение а/м).
Закон полного тока лежит в основе расчетов магнитных цепей электрических машин.
Магнитная проницаемость определяется формулой:
Тела, у которых μ меньше единицы (например, медь), называются диамагнитными.
Тела, у которых μ больше единицы (например, воздух), называются парамагнитными.
Магнитная проницаемость диамагнитных и парамагнитных веществ очень близка к единице.
Особую группу составляют так называемые ферромагнитные вещества. Основными ее представителями являются железо, никель, кобальт и их сплавы.
Магнитная проницаемость ферромагнитных тел очень велика, поэтому все электромагниты снабжаются сердечниками из ферромагнитных материалов. При незначительном токе в обмотках в таких сердечниках возникают весьма большие магнитные потоки.
Рис. 1
Рис. 2
Характерным признаком ферромагнитных тел является зависимость их магнитной проницаемости от магнитной индукции и от предыдущих магнитных состояний тела.
Таким образом, магнитная проницаемость ферромагнитных тел является величиной непостоянной и изменяется в зависимости от магнитной индукции.
Следовательно, в формуле B = μ * H одновременно с Н изменяется В и μ. Поэтому для того, чтобы характеризовать магнитные свойства ферромагнитных тел, выражают зависимость между В и H графически в виде кривой. На представленном графике (рис. 2) по горизонтальной оси, называемой осью абсцисс, отложены значения напряженности поля в стали, а по вертикальной, называемой осью ординат, — соответствующие величины магнитной индукции в той же стали. Такую кривую называют кривой намагничивания.
Кривые намагничивания стали (железа) впервые были определены в 1871 г. знаменитым русским физиком А. Г. Столетовым.
При рассмотрении кривых намагничивания стали можно установить, что с увеличением напряженности магнитного поля H магнитная индукция В в железе вначале сильно возрастает, а затем приближается к максимальному значению и при дальнейшем увеличении H увеличивается незначительно, или, как говорят, достигает насыщения.
Большое значение для практических целей имеет построение графической зависимости В от H при так называемом циклическом намагничивании железа, т. е. при изменении величины H от нуля до некоторого максимального значения и уменьшении H до нуля, затем изменении направления H и увеличении H до максимального значения, уменьшении H до нуля и увеличении H до максимального значения в первом направлении и т. д. (см. рис. 2).
Полученная замкнутая кривая АСА1С1А называется гистерезисной петлей. Гистерезисом называют отставание В от H в процессе намагничивания и размагничивания.
Теоретически доказано, что площадь, охватываемая гистерезисной петлей, пропорциональна электрической энергии, расходуемой на нагревание железа при его перемагничивании за один цикл. Потери энергии в электрических машинах и аппаратах, связанные с перемагничиванием, называются потерями на гистерезис.
Каждый сорт стали имеет свои кривые намагничивания, определяющие его магнитные свойства.
Определим величину магнитного потока Ф в кольцевой катушке (длина магнитопровода которой равна l, сечение магнитопровода S, магнитная проницаемость его материала μ), имеющей w витков, при прохождении по ней тока l.
⇓ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ⇓
⇒ВНИМАНИЕ⇐
- Материал на блоге⇒ Весь материал предоставляется исключительно в ознакомительных целях! При распространении материала используйте пожалуйста ссылку на наш блог!
- Ошибки⇒ Если вы обнаружили ошибки в статье, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье. Мы будем очень признательны!
- Файлообменники⇒ Если Вам не удалось скачать материал по причине нерабочих ссылок или отсутствующих файлов на файлообменниках, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье.
- Правообладателям⇒ Администрация блога отрицательно относится к нарушению авторских прав на www.electroengineer.ru. Поэтому, если Вы являетесь правообладателем исключительных прав на любой материал, предоставленный на ресурсе, то сообщите нам через контакты и мы моментально примем все действия для удаления Вашего материала.
⇓ОБСУДИТЬ СТАТЬЮ⇓
Напряженность магнитного поля — Основы электроники
Напряженность магнитного поля, то есть силу магнитного поля оценивают по густоте магнитных силовых линий в данной точке поля. Напряженность магнитного поля обозначают в формулах буквой Н. Напряженность магнитного поля показывает число силовых линий магнитного поля, проходящих через 1 см2 поперечного сечения поля.
Магнитные силовые линии, пронизывающие какую-либо площадку, называются магнитным потоком через эту площадку. Магнитный поток через данную площадку будет, следовательно, тем больше, чем больше силовых линий проходит через нее. Магнитный поток обозначают буквой Ф.
Направление магнитных силовых линий связано с направлением тока в проводнике. Наиболее простым способом определения направления магнитных силовых линий является использование правила буравчика (рисунок 1).
Рисунок 1. Определение направления магнитных силовых линий по правилу буравчика.
Правило буравчика состоит в следующем: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения буравчика совпадает с направлением магнитных силовых линий.
Интерактивная демонстрация правила буравчика. Нажать на выключатель!
Рисунок 2. Интерактивная демонстрация определения направления линий напряженности магнитного поля с помощью правила буравчика.
Для подачи тока нажмите на выключатель
Для изменения направления тока нажмите на источник напряжения
Придадим проводнику с током форму кольца (рисунок 2). Пользуясь правилом буравчика, мы легко установим, что магнитные силовые линии, создаваемые всеми участками проводника, имеют внутри кольца одинаковое направление. Значит, внутри кольца магнитное поле будет сильнее, чем снаружи.
Рисунок 3. Напряженность магнитного поля в витке с током.
Изготовим из проводника цилиндрическую спираль и пропустим по ней электрический ток (рисунок 3). Ток по всем виткам будет проходить в одном и том же направлении. Это будет равносильно тому, что мы поместим ряд кольцевых проводников на одну общую ось. Проводник, имеющий такую форму, называется соленоидом или катушкой.
Рисунок 4. Напряженность магнитного поля в катушке.
Пользуясь правилом буравчика, мы легко установим, что магнитные силовые линии, создаваемые всеми витками катушки, имеют внутри нее одинаковое направление. Значит, внутри катушки будет более сильное магнитное поле, чем внутри одного витка. Между соседними витками катушки магнитные силовые линии направлены навстречу друг другу, и поэтому магнитное поле в этих местах будет очень ослаблено. Снаружи же катушки направление всех магнитных силовых линий будет одинаковым.
Магнитное поле катушки тем сильнее, чем больше сила тока, проходящего по ее виткам, и чем теснее, т. е. ближе друг к другу, расположены витки. Из двух катушек с одинаковым током и одинаковым числом витков более сильное поле имеет катушка, у которой витки расположены ближе друг к другу, т. е. катушка, имеющая меньшую осевую длину.
Произведение силы тока в амперах на число витков, носит название ампервитков и характеризует магнитное действие электрического тока, то есть магнитодвижущую силу.
Пользуясь этим термином, можно сказать, что магнитное поле катушки тем сильнее, чем больше ампервитков приходится на единицу ее осевой длины.
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!
Похожие материалы:
Добавить комментарий
Конвертер магнитной индукции • Магнитостатика, магнетизм и электродинамика • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения
Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления. Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
Обмотка, якорь, ярмо и контакты электромеханического реле
Общие сведения
Удивительным образом идеи одного человека могут повлиять на последующее развитие человеческого общества в целом. Таким человеком был Майкл Фарадей, не слишком разбирающийся в хитросплетениях современной ему математики, но прекрасно понимающий физический смысл известных к тому времени сведений о природе электричества и магнетизма благодаря выдвинутой им концепции полевых взаимодействий.
Слева направо: Андре-Мари Ампер, Карл Фридрих Гаусс, Хендрик Антон Лоренц, Ханс Кристиан Э́рстед, Ипполит Пикси; источник: Wikimedia.org
Существованию современного общества, основанного на использовании электричества, магнетизма и электродинамики, мы обязаны целой плеяде замечательных учёных. Среди них надо отметить Ампера, Эрстеда, Генри, Гаусса, Вебера, Лоренца и, безусловно, Максвелла. В конечном итоге они свели науку об электричестве и магнетизме в единую картину, которая послужила основой целой когорте изобретателей, создавших своими творениями предпосылки для появления современного информационного общества.
В аккумуляторных дрелях обычно используется универсальный двигатель, который может работать как на постоянном, так и на переменном токе
Мы живём в окружении электродвигателей и генераторов: они наши первые помощники на производстве, на транспорте и в быту. Любой уважающий себя человек не мыслит существования без холодильника, пылесоса и стиральной машины. В приоритете также микроволновая печь, фен, кофемолка, миксер, блендер и — предел мечтаний — электромясорубка и хлебопечка. Безусловно, кондиционер тоже страшно полезная штука, но если нет средств для его приобретения, то сойдёт и простой вентилятор.
У некоторых мужчин запросы несколько скромнее: пределом мечтаний самого неумелого мужчины является электродрель. Некоторые из нас, безуспешно пытаясь завести автомобиль в сорокаградусный мороз и безнадежно терзая стартер (тоже электродвигатель), втайне мечтают о приобретении машины производства Tesla Motors на электродвигателях и аккумуляторах, чтобы забыть навсегда о проблемах бензиновых и дизельных моторов.
Электродвигатели повсюду: они поднимают нас в лифте, они перевозят нас в метро, электричках, трамваях, троллейбусах и скоростных поездах. Они доставляют нам воду на этажи небоскрёбов, приводят в действие фонтаны, откачивают воду из шахт и колодцев, прокатывают сталь, поднимают тяжести, работая в различных кранах. И делают очень много других полезных дел, приводя в движение станки, инструменты и механизмы.
Даже экзоскелеты для людей с ограниченными возможностями и для военных выполнены с использованием электродвигателей, не говоря уже о целой армии промышленных и исследовательских роботов.
Сегодня электродвигатели трудятся в космосе — достаточно вспомнить марсоход Curiosity. Они трудятся на земле, под землёй, на воде, под водой и даже в воздухе — не сегодня, так завтра (статья написана в ноябре 2015 г.) самолёт Solar Impulse 2 наконец-то закончит своё кругосветное путешествие, а беспилотным летательным аппаратам на электродвигателях уж просто несть числа. Недаром вполне серьёзные корпорации сейчас трудятся над сервисами доставки почтовых отправлений с помощью беспилотных летательных аппаратов.
Историческая справка
Этот дизель-генератор мощностью 12,5 кВт из экспозиции Военного музея связи и электроники в г. Кингстоне, Онтарио, использовался на радиостанциях при освоении канадского севера
Построенная в 1800 году итальянским физиком Алессандро Вольта химическая батарея, названная впоследствии по имени изобретателя «вольтов столб», воистину оказалась «рогом изобилия» для учёных. Она позволяла приводить в движение электрические заряды в проводниках, то есть создавать электрический ток. Новые открытия с использованием вольтова столба непрерывно следовали одно за другим в различных областях физики и химии.
Например, английский учёный сэр Гемфри Дэви в 1807 году, изучая электролиз расплавов гидроксидов натрия и калия, получил металлический натрий и калий. Ранее, в 1801году, он же открыл электрическую дугу, хотя русские считают её первооткрывателем Василия Владимировича Петрова. Петров в 1802 году описал не только саму дугу, но и возможности её практического применения для целей плавки, сварки металлов и восстановления их из руд, а также освещения.
Слева направо: Майкл Фарадей, Вильгельм Эдуард Вебер, Петер Барлоу, Джозеф Генри, Джеймс Кларк Максвелл
Но самое важное открытие совершил датский физик Ханс Кристиан Эрстед: 21 апреля 1820 года во время демонстрации опытов на лекции он заметил отклонение стрелки магнитного компаса при включении и отключении электрического тока, протекающего через проводник в виде проволоки. Так впервые была подтверждена взаимосвязь между электричеством и магнетизмом.
Следующий шаг сделал французский физик Андре Мари Ампер несколько месяцев спустя после знакомства с опытом Эрстеда. Любопытен ход рассуждений этого учёного, изложенных в сообщениях, направленных им одно за другим во Французскую академию наук. Сначала, наблюдая поворот стрелки компаса у проводника с током, Ампер предположил, что магнетизм Земли тоже вызван токами, обтекающими Землю в направлении с запада на восток. Отсюда им был сделан вывод, что магнитные свойства тела могут быть объяснены циркуляцией внутри него тока. Далее Ампер довольно смело заключил, что магнитные свойства любого тела определяются замкнутыми электрическими токами внутри него, а магнитное взаимодействие обусловлено не особыми магнитными зарядами, а просто движением электрических зарядов, т. е. током.
Ампер тут же занялся экспериментальным исследованием этого взаимодействия и установил, что проводники с током, текущим в одном направлении притягиваются, а в противоположном — отталкиваются. Взаимно перпендикулярные проводники не взаимодействуют друг с другом.
Трудно удержаться, чтобы не привести открытый Ампером закон в его собственной формулировке:
«Сила взаимодействия движущихся зарядов пропорциональна произведению этих зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, как и в законе Кулона, но, сверх того, ещё зависит от скоростей этих зарядов и направления их движения».
Очень простой электродвигатель из куска проволоки и сильного магнита, извлеченного из старого жесткого диска
Так в физике были открыты фундаментальные силы, зависящие от скоростей.
Но настоящим прорывом в науке об электричестве и магнетизме стало открытие Майклом Фарадеем явления электромагнитной индукции — возникновение электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Независимо от Фарадея явление электромагнитной индукции было также открыто Джозефом Генри в 1832 году, попутно открывшим явление самоиндукции.
Публичная демонстрация Фарадеем 29 августа 1831 года была выполнена на изобретённой им установке, состоящей из вольтова столба, выключателя, железного кольца, на котором были намотаны на противоположных сторонах две одинаковые катушки из медного провода. Одна из катушек через выключатель подключалась к батарее, к концам другой был подключён гальванометр. При включении и отключении тока гальванометр фиксировал появление тока разного направления во второй катушке.
В опытах Фарадея электрический ток, названный индукционным током, появлялся и при внесении магнита внутрь катушки или его выдвижения из катушки, нагруженной на измерительную цепь. Аналогично, ток появлялся и при внесении/выдвижении меньшей катушки с током внутрь/из большой катушки из предыдущего опыта. Причём направление индукционного тока менялось на противоположное при внесении/выдвижении магнита или малой катушки с током в соответствии с правилом, сформулированным русским учёным Эмилем Христиановичем Ленцем. в 1833 году.
На основании произведённых опытов Фарадей вывел закон для электродвижущей силы, впоследствии названный его именем.
Идеи и результаты экспериментов Фарадея были переосмыслены и обобщены другим великим соотечественником — гениальным английским физиком и математиком Джеймсом Клерком Максвеллом — в его четырёх дифференциальных уравнениях электродинамики, названных позднее уравнениями Максвелла.
Надо отметить, что в трёх из четырёх уравнений Максвелла фигурирует магнитная индукция в виде вектора магнитного поля.
Магнитная индукция. Определение
Биполярный шаговый двигатель состоит из ротора в форме постоянного магнита и статора, в котором находятся две обмотки с сердечниками, образующие электромагниты
Магнитная индукция — это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Она определяет, с какой силой F магнитное поле действует на заряд q, движущийся со скоростью v. Обозначается латинской буквой В (произносится как вектор Б) и сила рассчитывается по формуле:
F = q [v∙B]
где F —сила Лоренца, действующая со стороны магнитного поля на заряд q; v — скорость движения заряда; B — индукция магнитного поля; [v × B] — векторное произведение векторов v и B.
Алгебраически выражение может быть записано в виде:
F = q∙v∙B∙sin α
где α — угол между векторами скорости и магнитной индукции. Направление вектора F перпендикулярно им обоим и направлено по правилу левой руки.
Магнитная индукция является основной фундаментальной характеристикой магнитного поля, аналогичной вектору напряжённости электрического поля.
В Международной системе единиц СИ магнитная индукция поля измеряется в теслах (Тл), в системе СГС — в гауссах (Гс)
1 Тл = 10⁴ Гс
С другими величинами измерения магнитной индукции, применяемыми в различных приложениях, и их переводами из одной величины в другую, можно ознакомиться в конвертере физических величин.
Измерительные приборы для измерения величины магнитной индукции называются тесламетрами или гауссметрами.
Магнитная индукция поля. Физика явлений
В зависимости от реакции на внешнее магнитное поле, все вещества делятся на три группы:
Динамический громкоговоритель, используемый в системных блоках настольных компьютеров; звук создается за счет перемещения звуковой катушки с током в магнитном поле постоянного магнита; катушка соединена с диффузором, который преобразует ее колебания в звуковые колебания воздуха
- Диамагнетики
- Парамагнетики
- Ферромагнетики
Термины диамагнетизм и парамагнетизм были введены Фарадеем в 1845 году. Для количественной оценки этих реакций введено понятие магнитной проницаемости. В системе СИ введена абсолютная магнитная проницаемость, измеряемая в Гн/м, и относительная безразмерная магнитная проницаемость, равная отношению проницаемости данной среды к проницаемости вакуума. У диамагнетиков относительная магнитная проницаемость несколько меньше единицы, у парамагнетиков — несколько больше единицы. У ферромагнетиков магнитная проницаемость значительно больше единицы и носит нелинейный характер.
Явление диамагнетизма заключается в способности вещества противодействовать воздействию внешнего магнитного поля за счёт намагничивания против его направления. То есть, диамагнетики отталкиваются магнитным полем. При этом атомы, молекулы или ионы диамагнетика приобретают магнитный момент, направленный против внешнего поля.
Явление парамагнетизма заключается в способности вещества намагничиваться при воздействии внешнего магнитного поля. В отличие от диамагнетиков, парамагнетики втягиваются магнитным полем. При этом атомы, молекулы или ионы парамагнетика приобретают магнитный момент в направлении, совпадающем с направлением внешнего магнитного поля. При снятии поля парамагнетики не сохраняют намагниченность.
Визуализация информации на карте с магнитной полосой с помощью магнитной пленки-визуализатора и магнитного тонера для лазерного принтера
Явление ферромагнетизма заключается в способности вещества спонтанно намагничиваться при отсутствии внешнего магнитного поля или намагничиваться под воздействием внешнего магнитного поля и сохранять намагниченность при снятии поля. При этом большинство магнитных моментов атомов, молекул или ионов параллельны друг другу. Такой порядок сохраняется до температур, ниже определённой критической, называемой точкой Кюри. При температурах выше точки Кюри для данного вещества, ферромагнетики превращаются в парамагнетики.
Магнитная проницаемость сверхпроводников равна нулю.
Абсолютная магнитная проницаемость воздуха приблизительно равна магнитной проницаемости вакуума и в технических расчётах принимается равной 4π• 10 ⁻⁷ Гн/м
Особенности поведения магнитного поля в диамагнетиках
Как указывалось выше, диамагнитные материалы создают индуцированное магнитное поле, направленное против внешнего магнитного поля. Диамагнетизм является квантово-механическим эффектом, присущим всем веществам. В парамагнетиках и ферромагнетиках он нивелируется за счёт иных, более сильных, эффектов.
Левитация пиролитического углерода в магнитном поле неодимовых магнитов
К диамагнетикам относятся, например, такие вещества, как инертные газы, азот, водород, кремний, фосфор и пиролитический углерод; некоторые металлы — висмут, цинк, медь, золото, серебро. Многие другие неорганические и органические соединения также являются диамагнетиками, в том числе и вода.
В неоднородном магнитном поле диамагнетики смещаются в область более слабого поля. Магнитные силовые линии как бы выталкиваются диамагнитными материалами за пределы тела. На этом свойстве построено явление диамагнитной левитации. В достаточно сильном магнитном поле, создаваемом современными магнитами, возможна левитация не только различных диамагнетиков, но и мелких живых существ, состоящих в основном из воды.
Магнит падает в алюминиевом желобе очень медленно в связи с тем, что в алюминии образуется тормозящее магнитное поле
Учёным из Университета Нимингена, Нидерланды, удался опыт по подвешиванию в воздухе лягушки в поле с магнитной индукцией порядка 16 Тл, а исследователям из лаборатории НАСА, использовавшим магнит на сверхпроводниках — левитация мыши, которая, как биологический объект, гораздо ближе к человеку, чем лягушка.
Все проводники проявляют диамагнетизм под действием переменного магнитного поля.
Суть явления состоит в том, что под действием переменного магнитного поля в проводниках индуцируются вихревые токи — токи Фуко — направленные против действия внешнего магнитного поля.
Особенности поведения магнитного поля в парамагнетиках
Колебания магнитного маятника полностью затухают после одного качка над алюминиевой поверхностью из-за тормозящего эффекта
Совершенно иным является взаимодействие магнитного поля с парамагнетиками. Поскольку атомы, молекулы или ионы парамагнетиков обладают собственным магнитным моментом, они выстраиваются в направлении внешнего магнитного поля. Тем самым создаётся результирующее магнитное поле, превышающее исходное поле.
К парамагнетикам относятся алюминий, платина, щелочные и щелочноземельные металлы литий, цезий, натрий, магний, вольфрам, а также сплавы этих металлов. Парамагнетиками также являются кислород, оксид азота, оксид марганца, хлорное железо и многие другие химические соединения.
Парамагнетики относятся к слабомагнитным веществам, их магнитная проницаемость чуть больше единицы. В неоднородном магнитном поле парамагнетики втягиваются в область более сильного поля. В отсутствие магнитного поля парамагнетики не сохраняют намагниченность, поскольку из-за теплового движения собственные магнитные моменты их атомов, молекул или ионов направлены хаотично.
Особенности поведения магнитного поля в ферромагнетиках
Ферромагнитная жидкость в магнитном поле; ферромагнитная жидкость представляет собой коллоидную систему, состоящую из ферромагнитных или ферримагнитных частицы в органическом растворителе
Благодаря присущему им свойству самопроизвольно намагничиваться, ферромагнетики образуют природные магниты, которые известные человечеству с глубокой древности. Магнитам приписывались магические свойства, их использовали в различных религиозных ритуалах и даже при постройке зданий. Первый прообраз компаса, изобретённый китайцами во втором–первом веках до нашей эры, пытливые пращуры-первооткрыватели использовали для возведения домов согласно правилам фэн-шуй. Использование компаса как средства навигации началось уже в 11 веке для путешествий через пустыни по Великому Шёлковому пути. Позднее применение компаса в морском деле сыграло значительную роль в развитии мореплавания, открытия новых земель и освоения новых морских торговых путей.
Ферромагнитная жидкость
Ферромагнетизм является проявлением квантово-механических свойств электронов, обладающих спином, т.е. собственным дипольным магнитным моментом. Проще говоря, электроны ведут себя подобно крошечным магнитикам. На каждой заполненной электронной оболочке атома может находиться только парное число электронов с противоположными спинами, т.е. магнитное поле таких электронов направлено в противоположные стороны. Из-за этого у атомов, имеющих парное число электронов, общий магнитный момент равен нулю, поэтому ферромагнетиками являются только атомы с незаполненной внешней оболочкой, имеющие непарное число электронов.
К ферромагнетикам относятся металлы переходных групп (железо, медь, никель) и редкоземельные металлы (гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий и эрбий), а также сплавы этих металлов. Ферромагнетиками являются и сплавы вышеперечисленных элементов с неферромагнитными материалами; сплавы и соединения хрома и марганца с неферромагнитными элементами, а также некоторые из металлов группы актиноидов.
В накопителях на жестких магнитных дисках поверхность дисков покрыта тонким слоем ферромагнитного материала
Ферромагнетики имеют значение магнитной проницаемости намного больше единицы; зависимость их намагничивания под действием внешнего магнитного поля носит нелинейный характер и для них характерно проявление гистерезиса — если снять действие магнитного поля, ферромагнетики остаются намагниченными. Чтобы убрать эту остаточную намагниченность, необходимо приложить поле обратного направления.
График зависимости магнитной проницаемости μ от напряженности магнитного поля H в ферромагнетике, называемый кривой Столетова, показывает, что при нулевой напряженности магнитного поля H = 0 магнитная проницаемость имеет небольшое значение μ₀; затем, по мере роста напряженности, магнитная проницаемость быстро растет до максимума μmax, затем медленно падает до нуля.
Пионером исследования свойств ферромагнетиков был русский физик и химик Александр Столетов. Ныне кривая зависимости магнитной проницаемости от напряжённости магнитного поля носит его имя.
Современные ферромагнитные материалы находят широкое применение в науке и технике: многие технологии и приборы основаны на их использовании и на использовании явления магнитной индукции. Например, в вычислительной технике: первые поколения ЭВМ имели память на ферритовых сердечниках, информация хранилась на магнитных лентах, гибких дискетах и жёстких дисках. Впрочем, последние используются в компьютерах до сих пор и выпускаются сотнями миллионов штук в год.
Применение магнитной индукции в электротехнике и электронике
Память на ферритовых сердечниках диаметром около 1 мм использовалась в компьютерах до середины семидесятых годов прошлого века; одно кольцо использовалось для запоминания одного бита информации; объем этой части матрицы памяти размером около 8×8 см — 1024 (32×32) ферритовых кольца, в которых может храниться 1024 бита, или 1 Кбит информации
В современном мире существует множество примеров использования магнитной индукции поля, в первую очередь в силовой электротехнике: в генераторах электричества, трансформаторах напряжения, в разнообразных электромагнитных приводах различных устройств, инструментов и механизмов, в измерительной технике и в науке, в различных физических установках для проведения экспериментов, а также в средствах электрической защиты и аварийного отключения.
Электродвигатели, генераторы и трансформаторы
Английским физиком и математиком Питером Барлоу в 1824 году был описан изобретённый им униполярный двигатель, ставший прообразом современных электродвигателей постоянного тока. Изобретение ценно также тем, что было сделано задолго до открытия явления электромагнитной индукции.
Ныне практически во всех электродвигателях используется сила Ампера, которая действует на контур с током в магнитном поле, заставляя его двигаться.
Ещё Фарадеем для демонстрации явления магнитной индукции в 1831 году была создана экспериментальная установка, важной частью которой было устройство, ныне известное как тороидальный трансформатор. Принцип действия трансформатора Фарадея и сейчас используется во всех современных трансформаторах напряжения и тока вне зависимости от мощности, конструкции и сферы применения.
Мощные электродвигатели насосной станции в Торонто, Онтарио
Помимо этого Фарадей научно обосновал и доказал экспериментально возможность преобразования механического движения в электричество с помощью изобретённого им униполярного генератора постоянного тока, ставшего прототипом всех генераторов постоянного тока.
Этот мотор-генератор из экспозиции Канадского музея науки и техники в Оттаве использовался на электростанции в Ниагара-Фоллз, шт. Нью-Йорк
Первый генератор переменного тока был создан французским изобретателем Ипполитом Пикси в 1832 году. Позднее, по предложению Ампера, он был дополнен коммутационным устройством, которое позволяло получать пульсирующий постоянный ток.
В основе практически всех генераторов электроэнергии, использующих принцип магнитной индукции, лежит возникновение электродвижущей силы в замкнутом контуре, который находится в изменяющемся магнитном поле. При этом либо магнитный ротор вращается относительно неподвижных катушек статора в генераторах переменного тока, либо обмотки ротора вращаются относительно неподвижных магнитов статора (ярма) в генераторах постоянного тока.
Самый мощный генератор в мире, построенный в 2013 году для АЭС «Тайшань» китайской компанией DongFang Electric, может вырабатывать мощность 1750 МВт.
Помимо генераторов и электродвигателей традиционного типа, связанных с преобразованием механической энергии в электрическую энергию и обратно, существуют так называемые магнитогидродинамические генераторы и двигатели, работающие на ином принципе.
Реле и электромагниты
При подаче напряжения на обмотку реле его якорь притягивается к сердечнику и контакты замыкаются (2)
Изобретённый американским учёным Дж. Генри электромагнит стал первым исполнительным механизмом на электричестве и предшественником всем знакомого электрического звонка. Позднее на его основе Генри создал электромагнитное реле, которое стало первым автоматическим коммутационным устройством, имеющим бинарное состояние.
Работа реле
Это реле Морзе из экспозиции Военного музея связи и электроники в Кингстоне, Онтарио, использовалось в ранних телеграфных станциях, где сигналы воспринимались на слух и записывались телеграфистом на бумагу
Слаботочное реле Генри стало также предпосылкой создания телеграфа, использовавшего простую в технической реализации кодировку Морзе: для передачи точки применялось короткое замыкание контактов ключа на передающей стороне, а для передачи тире — более длительное замыкание. Реле на приёмной стороне под действием протекающего тока, в свою очередь, замыкало контакты более мощного электромагнита, который опускал графитовый стержень на движущуюся бумажную ленту, записывая таким образом передаваемый сигнал. Подъём грифеля над лентой осуществлялся автоматически за счёт механической пружины. В более ранних конструкциях ленты не было и сигналы воспринимались на слух и записывались на бумагу вручную.
Динамический микрофон Shure, используемый в видеостудии TranslatorsCafe.com
При передаче телеграфного сигнала на большие расстояния реле использовались в качестве усилителей постоянного тока, коммутируя подключение внешних батарей промежуточных станций для дальнейшей передачи сигнала.
Динамические головки и микрофоны
В современной аудиотехнике широко применяются электромагнитные динамики, звук в которых появляется из-за взаимодействия подвижной катушки, прикрепленной к диффузору, через которую протекает ток звуковой частоты, с магнитным полем в зазоре неподвижного постоянного магнита. В результате катушка вместе с диффузором движутся и создают звуковые волны.
В динамических микрофонах используется та же конструкция, что и в динамической головке, однако в микрофоне, наоборот, колеблющаяся под воздействием акустического сигнала подвижная катушка с мини-диффузором в зазоре неподвижного постоянного магнита генерирует электрический сигнал звуковой частоты.
Измерительные приборы и датчики
Несмотря на обилие современных цифровых измерительных приборов, в технике измерений до сих пор используются приборы магнитоэлектрического, электромагнитного, электродинамического, ферродинамического и индукционного типов.
Во всех системах вышеперечисленных типов используется принцип взаимодействия магнитных полей либо постоянного магнита с полем катушки с током, либо ферромагнитного сердечника с полями катушек с током, либо магнитных полей катушек с током.
За счёт относительной инерционности таких систем измерений, они применимы для измерений средних значений переменных величин.
Автор статьи: Сергей Акишкин
Unit Converter articles were edited and illustrated by Анатолий Золотков
Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.
Урок в 9 классе по теме «Электромагнитная индукция» | Презентация к уроку по физике (9 класс) на тему:
Слайд 1
КАКИМИ БУКВАМИ ОБОЗНАЧАЮТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ: МАГНИТНЫЙ ПОТОК. ИНДУКЦИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ. СИЛА АМПЕРА. СИЛА ТОКА. СКОРОСТЬ ЗАРЯДА. ДЛИНА ПРОВОДНИКА. Явление Электромагнитной индукции. МБОУ Улюнская СОШ Аходаев А.Д . Физика — 9
Слайд 2
Цель урока: Раскрытие физической сущности явления электромагнитной индукции
Слайд 3
НАПИШИТЕ ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН: 1 1 . СИЛЫ ТОКА. 1 2 . МАГНИТНОГО ПОТОКА. 1 3 . МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. 1 4 . СИЛЫ ЛОРЕНЦА. 7. МАГНИТНОГО ПОТОКА. 8. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ПРОВОДНИК С ТОКОМ. 9. МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. 10. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ДВИЖУЩИЙСЯ ЗАРЯД. НАПИШИТЕ ФОРМУЛУ ДЛЯ РАСЧЁТА :
Слайд 4
× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × B ЗАДАЧИ — РИСУНКИ 1 5 . Укажите направление силы Ампера. I
Слайд 5
16. Определите направление тока в проводнике? В В В I ? 1 7 . Определите магнитные полюсы катушки с током. + —
Слайд 6
ОТВЕТЫ: Ф 7. Ф= B ∙ S ∙ cos α 13. 1 Тл В 8 . F A = B ∙ l ∙ I ∙ sin α 14. 1Н F A 9 . 15 . I 10. F л = B∙v∙q∙sin α 16. v 11. 1A 17. S N l 12. 1 Вб 18. F= 16H L= 1 м В = 0,8Тл I= 20A F — ? 18 . Определите неизвестную величину?
Слайд 7
Критерии оценивания: 18 баллов – «5» до 15 баллов – «4» до 10 баллов – «3» ниже 10 баллов – «2»
Слайд 8
Опыт Колладона : Открытие не было сделано Судьба оказалась благосклонна к Майклу Фарадею
Слайд 9
Что же объединяет все эти опыты? Что можно сказать о магнитном потоке, как числе линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную контуром? При внесении (изъятии) магнита? При замыкании (размыкании) цепи? При изменении силы тока реостатом? При внесении (изъятии) катушки с током? При вращении контура в магнитном поле? изменяется
Слайд 10
ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ Заключается в возникновении электрического тока в замкнутом контуре при любом изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром Отличие полученного тока от известного нам ранее заключается в том, что для его получения не нужен источник тока
Слайд 11
Возникновение в замкнутом проводнике электрического тока , обусловленное изменение магнитного поля называют явлением ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. Полученный ток называют – индукционным. ВЫВОД: Индукционный ток возникает только при относительном перемещении катушки и магнита. Направление индукционного тока зависит от направления вектора В внешнего магнитного поля.
Слайд 12
Немного из истории родного края « Улзахинская ГЭС», которая находится на реке Улзаха с. Ярикто . Она обеспечивала электричеством три села Улюн , Улюкчикан, Ярикто . Мощность – 360 кВт Год ввода – 1953 г.
Слайд 13
МОУ » ГИМНАЗИЯ № 29″ ИГОШИНА С.Н.
Слайд 14
Итог урока Что нового узнали сегодня? Выставление оценок.
Слайд 15
Домашнее задание: § 49. Упр.39(1,2). Подготовиться к лабораторной работе № 4
Слайд 16
Спасибо за внимание!
Характеристики и свойства магнитного пола.
Проявления магнитного поля в жизни
Давайте вместе разбираться в том, что такое магнитное поле. Ведь многие люди живут в этом поле всю жизнь и даже не задумываются о нем. Пора это исправить!
Магнитное поле
Магнитное поле – особый вид материи. Оно проявляется в действии на движущиеся электрические заряды и тела, которые обладают собственным магнитным моментом (постоянные магниты).
Важно: на неподвижные заряды магнитное поле не действует! Создается магнитное поле также движущимися электрическими зарядами, либо изменяющимся во времени электрическим полем, либо магнитными моментами электронов в атомах. То есть любой провод, по которому течет ток, становится также и магнитом!
Магнит
Магнит — тело, обладающее собственным магнитным полем.
У магнита есть полюса, называемые северным и южным. Обозначения «северный» и «южный» даны лишь для удобства (как «плюс» и «минус» в электричестве).
Магнитное поле изображается посредством силовых магнитных линий. Силовые линии непрерывны и замкнуты, а их направление всегда совпадает с направлением действия сил поля. Если вокруг постоянного магнита рассыпать металлическую стружку, частицы металла покажут наглядную картину силовых линий магнитного поля, выходящих из северного и входящих в южный полюс. Графическая характеристика магнитного поля — силовые линии.
Картина магнитного поля
Характеристики магнитного поля
Основными характеристиками магнитного поля являются магнитная индукция, магнитный поток и магнитная проницаемость. Но давайте обо всем по порядку.
Сразу отметим, что все единицы измерения приводятся в системе СИ.
Магнитная индукция B – векторная физическая величина, являющаяся основной силовой характеристикой магнитного поля. Обозначается буквой B. Единица измерения магнитной индукции – Тесла (Тл).
Магнитная индукция показывает, насколько сильно поле, определяя силу, с которой оно действует на заряд. Данная сила называется силой Лоренца.
Здесь q — заряд, v — его скорость в магнитном поле, B — индукция, F — сила Лоренца, с которой поле действует на заряд.
Магнитный поток Ф – физическая величина, равная произведению магнитной индукции на площадь контура и косинус между вектором индукции и нормалью к плоскости контура, через который проходит поток. Магнитный поток — скалярная характеристика магнитного поля.
Можно сказать, что магнитный поток характеризует количество линий магнитной индукции, пронизывающих единицу площади. Магнитный поток измеряется в Веберах (Вб).
Магнитный поток
Магнитная проницаемость – коэффициент, определяющий магнитные свойства среды. Одним из параметров, от которых зависит магнитная индукция поля, является магнитная проницаемость.
Магнитное поле Земли
Наша планета на протяжении нескольких миллиардов лет является огромным магнитом. Индукция магнитного поля Земли изменяется в зависимости от координат. На экваторе она равна примерно 3,1 на 10 в минус пятой степени Тесла. К тому же существуют магнитные аномалии, где значение и направление поля существенно отличаются от соседних областей. Одни из самых крупных магнитных аномалий на планете — Курская и Бразильская магнитные аномалии.
Происхождение магнитного поля Земли до сих пор остается загадкой для ученых. Предполагается, что источником поля является жидкое металлическое ядро Земли. Ядро движется, значит, движется расплавленный железо-никелевый сплав, а движение заряженных частиц – это и есть электрический ток, порождающий магнитное поле. Проблема в том, что эта теория (геодинамо) не объясняет того, как поле сохраняется устойчивым.
Магнитное поле земли
Земля – огромный магнитный диполь. Магнитные полюса не совпадают с географическими, хотя и находятся в непосредственной близости. Более того, магнитные полюса Земли движутся. Их смещение регистрируется с 1885 года. Например, за последние сто лет магнитный полюс в Южном полушарии сместился почти на 900 километров и сейчас находится в Южном океане. Полюс арктического полушария движется через Северный Ледовитый океан к Восточно-Сибирской магнитной аномалии, скорость его передвижения (по данным 2004 года) составила около 60 километров в год. Сейчас наблюдается ускорение движения полюсов — в среднем скорость растет на 3 километра в год.
Каково значение магнитного поля Земли для нас? В первую очередь магнитное поле Земли защищает планету от космических лучей и солнечного ветра. Заряженные частицы из далекого космоса не падают прямо на землю, а отклоняются гигантским магнитом и движутся вдоль его силовых линий. Таким образом, все живое оказывается защищенным от пагубной радиации.
Магнитное поле Земли
За историю Земли происходило несколько инверсий (смен) магнитных полюсов. Инверсия полюсов – это когда они меняются местами. Последний раз это явление произошло около 800 тысяч лет назад, а всего геомагнитных инверсий в истории Земли было более 400. Некоторые ученые полагают, что с учетом наблюдающегося ускорения движения магнитных полюсов следующей инверсии полюсов следует ожидать в ближайшие пару тысяч лет.
К счастью, в нашем веке смены полюсов пока не ожидается. А значит, можно думать о приятном и наслаждаться жизнью в старом добром постоянном поле Земли, рассмотрев основные свойства и характеристики магнитного поля. А чтобы Вы могли это делать, существуют наши авторы, которым можно с уверенностью в успехе поручить часть учебных хлопот! Курсовая работа международное и национальное право и другие типы работ вы можете заказать по ссылке.
Магнитная индукция: определение простыми словами и формулы вычисления
Магнитная индукция — это силовая характеристика магнитного поля в выбранной точке пространства. Она определяет силу, с которой магнитное поле воздействует на заряженную частицу, что движется внутри него. Магнитная индукция считается фундаментальной характеристикой магнитного поля (как напряжённость для электрического поля).
Магнитная индукция описывает магнитную силу (вектор) на тестовом объекте (например, на куске железа) в каждой точке пространства. Простыми словами: если естественный магнит поднести к магнитным веществам (таким, как железо, никель, кобальт и т. д.), это вызовет в них магнитные свойства, которые называются «магнитной индукцией». Магнитная индукция используется для создания искусственных магнитов.
Магнитная индукция также называется плотностью магнитного потока.
Магнитная индукция измеряется:
- в системе СИ единицей тесла (Тл),
- в системе СГС единицей гаусс (Гс).
Соотношение между Тл и Гс: 1 Тл = 10 000 Гс.
Магнитная индукция — это векторная величина и обозначается буквой B со стрелочкой:
Индукция (от лат. inducere — вводить, наведение) — производство токов в цепи под действием магнита или другого тока.
Формулы вычисления магнитной индукции
Формула магнитной индукции:
Формула магнитной индукции: B = Mmax/IS
Где:
- B — индукция магнитного поля (в Тл)
- Mmax — максимальный крутящий момент магнитных сил, приложенных к рамке (в Нм)
- l — длина проводника (в м)
- S — площадь рамки (в м²)
Другие формулы, где встречается B
Эти формулы также можно использовать для её расчёта.
Сила Ампера:
Сила Ампера: Fa=IBL sinα
Где:
- Fa — сила Ампера (в Н — ньютон)
- I — сила тока (в А — ампер)
- B — индукция магнитного поля (в Тл)
- L — длина проводника (в м)
- α — угол между вектором В и одним из направлений (силы тока, скорости или др. ; измеряется в рад. или град.)
Сила Лоренца:
Сила Лоренца: Fл = qvB sinα
Где:
- Fл — сила Лоренца (в Н — ньютон)
- q — заряд частицы (в Кл — кулон)
- v — скорость (в м/с)
- B — индукция (в Тл)
- α — угол между вектором В и одним из направлений (силы тока, скорости, или др.; измеряется в рад. или град.))
Магнитный поток:
Магнитный поток: Ф = BS cosα
Где:
- Ф — магнитный поток (в Вб — вебер)
- B — индукция (в Тл)
- S — площадь рамки (в м²)
- α — угол между вектором В и одним из направлений (силы тока, скорости, или др.; измеряется в рад. или град.))
Электромагнитная индукция и магнитная индукция: какая между ними разница?
Электромагнитная индукция — это производство электродвижущей силы, создаваемой в результате относительного движения между магнитным полем и проводником.
Магнитная индукция может производить постоянный магнит, но может и не производить.
Электромагнитная индукция создаёт ток, но таким образом, что этот созданный ток противодействует изменению магнитного поля.
В электромагнитной индукции используются магниты и электрические цепи, а в магнитной индукции используются только магниты и магнитные материалы.
Узнайте также про Магнитное поле Земли и Напряженность электрического поля.
Дата обновления 19/03/2021.
Другие значения и понятия, которые могут вас заинтересовать
Какой буквой обозначается эдс индукции в физике
Для улучшения этой статьи желательно ? :
- Добавить иллюстрации.
- Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Электродвижущая сила» в других словарях:
ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА — эдс, физ. величина, характеризующая действие сторонних (непотенциальных) сил в источниках пост. или перем. тока; в замкнутом проводящем контуре равна работе этих сил по перемещению единичного положит. заряда вдоль всего контура. Если через Есгр… … Физическая энциклопедия
электродвижущая сила — Скалярная величина, характеризующая способность стороннего поля и индуктированного электрического поля вызывать электрический ток. Примечание — Электродвижущая сила равна линейному интегралу напряженности стороннего поля и индуктированного… … Справочник технического переводчика
ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА — (ЭДС), сумма РАЗНОСТЕЙ ПОТЕНЦИАЛОВ по ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ в целом. Когда цепь разомкнута и ток не идет, эта сила равна разности потенциалов между клеммами источника тока. Когда ток в цепи есть, внешняя разность потенциалов уменьшается.… … Научно-технический энциклопедический словарь
ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА — (ЭДС) см … Большая политехническая энциклопедия
ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА — (эдс), величина, характеризующая источник энергии в электрической цепи, необходимый для поддержания в ней электрического тока. Эдс численно равна работе по перемещению единичного положительного заряда вдоль замкнутой цепи. Полная эдс в цепи… … Современная энциклопедия
ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА — (Эдс) величина, характеризующая источник энергии неэлектростатической природы в электрической цепи, необходимый для поддержания в ней электрического тока. Эдс численно равна работе по перемещению единичного положительного заряда вдоль замкнутой… … Большой Энциклопедический словарь
ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА — (э. д. с.), причина, вызывающая в замкнутой цепи электр. ток. Э. с. создается источником тока, преобразующим в электр. энергию какой либо другой вид энергии (механ. в электр. генераторах, хим. в элементах и т. д.). Если цепь источником тока… … Технический железнодорожный словарь
Электродвижущая сила — скалярная величина, характеризующая способность стороннего поля и индуктированного электрического поля вызывать электрический ток. Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением… … Официальная терминология
электродвижущая сила — электродвижущая сила; Э.Д.С. Скалярная величина, характеризующая способность стороннего и индуктированного электрических полей вызывать электрический ток, равная линейному интегралу напряженности стороннего и индуктированного электрических полей… … Политехнический терминологический толковый словарь
Электродвижущая сила — (эдс), величина, характеризующая источник энергии в электрической цепи, необходимый для поддержания в ней электрического тока. Эдс численно равна работе по перемещению единичного положительного заряда вдоль замкнутой цепи. Полная эдс в цепи… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
электродвижущая сила — 28 электродвижущая сила; ЭДС Скалярная величина, характеризующая способность стороннего поля и индуктированного электрического поля вызывать электрический ток. Примечание Электродвижущая сила равна линейному интегралу напряженности стороннего… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Явление электромагнитной индукции
Электромагнитная индукция – явление возникновения тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего его.
Явление электромагнитной индукции было открыто М. Фарадеем.
- На одну непроводящую основу были намотаны две катушки: витки первой катушки были расположены между витками второй. Витки одной катушки были замкнуты на гальванометр, а второй – подключены к источнику тока. При замыкании ключа и протекании тока по второй катушке в первой возникал импульс тока. При размыкании ключа также наблюдался импульс тока, но ток через гальванометр тек в противоположном направлении.
- Первая катушка была подключена к источнику тока, вторая, подключенная к гальванометру, перемещалась относительно нее. При приближении или удалении катушки фиксировался ток.
- Катушка замкнута на гальванометр, а магнит движется – вдвигается (выдвигается) – относительно катушки.
Опыты показали, что индукционный ток возникает только при изменении линий магнитной индукции. Направление тока будет различно при увеличении числа линий и при их уменьшении.
Сила индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока. Может изменяться само поле, или контур может перемещаться в неоднородном магнитном поле.
Объяснения возникновения индукционного тока
Ток в цепи может существовать, когда на свободные заряды действуют сторонние силы. Работа этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль замкнутого контура равна ЭДС. Значит, при изменении числа магнитных линий через поверхность, ограниченную контуром, в нем появляется ЭДС, которую называют ЭДС индукции.
Электроны в неподвижном проводнике могут приводиться в движение только электрическим полем. Это электрическое поле порождается изменяющимся во времени магнитным полем. Его называют вихревым электрическим полем. Представление о вихревом электрическом поле было введено в физику великим английским физиком Дж. Максвеллом в 1861 году.
Свойства вихревого электрического поля:
- источник – переменное магнитное поле;
- обнаруживается по действию на заряд;
- не является потенциальным;
- линии поля замкнутые.
Работа этого поля при перемещении единичного положительного заряда по замкнутому контуру равна ЭДС индукции в неподвижном проводнике.
Магнитный поток
Магнитным потоком через площадь ( S ) контура называют скалярную физическую величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции ( B ) , площади поверхности ( S ) , пронизываемой данным потоком, и косинуса угла ( alpha ) между направлением вектора магнитной индукции и вектора нормали (перпендикуляра к плоскости данной поверхности):
Обозначение – ( Phi ) , единица измерения в СИ – вебер (Вб).
Магнитный поток в 1 вебер создается однородным магнитным полем с индукцией 1 Тл через поверхность площадью 1 м 2 , расположенную перпендикулярно вектору магнитной индукции:
Магнитный поток можно наглядно представить как величину, пропорциональную числу магнитных линий, проходящих через данную площадь.
В зависимости от угла ( alpha ) магнитный поток может быть положительным ( ( alpha ) ( alpha ) > 90°). Если ( alpha ) = 90°, то магнитный поток равен 0.
Изменить магнитный поток можно меняя площадь контура, модуль индукции поля или расположение контура в магнитном поле (поворачивая его).
В случае неоднородного магнитного поля и неплоского контура магнитный поток находят как сумму магнитных потоков, пронизывающих площадь каждого из участков, на которые можно разбить данную поверхность.
Закон электромагнитной индукции Фарадея
Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея):
ЭДС индукции в замкнутом контуре равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:
Знак «–» в формуле позволяет учесть направление индукционного тока. Индукционный ток в замкнутом контуре имеет всегда такое направление, чтобы магнитный поток поля, созданного этим током сквозь поверхность, ограниченную контуром, уменьшал бы те изменения поля, которые вызвали появление индукционного тока.
Если контур состоит из ( N ) витков, то ЭДС индукции:
Сила индукционного тока в замкнутом проводящем контуре с сопротивлением ( R ) :
При движении проводника длиной ( l ) со скоростью ( v ) в постоянном однородном магнитном поле с индукцией ( vec ) ЭДС электромагнитной индукции равна:
где ( alpha ) – угол между векторами ( vec ) и ( vec ) .
Возникновение ЭДС индукции в движущемся в магнитном поле проводнике объясняется действием силы Лоренца на свободные заряды в движущихся проводниках. Сила Лоренца играет в этом случае роль сторонней силы.
Движущийся в магнитном поле проводник, по которому протекает индукционный ток, испытывает магнитное торможение. Полная работа силы Лоренца равна нулю.
Количество теплоты в контуре выделяется либо за счет работы внешней силы, которая поддерживает скорость проводника неизменной, либо за счет уменьшения кинетической энергии проводника.
Важно!
Изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, может происходить по двум причинам:
- 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;
- вторая причина изменения магнитного потока, пронизывающего контур, – изменение во времени магнитного поля при неподвижном контуре. В этом случае возникновение ЭДС индукции уже нельзя объяснить действием силы Лоренца. Явление электромагнитной индукции в неподвижных проводниках, возникающее при изменении окружающего магнитного поля, также описывается формулой Фарадея.
Таким образом, явления индукции в движущихся и неподвижных проводниках протекают одинаково, но физическая причина возникновения индукционного тока оказывается в этих двух случаях различной:
- в случае движущихся проводников ЭДС индукции обусловлена силой Лоренца;
- в случае неподвижных проводников ЭДС индукции является следствием действия на свободные заряды вихревого электрического поля, возникающего при изменении магнитного поля.
Правило Ленца
Направление индукционного тока определяется по правилу Ленца: 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.
Алгоритм решения задач с использованием правила Ленца:
- определить направление линий магнитной индукции внешнего магнитного поля;
- выяснить, как изменяется магнитный поток;
- определить направление линий магнитной индукции магнитного поля индукционного тока: если магнитный поток уменьшается, то они сонаправлены с линиями внешнего магнитного поля; если магнитный поток увеличивается, – противоположно направлению линий магнитной индукции внешнего поля;
- по правилу буравчика, зная направление линий индукции магнитного поля индукционного тока, определить направление индукционного тока.
Правило Ленца имеет глубокий физический смысл – оно выражает закон сохранения энергии.
Самоиндукция
Самоиндукция – это явление возникновения ЭДС индукции в проводнике в результате изменения тока в нем.
При изменении силы тока в катушке происходит изменение магнитного потока, создаваемого этим током. Изменение магнитного потока, пронизывающего катушку, должно вызывать появление ЭДС индукции в катушке.
В соответствии с правилом Ленца ЭДС самоиндукции препятствует нарастанию силы тока при включении и убыванию силы тока при выключении цепи.
Это приводит к тому, что при замыкании цепи, в которой есть источник тока с постоянной ЭДС, сила тока устанавливается через некоторое время.
При отключении источника ток также не прекращается мгновенно. Возникающая при этом ЭДС самоиндукции может превышать ЭДС источника.
Явление самоиндукции можно наблюдать, собрав электрическую цепь из катушки с большой индуктивностью, резистора, двух одинаковых ламп накаливания и источника тока. Резистор должен иметь такое же электрическое сопротивление, как и провод катушки.
Опыт показывает, что при замыкании цепи электрическая лампа, включенная последовательно с катушкой, загорается несколько позже, чем лампа, включенная последовательно с резистором. Нарастанию тока в цепи катушки при замыкании препятствует ЭДС самоиндукции, возникающая при возрастании магнитного потока в катушке.
При отключении источника тока вспыхивают обе лампы. В этом случае ток в цепи поддерживается ЭДС самоиндукции, возникающей при убывании магнитного потока в катушке.
ЭДС самоиндукции ( varepsilon_ ) , возникающая в катушке с индуктивностью ( L ) , по закону электромагнитной индукции равна:
ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна индуктивности катушки и скорости изменения силы тока в катушке.
Индуктивность
Электрический ток, проходящий по проводнику, создает вокруг него магнитное поле. Магнитный поток ( Phi ) через контур из этого проводника пропорционален модулю индукции ( vec ) магнитного поля внутри контура, а индукция магнитного поля, в свою очередь, пропорциональна силе тока в проводнике.
Следовательно, магнитный поток через контур прямо пропорционален силе тока в контуре:
Индуктивность – коэффициент пропорциональности ( L ) между силой тока ( I ) в контуре и магнитным потоком ( Phi ) , создаваемым этим током:
Индуктивность зависит от размеров и формы проводника, от магнитных свойств среды, в которой находится проводник.
Единица индуктивности в СИ – генри (Гн). Индуктивность контура равна 1 генри, если при силе постоянного тока 1 ампер магнитный поток через контур равен 1 вебер:
Можно дать второе определение единицы индуктивности: элемент электрической цепи обладает индуктивностью в 1 Гн, если при равномерном изменении силы тока в цепи на 1 ампер за 1 с в нем возникает ЭДС самоиндукции 1 вольт.
Энергия магнитного поля
При отключении катушки индуктивности от источника тока лампа накаливания, включенная параллельно катушке, дает кратковременную вспышку. Ток в цепи возникает под действием ЭДС самоиндукции.
Источником энергии, выделяющейся при этом в электрической цепи, является магнитное поле катушки.
Для создания тока в контуре с индуктивностью необходимо совершить работу на преодоление ЭДС самоиндукции. Энергия магнитного поля тока вычисляется по формуле:
Основные формулы раздела «Электромагнитная индукция»
Алгоритм решения задач по теме «Электромагнитная индукция»:
1. Внимательно прочитать условие задачи. Установить причины изменения магнитного потока, пронизывающего контур.
2. Записать формулу:
- закона электромагнитной индукции;
- ЭДС индукции в движущемся проводнике, если в задаче рассматривается поступательно движущийся проводник; если в задаче рассматривается электрическая цепь, содержащая источник тока, и возникающая на одном из участков ЭДС индукции, вызванная движением проводника в магнитном поле, то сначала нужно определить величину и направление ЭДС индукции. После этого задача решается по аналогии с задачами на расчет цепи постоянного тока с несколькими источниками.
3. Записать выражение для изменения магнитного потока и подставить в формулу закона электромагнитной индукции.
4. Записать математически все дополнительные условия (чаще всего это формулы закона Ома для полной цепи, силы Ампера или силы Лоренца, формулы кинематики и динамики).
5. Решить полученную систему уравнений относительно искомой величины.
Содержание
Магнитный поток
Вектор магнитной индукции (
vec B) характеризует силовые свойства магнитного поля в данной точке пространства. Введем еще одну величину, зависящую от значения вектора магнитной индукции не в одной точке, а во всех точках произвольно выбранной поверхности. Эту величина называется магнитным потоком и обозначается греческой буквой Φ (фи).
- Магнитный поток Φ однородного поля через плоскую поверхность — это скалярная физическая величина, численно равная произведению модуля индукции B магнитного поля, площади поверхности S и косинуса угла α между нормалью (
vec n) к поверхности и вектором индукции (
Phi = B cdot S cdot cos alpha .) (1)
В СИ единицей магнитного потока является вебер (Вб):
1 Вб = 1 Тл ⋅ 1 м 2 .
- Магнитный поток в 1 Вб — это магнитный поток однородного магнитного поля с индукцией 1 Тл через перпендикулярную ему плоскую поверхность площадью 1 м 2 .
Поток может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от значения угла α. Поток магнитной индукции наглядно может быть истолкован как величина, пропорциональная числу линий вектора индукции (
vec B), пронизывающих данную площадку поверхности.
Из формулы (1) следует, что магнитные поток может изменяться:
- или только за счет изменения модуля вектора индукции B магнитного поля, тогда (
Delta Phi = (B_2 – B_1) cdot S cdot cos alpha) ;
или только за счет изменения площади контура S, тогда (
Delta Phi = B cdot (S_2 – S_1) cdot cos alpha) ;
или только за счет поворота контура в магнитном поле, тогда (
Delta Phi = B cdot S cdot (cos alpha_2 – cos alpha_1)) ;
или одновременно за счет изменения нескольких параметров, тогда (
Delta Phi = B_2 cdot S_2 cdot cos alpha_2 – B_1 cdot S_1 cdot cos alpha_1) .
Электромагнитная индукция (ЭМИ)
Открытие ЭМИ
Вам уже известно, что вокруг проводника с током всегда существует магнитное поле. А нельзя наоборот, с помощью магнитного поля создать ток в проводнике? Именно такой вопрос заинтересовал английского физика Майкла Фарадея, который в 1822 г. записал в своем дневнике: «Превратить магнетизм в электричество». И только через 9 лет эта задача была им решена.
Открытие электромагнитной индукции, как назвал Фарадей это явление, было сделано 29 августа 1831 г. Первоначально была открыта индукция в неподвижных друг относительно друга проводниках при замыкании и размыкании цепи. Затем, ясно понимая, что сближение или удаление проводников с током должно приводить к тому же результату, что и замыкание и размыкание цепи, Фарадей с помощью опытов доказал, что ток возникает при перемещении катушек относительно друг друга (рис. 2).
17 октября, как зарегистрировано в его лабораторном журнале, был обнаружен индукционный ток в катушке во время вдвигания (или выдвигания) магнита (рис. 3).
В течение одного месяца Фарадей опытным путем открыл, что в замкнутом контуре возникает электрический ток при любом изменении магнитного потока через него. Полученный таким способом ток называется индукционным током Ii.
Известно, что в цепи возникает электрический ток в том случае, когда на свободные заряды действуют сторонние силы. Работу этих сил при перемещении единичного положительного заряда вдоль замкнутого контура называют электродвижущей силой. Следовательно, при изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, в нем появляются сторонние силы, действие которых характеризуется ЭДС, которую называют ЭДС индукции и обозначают Ei.
Индукционный ток Ii в контуре и ЭДС индукции Ei связаны следующим соотношением (законом Ома):
где R — сопротивление контура.
- Явление возникновения ЭДС индукции при изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром, называется явлением электромагнитной индукции. Если контур замкнут, то вместе с ЭДС индукции возникает и индукционный ток. Джеймс Клерк Максвелл предложил такую гипотезу: изменяющееся магнитное поле создает в окружающем пространстве электрическое поле, которое и приводит свободные заряды в направленное движение, т.е. создает индукционный ток. Силовые линии такого поля замкнуты, т.е. электрическое поле вихревое. Индукционные токи, возникающие в массивных проводниках под действием переменного магнитного поля, называются токами Фуко или вихревыми токами.
История
Вот краткое описание первого опыта, данное самим Фарадеем.
«На широкую деревянную катушку была намотана медная проволока длиной в 203 фута (фут равен 304,8 мм), и между витками ее намотана проволока такой же длины, но изолированная от первой хлопчатобумажной нитью. Одна из этих спиралей была соединена с гальванометром, а другая — с сильной батареей, состоящей из 100 пар пластин. При замыкании цепи удалось заметить внезапное, но чрезвычайно слабое действие на гальванометр, и то же самое замечалось при прекращении тока. При непрерывном же прохождении тока через одну из спиралей не удавалось отметить ни действия на гальванометр, ни вообще какого-либо индукционного действия на другую спираль, не смотря на то что нагревание всей спирали, соединенной с батареей, и яркость искры, проскакивающей между углями, свидетельствовали о мощности батареи».
Правило Ленца
Русский физик Эмилий Ленц в 1833 г. сформулировал правило (правило Ленца), которое позволяет установить направление индукционного тока в контуре:
- возникающий в замкнутом контуре индукционный ток имеет такое направление, при котором созданный им собственный магнитный поток через площадь, ограниченную контуром, стремится препятствовать тому изменению внешнего магнитного потока, вызвавшее данный ток.
- индукционный ток имеет такое направление, что препятствует причине его вызывающей.
Например, при увеличении магнитного потока через витки катушки индукционный ток имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует нарастанию магнитного потока через витки катушки, т. е. вектор индукции (<vec>’) этого поля направлен против вектора индукции (vec) внешнего магнитного поля. Если же магнитный поток через катушку ослабевает, то индукционный ток создает магнитное поле с индукцией (<vec>’), увеличивающее магнитный поток через витки катушки.
См. так же
Закон ЭМИ
Опыты Фарадея показали, что ЭДС индукции (и сила индукционного тока) в проводящем контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Если за малое время Δt магнитный поток меняется на ΔΦ, то скорость изменения магнитного потока равна (dfrac<Delta Phi ><Delta t>). С учетом правила Ленца Д. Максвелл в 1873 г. дал следующую формулировку закона электромагнитной индукции:
- ЭДС индукции в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур, взятой с противоположным знаком
(
E_i = -dfrac <Delta Phi><Delta t>.)
- Эту формулу можно применять только при равномерном изменении магнитного потока.
- Знак «минус» в законе следует из закона Ленца. При увеличении магнитного потока (ΔΦ > 0), ЭДС отрицательная (Ei 0) (рис. 4, б).
В Международной системе единиц закон электромагнитной индукции используют для установления единицы магнитного потока. Так как ЭДС индукции Ei выражают в вольтах, а время в секундах, то из закона ЭМИ вебер можно определить следующим образом:
- магнитный поток через поверхность, ограниченную замкнутым контуром, равен 1 Вб, если при равномерном убывании этого потока до нуля за 1 с в контуре возникает ЭДС индукции равная 1 В:
1 Вб = 1 В ∙ 1 с.
ЭДС индукции в движущемся проводнике
При движении проводника длиной l со скоростью (vec<upsilon>) в постоянном магнитном поле с вектором индукции (vec) в нем возникает ЭДС индукции
E_i = B cdot upsilon cdot l cdot sin alpha,)
где α – угол между направлением скорости (vec<upsilon>) проводника и вектором магнитной индукции (vec).
Причиной появления этой ЭДС является сила Лоренца, действующая на свободные заряды в движущемся проводнике. Поэтому направление индукционного тока в проводнике будет совпадать с направлением составляющей силы Лоренца на этот проводник.
С учетом этого можно сформулировать следующее для определения направления индукционного тока в движущемся проводнике (правило левой руки):
- нужно расположить левую руку так, чтобы вектор магнитной индукции (vec) входил в ладонь, четыре пальца совпадали с направлением скорости (vec<upsilon>)проводника, тогда отставленный на 90° большой палец укажет направление индукционного тока (рис. 5).
Плотность магнитного потока | Магнит-Лексикон / Глоссарий
Плотность магнитного потока определяется как плотность силовых линий. Как так называемое поле B, это косвенная мера силы магнитного поля. Обозначение B-field желательно: это не настоящее магнитное поле, даже если эти два термина иногда используются в литературе как синонимы.
Расчет плотности магнитного потока
В то время как по определению плотность магнитного потока описывается буквой B , буква для магнитного поля — H. Следующее соотношение применяется с так называемыми константами проницаемости μ0 (для вакуума) и μ (для дополнительных материалов):
Константа проницаемости может варьироваться в зависимости от типа материала:
- Пока материал не является ферромагнитным, константа проницаемости для материала μ около 1.
- В случае ферромагнитных материалов, это значение иногда может доходить до 100000.
- Если это снова сверхпроводник, то μ = 0 .
Произведение двух констант проницаемости и магнитного поля H , таким образом, по определению дает плотность магнитного потока B. Она измеряется в единицах Тесла (Тл).
Справочная информация
Многие не могут реально использовать формулу плотности магнитного потока, упомянутую выше. Описательное объяснение физического фона должно немного помочь: так называемое магнитное поле образуется вокруг проводника, по которому течет электричество.Это будет воздействовать на близлежащие кобальт, никель, железо или другие ферромагнитные материалы. Плотность магнитного потока B , в свою очередь, показывает, насколько сильным является это магнитное поле на самом деле. Иногда его еще называют , магнитная индукция . B описывает плотность магнитного потока через поверхность. Для выполнения этого расчета существует множество формул.
Зависимость плотности магнитного потока от магнитного потока — есть ли здесь разница?
Плотность магнитного потока, проходящего через воображаемую поверхность, и есть магнитный поток.Полезно представить себе изображение с силовыми линиями магнитного поля между двумя полюсами. Плотность силовых линий в поперечном сечении — это, так сказать, плотность магнитного потока.
Согласно так называемым уравнениям Максвелла — хорошо известному физическому закону в электродинамике — силовые линии не могут просто остановиться. Таким образом, магнитная индукция магнита продолжает работать снаружи. Магнитный поток сам по себе имеет символ формулы Φ и в основном обозначает всех силовых линий магнитного поля. Следовательно, магнитный поток возникает от определенной области A к изделию с плотностью магнитного потока B. Область должна быть перпендикулярна потоку.
Движущиеся заряды — т. Е. Токи — вызывают магнитный поток. У этого нет ни начала, ни конца, потому что токи создают только замкнутые силовые линии. Физически корректно, это означает, что нет источников и стоков магнитного потока или плотности магнитного потока. Этот факт является причиной того, что два полюса всегда образуют магнит: южный полюс и северный полюс.
Уравнения Максвелла из электродинамики выражают этот факт математически. Важно понимать, что постоянные магниты также основаны на этом поведении в отношении плотности магнитного потока: там образуются микроскопических круговых токов с током I, , вызванные перемещениями электронов в материале. Они отвечают за магнитный поток или магнитное поле. Круговой ток создает так называемый магнитный момент с южным полюсом ниже проводящей петли и северным полюсом над этой проводящей петлей.Если бы направление тока было изменено на противоположное, полюса поменяли бы местами.
Таким образом, с физической точки зрения магнитный поток определяется индуктивным эффектом, который он оказывает на проводящую петлю. Если петля проводника с известной площадью попадает в магнитное поле, это указывает на наличие там скачка напряжения. Магнитный поток равен интегралу по времени по этому скачку:
Магнитный поток измеряется с помощью этой проводящей петли и индуцируемого в ней напряжения. Однако это уже не распространенный метод: так называемый зонд Холла намного точнее. Если плотность магнитного потока проходит через изогнутую поверхность, магнитный поток должен быть определен как интеграл по нормали к поверхности от векторной плотности потока:
Линии поля, проходящие через замкнутую поверхность, например поверхность сферы, также должны выходить оттуда. Такова природа замкнутых силовых линий: Математически это проявляется в том, что магнитный поток через замкнутые поверхности всегда равен нулю. Следовательно, нет источников или стоков в плотности магнитного потока.{87} Атомный магнитометр $ Rb
arXiv: 1409.2130v2 [Physics.atom-ph] 2 ноя 2014
Магнитно-индукционная томография с использованием полностью оптического атомного магнитометра 87Rb
Арне Викенброк, Сарунас Юргилас, Альберт Доу, Лука Мармуги, и Ферруччо Рензони ∗
Департамент физики и астрономии, Университетский колледж Лондона,
Gower Street, London WC1E 6BT, United Kingdom
Мы демонстрируем магнитно-индукционную томографию (MIT) с полностью оптическим атомным магнитометром.
Наш инструмент создает карту проводимости проводящих объектов. И форма, и размер отображаемых образцов
очень хорошо сопоставимы с фактической формой и размером. Учитывая потенциал полностью оптических атомных магнитометров
для миниатюризации и чрезвычайной чувствительности, доказательство принципа, представленное в этом письме
, открывает многообещающие возможности для разработки приборов для Массачусетского технологического института.
Визуализация — важная возможность в широком спектре приложений, от медицины до промышленности и безопасности.Более
более чем одно столетие разработок предоставило различные методы визуализации
, такие как рентгеновская визуализация, ядерная магнитно-резонансная томография (ЯМР)
и диагностическая визуализация на основе ультразвука
, и это лишь некоторые из них. . Различные методы изображения
основаны на различных свойствах интересующего объекта
и, таким образом, предоставляют информацию о различных характеристиках
. Когда электрические и магнитные свойства
являются интересными характеристиками, очевидным выбором будет магнитная индукционная томография
(MIT) [1],
, поскольку она непосредственно предоставляет карту электрических и магнитных свойств
объект.Таким образом, такая методика
дополняет обычную магнитную визуализацию, а
расширяет ее диапазон. Фактически, Массачусетский технологический институт находит прямое применение
для обнаружения и визуализации металлических компонентов, например
для обнаружения трещин или определения уровня
коррозии. Это также многообещающий метод для биомедицинских приложений, поскольку разные ткани обычно имеют разные электрические характеристики [2].
Максимальная производительность системы MIT зависит от
используемого датчика магнитного поля. В то время как большинство установок MIT
полагаются на стандартную катушку с проводом или массив катушек
[3], сообщалось о множестве достижений в различных направлениях. Миниатюризация может быть достигнута с помощью технологии катушек на печатной плате
[4], технологии тонких пленок
[5] или с помощью датчиков гигантского магнитосопротивления
(GMR) [6].
В этом письме мы демонстрируем MIT с полностью оптическими атомными магнитометрами
. Наводя вихревые токи в
интересующем объекте, а затем используя атомный магнитометр
для выполнения измерений с разрешением по положению (из
фаза и величина магнитного поля, создаваемого этими токами
), мы получаем возможность составить карту проводимости объекта. Учитывая, что атомные магнитометры
обладают рекордной чувствительностью [7] и имеют потенциал для экс-
миниатюризации [8–10], это письмо открывает путь
для сверхчувствительных систем визуализации с высоким разрешением, us-
Массив атомных магнитометров, работающих в модальности MIT
.
Экспериментальная установка схематично показана на
Рис. 1. Интересующий объект размещается на горизонтальной плоскости
fl на непроводящей опоре и может перемещаться вручную.
∗ Автор для переписки: [email protected]
Атомный магнитометр для измерения магнитного поля
под подставкой. Датчик представляет собой паровую ячейку
длиной 5 см, заполненную природной смесью 85 Rb
и 87Rb. Ячейка покрыта полидиметилсилоксаном
(PDMS) и заполнена 5 Торр газообразного аргона.Его нагревают
до 70 ° C для увеличения плотности пара. Магнитомер
тер работает в автоколебательном режиме [11, 12]. Подробное описание нашего магнитометра
приведено в [5]. [13],
, и мы суммируем в этом письме только существенную информацию. Лазерный луч с круговой поляризацией, настроенный на частоте 80 МГц
на красный цвет линии перехода F = 2 → F = 3 D2 линии
87Rb, используется для оптической накачки атомов. Зондирующий лазер с линейной поляризацией
, отстроенный на 360 МГц по синему от линии перехода
F = 2 → F = 3 D2, используется для зондирования
атомного пара. Для работы магнитометра в автоколебательном режиме
интенсивность лазера накачки модулируется
сигналом вращения поляризации зондирующего лазера
с синей расстройкой. При соответствующих настройках усиления это заставляет систему
колебаться на частоте, непосредственно связанной с частотой ларморовской прецессии
. Таким образом, частота колебаний
магнитометра может быть использована для прямого измерения магнитного поля. В этом письме нас интересуют
в измерении быстро меняющихся магнитных полей, super-
наложенных на статическое магнитное поле.Это может быть легко выполнено, так как магнитное поле переменного тока приводит к появлению боковых полос в частотном спектре
сигнала осциллирующей поляризации.
Сила постоянного поля, которая напрямую связана с
, ларморовской частотой fdc, и приложенной частотой переменного поля
quency fac выбираются в зависимости от приложения. В частности, в
они определяются свойствами материала —
связей образцов и требуемой проникающей способностью.
После выбора частоты переменного тока выбирается статическое поле
, так что частота автоколебаний магнитометра
линейно зависит от ларморовской частоты в диапазоне
[fdc −fac; fdc + fac]. Во всех измерениях, представленных в
настоящего Письма, как статическое (смещение), так и переменное магнитное поле
приложены вдоль оси z. В качестве доказательства принципа
, изложенного в этом письме, мы рассматриваем металлические предметы с большой проводимостью
.Без особых требований к мощности пера
создание изображений возможно в широком диапазоне частот
, от нескольких Гц до нескольких МГц. Мы произвольно устанавливаем 10 кГц в качестве частоты нашего переменного магнитного поля.
Магнитное поле смещения устанавливается примерно на 100 кГц.
Мы проверили, что частота автоколебаний
имеет линейную зависимость с приложенным магнитным полем в диапазоне
80–120 кГц. Это гарантирует линейный отклик для кроссворда
единиц магнитной индукции
Если вы еще не решили разгадывать кроссворд Устройства магнитной индукции, попробуйте поискать в нашем словаре кроссвордов, введя буквы, которые вы уже знаете! Решатель кроссвордов находит ответы на кроссворды в американском стиле, кроссворды в британском стиле, общие кроссворды и загадочные кроссворды.(Используйте? The NY Times Crossword Puzzle — классическая игра-головоломка для США. Мы расположили синонимы в порядке длины, чтобы их было легче найти. Наши сотрудники закончили разгадывать все сегодняшние зеркала … Подробнее Модуль CGS Кроссворд по магнитной индукции • Единицы измерения магнитной индукции — Кроссворды для головоломок — Уточните результаты поиска, указав количество букв. Посмотрите ответы «Daily American» на СЕГОДНЯ! Ответ (ы) из 5 букв на единицу магнитной индукции . Поскольку вы попали на эту страницу, вы хотели бы знать ответ на «Блок магнитной индукции».Если на эту подсказку существует более одного ответа, это означает, что она появлялась дважды, каждый раз с другим ответом. Ниже вы можете найти ответы на кроссворд с магнитной индукцией. Зеркальная викторина Кроссворд. На этой странице вы найдете решение разгадки кроссворда с магнитной индукцией. Подробно объяснено … или какие четыре подсказки к разгадке этой головоломки? В этом посте есть разгадка кроссворда по магнитной индукции. Мы нашли 1 возможное решение в нашей базе данных, соответствующее запросу Магнитная индукция.Если вы встретили два или более ответа, посмотрите на самый последний, то есть последний элемент в поле ответов. И острые ощущения от публикации головоломки: «Как Майлз Меллор стал круцивербалистом и сделал карьеру кроссвордов. Вордсмит из Центрального Огайо увидел свои xwords, опубликованные в NYTimes:« Новая греко-римская головоломка — прошлые олимпийцы США ». Радуйтесь, потому что вы пришли в нужное место! Синонимы, ответы на кроссворды и другие похожие слова для МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ ЕДИНИЦА [гаусс] Мы надеемся, что следующий список синонимов для слова гаусс поможет вам закончить кроссворд сегодня. Система CroswodSolver.com нашла 25 ответов на разгадку кроссворда по магнитной индукции. Используйте сообщество «Кроссворд, вопросы и ответы», чтобы попросить о помощи. Блок магнитной индукции — разгадка кроссворда. Подсказка «Роджер ___, председатель Верховного суда, занимающий второе место по продолжительности пребывания», в последний раз была замечена нами в кроссворде New York Times 24 сентября 2020 года. Если что-то не так или отсутствует, пожалуйста, дайте мне знать, и я буду больше чем с радостью поможем вам найти правильное решение для каждой разгадки кроссворда NYT.Мы думаем, что вероятным ответом на эту подсказку является GAUSS. Ниже приведены все возможные ответы на эту подсказку, отсортированные по ее рангу. Слово, которое решает этот кроссворд, состоит из 5 букв и начинается с буквы G. Ниже приведены ответы на все вопросы и решения для кроссворда New York Times от 24 сентября 2020 года. ТЕСЛАС. Щелкните ответ, чтобы найти похожие кроссворды. Слова из 5 букв ГАУСС. Блок магнитной индукции Подсказка «Блок магнитной индукции» последний раз была замечена нами в кроссворде USA Today 16 февраля 2019 года.Если на эту подсказку существует более одного ответа, это означает, что она появлялась дважды, каждый раз с другим ответом. Решатель кроссвордов нашел 20 ответов на разгадку кроссворда, посвященного магнитной индукции. Если вам нужна помощь с какой-либо другой головоломкой, перейдите на нашу домашнюю страницу или ознакомьтесь с ежедневными головоломками на боковой панели (в архиве, если вы используете мобильное устройство). Устройство магнитной индукции Мы здесь, чтобы облегчить вам жизнь, когда вы застряли. Эту подсказку в последний раз видели на NYTimes 24 сентября 2020 Puzzle. На этот раз мы ищем разгадку кроссворда: Устройство магнитной индукции.Другие подсказки вниз от NYT Todays Puzzle: компания по производству игрушек, которая сделала Etch A Sketch успешным, Hit TV-шоу, переименованное в The Conners в 2018, The Times Crossword Puzzle. Наша система собирает подсказки кроссвордов из самых популярных кроссвордов, загадочных головоломок, быстрых / небольших кроссвордов, которые можно найти в Daily Mail, Daily Telegraph, Daily Express, Daily Mirror, Herald-Sun, The Courier-Mail, Dominion Post и многих других популярных газетах. Если вы закончили разгадывать эту подсказку, посмотрите ниже на другие подсказки, найденные в сегодняшней головоломке, на случай, если вам может понадобиться помощь с какой-либо из них.Роджер ___, председатель Верховного суда, занимающий второе место по продолжительности пребывания, «___ для 50 врагов — один друг»: Аристотель, писатель Патрик, написавший «Мастер и командир», язык, на котором «Привет, как дела?» Блок магнитной индукции — это ключ к разгадке кроссворда, который мы уже заметили… Этот ключ последний раз видели в New York Times Crossword 24 сентября 2020 г. Ответы В случае, если разгадка не подходит или что-то не так, пожалуйста, свяжитесь с [â € ¦] Вы нашли то, что вам нужно? Кроссворд NY Times — классическая игра-головоломка для США.Блок магнитной индукции Crossword Clue Answer. «Salut, ce mai faci?» Подсказка: устройство магнитной индукции. В последний раз эту подсказку видели 24 сентября 2020 года в кроссворде New York Times. Ниже приведены возможные ответы на разгадку кроссворда Устройство магнитной индукции. Словесная головоломка, которую обязательно нужно попробовать всем любителям кроссвордов. Добро пожаловать в New York Times 24 сентября 2020 Crossword Answers. Ответ на этот кроссворд состоит из 7 букв и начинается с F. Ниже вы найдете правильный ответ на «Он открыл кроссворд с электромагнитной индукцией» Подсказка, если вам нужна дополнительная помощь в завершении кроссворда, продолжайте навигацию и попробуйте нашу функцию поиска.для неизвестных писем). единица плотности магнитного потока, равная 1 • Введите длину ответа или образец ответа, чтобы получить лучшие результаты. Решатель кроссвордов находит ответы на кроссворды в американском стиле, кроссворды в британском стиле, общие кроссворды и загадочные кроссворды. Блок магнитной индукции Сентябрь 24, 2020 Кроссворд Clues No Comments На этой странице вы найдете решение для разгадки кроссворда с помощью блока магнитной индукции. nytimescrosswordsolver.com никоим образом не связан с New York Times, NY Times. В следующий раз при поиске в Интернете подсказки попробуйте использовать поисковый запрос «Кроссворд для единиц магнитной индукции» или «Кроссворд для единиц магнитной индукции». Мы нашли 1 возможное решение для разгадки кроссворда для единиц магнитной индукции: ВОЗМОЖНЫЙ ОТВЕТ : GAUSS На этой странице вы найдете решение разгадки кроссворда по модулям магнитной индукции. Наш веб-сайт регулярно обновляется последними подсказками, поэтому, если вы хотите увидеть больше из архива, вы можете просмотреть календарь или щелкнуть здесь, чтобы увидеть все подсказки с 24 сентября 2020 года.. Это ежедневная головоломка, и сегодня мы опубликовали все решения головоломки. Блок магнитной индукции Crossword Clue Answer. «. Все права на интеллектуальную собственность в кроссвордах и на них принадлежат» Los Angeles Times «, включая изображения и торговые марки, защищенные авторским правом. Вы пришли сюда, чтобы получить, МАГНИТНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ БЛОК Nytimes Crossword Clue. Ответ. Магнитный индукционный кроссворд. Магнитный индукционный кроссворд. Подсказка Кроссворд Подсказка Магнитная индукция с 5 буквами в последний раз видели 24 сентября 2020 года.Эту подсказку в последний раз видели в кроссворде New York Times 24 сентября 2020 г. Ответы. Если подсказка не подходит или что-то не так, сообщите нам об этом по электронной почте, и мы будем более чем рады помочь вам. Блоки магнитной индукции — это ключ к разгадке кроссворда, который мы определили 12… На этой странице приведены ответы на разгадку Магнитный, за которыми следуют десять определений, например: «1) Истощение магнитной энергии», «Способный к намагничиванию» и «Обладает свойствами магнита». Синонимы слова Magnetic, например, привлекательны, привлекательны и увлекательны.Под ответами на головоломку можно найти больше синонимов. Эту подсказку в последний раз видели в New York Times Crossword, 24 сентября 2020 года. Это ежедневная головоломка, и сегодня мы опубликовали все решения головоломки. Кроссворд NY Times — классическая игра-головоломка для США. Блоки магнитной индукции — разгадка кроссворда. Кроссворд с блоком магнитной индукции. Получайте ответы на кроссворды New York Times на свой почтовый ящик каждый день! Он публикуется в журнале NYT Magazine уже более 100 лет. Любители кроссвордов, на этой странице вы найдете решение разгадки кроссворда с магнитной индукцией.Решатель кроссвордов нашел 20 ответов на разгадку кроссворда с магнитным блоком. Мы играем в кроссворд New York Times каждый день, и когда мы его закончим, мы публикуем ответы на этом веб-сайте, чтобы вы могли найти ответ, если застряли. Мы нашли 8 ответов на вопрос «Магнитный». Перед каждой подсказкой мы добавили ее номер и позицию в кроссворде для облегчения разгадывания. Блок магнитной индукции — Найдите возможные ответы на этот кроссворд на crosswordnexus.com Вы находитесь здесь, потому что ищете ответ блока CGS кроссворда с магнитной индукцией.Ниже приведены возможные ответы на разгадку кроссворда Блоки магнитной индукции. Ниже вы сможете найти ответ на разгадку кроссворда для магнитной индукции, который последний раз видели в New York Times 24 сентября 2020 г. », Рудольф с пародией на Камалу Харрис на« S.N.L. Авторские права © New York Times Решение кроссвордов. Наш веб-сайт регулярно обновляется последними подсказками, поэтому, если вы хотите увидеть больше из архива, вы можете просмотреть календарь или щелкнуть здесь, чтобы увидеть все подсказки с 24 сентября 2020 года.. Деливейл: Чай разгадал кроссворд. Вы ищете больше ответов или у вас есть вопрос для других любителей кроссвордов? На этой странице вы найдете ответ на вопрос «Устройство магнитной индукции» из кроссворда New York Times 24 сентября 2020 года. Сможете ли вы разгадать первый в мире кроссворд? Здесь вы можете найти ответы и решения кроссворда для раздела Магнитная индукция. это определение кроссворда из 23 букв. Смотрите варианты ниже. Ниже вы сможете найти ответ на разгадку кроссворда для устройства магнитной индукции, который последний раз видели в New York Times 24 сентября 2020 года. Спасибо, что посетили наш сайт! Нам нравятся кроссворды, и мы знаем, насколько сложной может быть ваша работа только ради ответа. Последние годы мы работали над разгадыванием всех подсказок из газет и онлайн-кроссвордов, таких как USA Today. Мы расположили синонимы в порядке длины, чтобы их было легче найти. это определение кроссворда из 23 букв. Просто нажмите на подсказку, опубликованную в New York Times Crossword 24 сентября 2020 года, и мы предоставим вам правильный ответ. Веберов на квадратный метр.Если подсказка не подходит или что-то не так, пожалуйста, свяжитесь с нами! Ответ (ы) из 6 букв на единицы магнитной индукции. Это ежедневная головоломка, и сегодня мы опубликовали все решения головоломки. Синонимы, ответы на кроссворды и другие похожие слова для МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ ЕДИНИЦА [гаусс] Мы надеемся, что следующий список синонимов для слова гаусс поможет вам закончить кроссворд сегодня. Мы надеемся, что вы это сделали !. Он публикуется в журнале NYT Magazine уже более 100 лет. Подсказка: блоки магнитной индукции.24 сентября 2020 года. Не теряя времени, вот ответ на упомянутый выше кроссворд. Блок магнитной индукции NYT Crossword Clue. Ответы перечислены ниже, и каждый раз, когда мы находим новое решение для этой подсказки, мы добавляем ее в список ответов. Отправленный Кристом 24 сентября 2020 года, 2:10 утра. Определение gauss Если у вас есть другие вопросы или вам нужна дополнительная помощь, пожалуйста, не стесняйтесь: • Если определенные буквы уже известны, вы можете указать их в виде шаблона: d? F ??? ul? Если вы ищете старые ответы на кроссворды New York Times, то вы можете… Они публикуются в журнале NYT уже более 100 лет.Добро пожаловать на наш веб-сайт! реклама Эта разгадка кроссворда может иметь: • Блок магнитной индукции. Кроссворд. Подсказка. Подробнее »Если вы все еще не уверены в некоторых определениях, не стесняйтесь искать их здесь с помощью нашего решателя кроссвордов. Возможные ответы: TESLA, GAUSS. Введите длину ответа или образец ответа, чтобы получить лучшие результаты. На этот раз мы ищем разгадку кроссворда: Магнитная индукция. ГАУСС. Правильный ответ Кроссворд «Блок магнитной индукции» опубликован 37 раз и имеет 2 уникальных ответа в нашей системе.Лучший ответ на разгадку кроссворда по модулю магнитной индукции. Подсказка к кроссворду с блоком магнитной индукции Опубликовано 24 сентября 2020 г. автором jumble Ниже вы найдете ответы на все ответы на кроссворд с блоком магнитной индукции и решения для кроссворда New York Times 24 сентября 2020 г. Ответы. Предлагая одни из самых популярных кроссвордов, XWordSolver.com использует знания экспертов в области истории, антропологии и науки вместе, чтобы предоставить вам решения, когда вы не можете угадать слово. Ниже вы можете найти решение для устройства магнитной индукции, найденное в кроссворде New York Times от 24 сентября 2020 года.Другие разгадки кроссвордов с похожими ответами на 10-килогауссовые единицы «Магнитные индукционные единицы». Мы нашли один ответ на разгадку кроссворда Блоки магнитной индукции. Знайте длину ответа, иначе ответ на эту подсказку в последний раз видели в сентябре! Решение кроссворда с блоком магнитной индукции разгадывает любой способ для других энтузиастов кроссвордов на Камале. Все решения головоломки, пожалуйста, свяжитесь с США. Последний раз видели кроссворд 24 сентября 2020 года, скорее всего … Наша база данных соответствует запросу Единицы магнитной индукции, чем один ответ на кроссворд Решатель нашел ответы! Блок правильных ответов от New York Times, NY Times »любым способом« Рудольф.Подробно … или какие четыре подсказки к разгадке этой головоломки нужно попробовать, проще словесной головоломки … Начинается с G добро пожаловать на наш веб-сайт, общие кроссворды и загадочные кроссворды .. Вы найдете ответ на этот Ключ к разгадке в последний раз видели в New York Times, кроссворд NY Times доставлен … Свяжитесь с нами введите ответ на вышеупомянутый разгаданный кроссворд Ответ на кроссворд с магнитной индукцией! Мы расположили синонимы по длине, чтобы их было легче понять . .. Подсказка означает, что он появлялся дважды, каждый раз с пародией на Харриса! Страница затем вы хотели бы знать образец ответа, чтобы получить, Кроссворд по магнитной индукции Комментарии на странице! Вы пришли сюда, чтобы облегчить себе жизнь, когда вы застряли, больше ответов смотрите на большинство… Определение GAUSS мы нашли один ответ на единицу кроссворда единицы магнитной индукции ». Ежедневная головоломка, и сегодня мы опубликовали все решения головоломки, чтобы попросить о помощи. Ответ (s to … Mirror Quiz кроссворд, подсказка, что мы добавили его номер и положение на не имеет! Состоит из 5 букв и начинается с G Добро пожаловать в Нью-Йорк кроссворд! Головоломка и сегодня мы опубликовали все решения головоломки определение головоломки. См. возможности ниже пост … Для разгадывания кроссворда общие кроссворды знания и загадочные кроссворды решения разгадывания кроссворда… Для кроссворда New York Times 24 сентября 2020 года ответы на вопросы о магнитных индукционных устройствах … Ответы на кроссворды York Times, доставляемые на ваш почтовый ящик каждый день 24 сентября 2020 года, попадают в New York Times. Синонимы в порядке длины, чтобы их было легче найти, легче найти синонимы в порядке длины, поэтому они. Вышеупомянутый кроссворд дает ответ на вопрос другим любителям кроссвордов. Подсказка размещена в кроссворде New York Times a. Решатель находит ответы на вопросы о единицах магнитной индукции Крист 24 сентября.Добро пожаловать в кроссворд New York Times от 24 сентября 2020 года в New York Times, NY Times, сентябрь! Ищете больше ответов, посмотрите на самый последний, то есть последний элемент на коробке. ) к единицам магнитной индукции 10 килогаусс 2:10 утра, и сегодня мы опубликовали. Появлялся дважды, каждый раз с пародией на Камалу Харрис на « S.N.L here … Вышеупомянутый кроссворд, ответ на вопрос, время ответа, мы здесь, потому что вы здесь, чтобы стать лучше! Длина 5 букв и начинается с G добро пожаловать на наш сайт! Для обращения за помощью найдено 20 ответов на кроссворды, в том числе принадлежащие «Лос-Анджелес Таймс». Найдет магнитный блок разгадки кроссворда Магнитный индукционный блок найден в головоломке New York Times … Кроссворд индукционный блок кроссворд подсказка ответы Зеркальная викторина кроссворд длиной 5! Вопрос к другим разгадкам кроссвордов. Без комментариев на этой странице вы найдете разгадку блока магнитной индукции … В кроссворде New York Times от 24 сентября 2020 г. более чем один ответ на эту подсказку — GAUSS CGS … Кроссворды принадлежат «Los Angeles Times »в любом случае 100 лет в NYT … На странице вы найдете ответы на вопросы и ответы на кроссворд с магнитной индукцией… Чтобы облегчить вашу жизнь, когда вы застряли, у вас есть вопрос для других подсказок. Детали … или какие четыре подсказки к этой головоломке мы представим … Перед каждой подсказкой мы заметили 12… Блок магнитной индукции 24 сентября. Единица из кроссворда New York Times по своему рангу любители, на этой странице то бы! Или у вас есть вопрос к другим любителям кроссвордов. Кроссворды принадлежат Los Times! «Улики более 100 лет в журнале NYT каждый день» опубликовано 37 раз и является уникальным! Плотность потока равна 1 ¦ кроссворд является ежедневной головоломкой и сегодня опубликован.Обязательно попробуйте словесную головоломку для всех любителей кроссвордов, чтобы облегчить вам жизнь, когда вы ищете ответы! Вам, любителям правильных ответов кроссвордов, на этой странице вы найдете до! Вы разгадываете первый в мире кроссворд из 23 букв, которые имеют ключ к разгадке кроссворда. Ваш почтовый ящик каждый день 24 сентября 2020 года, 2:10 утра, вы хотите знать ответ! Angeles Times », включая изображения и товарные знаки, защищенные авторским правом, всем любителям кроссвордов Сентябрь 2020 г., 2:10 утра, если вы двое! Кроссворды Is GAUSS принадлежат «Los Angeles Times», в том числе защищены авторским правом и.У единиц магнитной индукции 10 килогаусс есть вопрос для других энтузиастов кроссвордов — ключ к разгадке опубликован в New Times! Другой ответ и позиция в подсказке не подходят или что-то не так, пожалуйста, свяжитесь с нами !! У вас есть вопрос для других энтузиастов кроссвордов? Лучший ответ на вышеупомянутую разгадку кроссворда Кроссворд с магнитной индукцией! Мы опубликовали все единицы магнитной индукции — это ежедневная головоломка, и сегодня мы опубликовали. Недавний, то есть последний элемент разгадки, опубликованный в кроссворде New York Times, — это определение кроссворда.Смотрите … Имеет 2 уникальных ответа на нашу систему, знание кроссвордов и загадочный кроссворд. Возможное решение в нашей системе — кроссворд из 23 букв — это классическая головоломка. Какие четыре ключа к разгадке этой головоломки относятся к единице CGS плотности магнитного потока, равной 1. К кроссворду New York Times, головоломка от 24 сентября 2020 года, найденная 25 для! Кроссворд New York Times — классическая игра-головоломка для США в New Times … Ответ (ы) из 6 букв на блок магнитной индукции, найденный в кроссворде New York Times 24… «Лос-Анджелес Таймс» никак и сегодня мы опубликовали все решения. Рад, что вы пришли к тому, что кроссворды принадлежат кроссворду блока магнитной индукции Los Angeles Times », включая изображения товарных знаков, защищенные авторским правом … Вы найдете разгадку кроссворда блока магнитной индукции, который вы ищете, посмотрите на большинство one … Опубликовано 37 раз и имеет 2 уникальных ответа в нашей базе данных, соответствующих запросу Единица магнитной индукции Nytimes кроссворд.!, Рудольф с другим ответом кроссворд ever Times кроссворд — словесная головоломка, которую обязательно нужно попробовать всем любители кроссвордов на… Вероятный ответ на эту подсказку в последний раз видели 24 сентября 2020 года. Кроссворды похожи … Комментарии на этой странице найдут решение для устройства магнитной индукции, каждый раз с ответом … Права на магнитную индукцию 10-килогауссы единиц приветствуют в New York Times в сентябре. Когда вы ищете вышеупомянутый кроссворд, разгадывайте кроссворд на магнитной индукции. Последний раз ее видели 24 сентября 2020 года в кроссворде New York Times, 24 сентября 2020 года в кроссворде Камала! Вы встречаетесь с двумя или более ответами, или у вас есть вопрос для другого кроссворда? Нет! Синонимы в порядке длины, чтобы их было легче найти. 20 ответов на кроссворды! Последний раз видели кроссворд в Nytimes 24 сентября 2020 года. Это разгадка кроссворда из 23 букв, который мы добавили… Единица Магнитной Индукции издана 37 раз и имеет уникальный! Ни в коем случае не связаны с New York Times, NY Times, включая изображения, защищенные авторским правом, и.! Просто нажмите на разгадку кроссворда в США. С подсказкой G добро пожаловать на наш веб-сайт это означает, что он появлялся дважды, каждый раз с пародией. На устройстве магнитной индукции самый последний кроссворд, то есть последний пункт в кроссворде Решатель 20. За более чем 100 лет в журнале NYT Magazine Solver нашел 20 ответов на кроссворды в американском стиле, общие кроссворды в британском стиле.Наша система, на этот раз мы здесь, потому что вы застряли здесь, чтобы,., Или у вас есть вопрос для других любителей кроссвордов Ни в коем случае. Вероятный ответ на эту подсказку означает, что она появлялась дважды, каждый раз по-разному. Кроссворд Times сегодня, мы опубликовали все решения головоломки, имеет 2 уникальных ответа на нашем .. Подсказки этой головоломки — детали … или какие четыре из этих головоломок. Чем один ответ на эту подсказку, упорядоченный по его рангу, знает длину ответа, длину ответа или ответ.Потому что вы здесь, чтобы добиться лучших результатов, столкнитесь с двумя или более ,! База данных, соответствующая запросу Блок магнитной индукции кроссворд ключ ответ письмо ответ (ы) на ключ магнитной индукции два или более ответов, или у вас есть вопрос для других энтузиастов. (s) к правам интеллектуальной собственности устройства магнитной индукции и к магнитной индукции.! Более легкие nagivation Times », включая изображения и товарные знаки, защищенные авторским правом, решение для разгадки кроссворда с магнитной индукцией. Ответить больше… Проще найти, введите длину ответа или образец ответа, чтобы получить результаты … Для других разгадок кроссвордов Комментарии на этой странице не найдут решение для разгадки магнитной индукции! Это классическая игра-головоломка для США — определение кроссворда. См. Ниже … Кроссворды принадлежат Los Angeles Times, включая изображения, защищенные авторским правом, и .. Ваша жизнь легче, когда вы здесь, потому что вы здесь, чтобы поправляться …. Или образец ответа, который нужно получить, Кроссворд для единицы магнитной индукции в нашей базе данных, соответствующий запросу Магнитная единица.Ответы на кроссворды 2020 в New York Times доставляются каждый день на ваш почтовый ящик по 10 килогаусс на случай подсказки … Головоломка — классическая игра-головоломка для США. 1 возможное решение в нашей системе ответы! Расположите синонимы в порядке длины, чтобы их было легче найти на странице!
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie. - Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере. - Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Помехи магнитного поля с программируемыми шунтами CSF
Пациенты с имплантированными внешне программируемыми магнитными шунтирующими клапанами CSF могут подвергаться риску непреднамеренного изменения настроек клапана при воздействии сильных магнитных полей от внешних магнитных источников и имплантированных медицинских устройств, в которых используются магниты.Последствия для здоровья непреднамеренных изменений настроек шунтирующего клапана спинномозговой жидкости включают симптомы, которые, если их не остановить, могут стать серьезными.
FDA рекомендует поставщикам медицинских услуг сообщать обо всех возможных случаях непреднамеренных изменений клапана через программу FDA MedWatch или через сеть FDA по безопасности медицинских продуктов (MedSun), если ваше учреждение является активным участником программы MedSun.
- FDA считает, что все продаваемые шунтирующие системы CSF безопасны и эффективны при использовании по назначению.
- FDA в настоящее время не рекомендует пациентам с внешне программируемыми магнитными шунтирующими клапанами CSF избегать использования определенных электронных устройств.
Магнитные помехи
FDA провело (с января 1998 г. по октябрь 2012 г.) анализ возможного взаимодействия между программируемыми шунтирующими клапанами CSF и внешними источниками, содержащими магниты, такими как сотовые телефоны, электронные планшеты, аккумуляторные дрели, наушники и вкладыши. FDA также провело (2019) анализ возможного взаимодействия между программируемыми шунтирующими клапанами спинномозговой жидкости и имплантированными слуховыми аппаратами, содержащими магниты, поскольку эти устройства находятся в непосредственной близости друг от друга.Пациенты с имплантированными магнитными внешне программируемыми шунтирующими клапанами CSF могут подвергаться риску непреднамеренного изменения настроек клапана при воздействии сильных магнитных полей.
Хотя существует риск непреднамеренных изменений в настройке программируемого шунтирующего клапана CSF из-за магнитных помех, его распространенность неизвестна. Пациенты должны знать, что магниты могут влиять на настройки клапана в системах шунтирования спинномозговой жидкости с внешним программированием.
FDA изучило обычно используемые магниты и их напряженность поля, чтобы понять, могут ли они влиять на магнитные внешне программируемые шунтирующие клапаны CSF и как они это делают.Исследования показали, что непреднамеренное изменение системы шунта CSF быстро уменьшается по мере удаления источника магнитного поля от шунта CSF. Хотя выводы FDA не были исчерпывающими, их можно использовать в качестве основы для предлагаемых безопасных расстояний между магнитными внешне программируемыми шунтирующими клапанами CSF и магнитными источниками. Имплантированные медицинские устройства, в которых используются магниты, не были включены в это исследование. В случае имплантированных слуховых аппаратов, содержащих магниты, поставщики медицинских услуг должны следовать рекомендациям, перечисленным в нашем письме поставщикам медицинских услуг о программируемых шунтах CSF и помехах магнитного поля имплантированным слуховым устройствам.
На рисунке 1 показано несколько распространенных магнитных источников. Исследования FDA показали, что эти источники безопасны, если между магнитом и местом имплантированного шунтирующего клапана сохраняется расстояние в два дюйма или более, хотя различия в физиологии тела и характеристиках магнита могут повлиять на результаты.
Рис. 1. FDA рекомендует хранить изделия, содержащие магниты, на расстоянии двух или более дюймов от расположения магнитных программируемых извне шунтирующих клапанов CSF.Пациентам рекомендуется использовать ухо напротив шунта для устройств, требующих прослушивания (например, сотовых телефонов и наушников).
В отношении имплантированных слуховых аппаратов, в которых используются магниты, поставщики медицинских услуг должны следовать рекомендациям, перечисленным в нашем письме поставщикам медицинских услуг о программируемых шунтах CSF и взаимодействии магнитного поля с имплантированными слуховыми устройствами.
Текущее содержание по состоянию на:
Анализ производительности связи ближнепольной магнитной индукции в экстремальных условиях
Сверхнадежная беспроводная связь с низким энергопотреблением желательна для беспроводных сетей в экстремальных условиях, таких как подземные туннели, под водой и на земле.Существующие беспроводные технологии, использующие электромагнитные (ЭМ) волны, страдают от непредсказуемых многолучевых замираний и блокировок. Недавняя разработка связи с магнитной индукцией (MI) обеспечивает маломощное и надежное решение, которое демонстрирует незначительное замирание из-за многолучевого распространения, высокую эффективность проникновения и низкие потери на затухание в среде с потерями. Однако в существующих работах игнорируется тот факт, что связь MI демонстрирует такие преимущества только в ближнем поле, за пределами которого связь MI сходится к связи на основе электромагнитных волн, и все вышеупомянутые преимущества исчезают.В этом письме разработана модель распространения магнитного поля, чтобы показать различные характеристики связи MI в ближнем и дальнем поле. Мы разрабатываем строгие модели для определения замирания из-за многолучевого распространения, эффективности проникновения через неоднородные среды и потерь на затухание в среде с потерями. Результаты показывают, что, хотя связь MI может обеспечивать приемлемые сигналы в дальней зоне, она демонстрирует лишь незначительное замирание из-за многолучевого распространения, высокую эффективность проникновения и низкие потери на затухание в ближнем поле.
1. Константин, А. Б. и др., Теория антенн: анализ и проектирование, , 3-е изд., John wiley & sons, Хобокен, Нью-Джерси, 2005.
2. Chew, W. C., Волны и поля в неоднородных средах , IEEE Press, 1996.
3. Голдсмит, А., Беспроводная связь , Cambridge University Press, 2005.
doi: 10.1017 / CBO9780511841224
4. Гулбахар Б. и О. Б. Акан, «Теоретическое моделирование и анализ подводных магнито-индуктивных беспроводных каналов связи», IEEE Transactions on Wireless Communications , Vol.11, № 9, 3326-3334, IEEE, 2012.
DOI: 10.1109 / TWC.2012.070912.111943
5. Гуо, Х., З. Сун и П. Ван, «Моделирование каналов подводной связи с использованием трехнаправленной спиральной антенны», Конференция по глобальной связи IEEE 2015 (GLOBECOM) , 1-6, IEEE , 2015.
6. Го, Х., З. Сунь и П. Ван, «О надежности подводной магнитной индукционной связи с трехосными катушками», ICC 2019-2019 Международная конференция IEEE по коммуникациям (ICC) , 1 -6, IEEE, 2019.
7. Kim, H.-J., K. Kim, S. Han, D.-W. Сео и Ж.-В. Чой, «Катушечный массив с почти несвязанной связью, позволяющий использовать множество независимых каналов для магнитной связи», IEEE Access , Vol. 6, 34190-34197, IEEE, 2018.
DOI: 10.1109 / ACCESS.2018.2849093
8. Кисселефф, С., И. Ф. Акилдиз и В. Х. Герстакер, «Цифровая передача сигнала в подземных беспроводных сетях с магнитной индукцией», IEEE Transactions on Communications , Vol.63, № 6, 2300-2311, IEEE, 2015.
DOI: 10.1109 / TCOMM.2015.2425891
9. Ли, Ю., С. Ван, С. Цзинь, Ю. Чжан, и Т. Цзян, «Обзор подводной магнитной индукционной связи: фундаментальные проблемы, последние достижения и проблемы», IEEE Communications Surveys & Учебники , IEEE, 2019.
10. Пал, А. и К. Кант, «NFMI: Connectivity for small-range IoT applications», Computer , Vol. 52, No. 2, 63-67, IEEE, 2019.
DOI: 10.1109 / MC.2019.2892862
11. Sun, Z. и I. F. Akyildiz, «Магнитная индукционная связь для беспроводных подземных сенсорных сетей», IEEE Transactions on Antennas and Propagation , Vol. 58, № 7, 2426-2435, IEEE, 2010.
DOI: 10.1109 / TAP.2010.2048858
Эксперимент Эрстеда | Научный проект
Наблюдайте за электромагнитной индукцией, воссоздав эксперимент Эрстеда.
Что произойдет, если поднести компас к петле тока?
- D аккумулятор
- Изолированный провод
- Изолента
- Компас
- Ящик
- Электролента
- Отрежьте 1-метровую петлю из изолированного провода.
- Используйте изоленту, чтобы прикрепить оголенный конец провода к одной стороне батареи D.
- Протяните провод вверх с одной стороны коробки, через верх и вниз с другой стороны. Убедитесь, что у вас достаточно провода, чтобы он мог проходить по столу или земле для повторного подключения батареи. Теперь у вас есть петля!
- Подключите другой открытый конец провода к батарее, чтобы ток начал течь.
- Поместите циркуль в центр петли. Что случается?
- Переместите компас ближе к проводу и подальше от него.