Таблица электрического поля и магнитного поля: Сравнение электрического и магнитного полей — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ — Поурочные разработки по физике к учебнику С. В. Громова — Физика — Поурочные планы к учебникам Г. Я. Мякишева, С. В. Громова и В. Л. Касьянова 10 класс — разработки уроков

Содержание

«Электростатическое и магнитостатическое поля» — физика, разное

Сравнительная характеристика электростатического и магнитостатического полей

Электростатическое поле

Магнитостатическое поле

1) Закон Кулона

1) Закон Ампера

2) Потенциальная энергия взаимодействия

зарядов

3) Диэлектрическая проницаемость среды

Сила взаимодействия двух точечных зарядов в среде

3) Магнитная проницаемость среды

Сила взаимодействия двух электрических токов в среде

4) Закон сохранения электрического заряда.

Для двух одинаковых тел:

4) –

5) Напряженность электростатического поля в данной точке

Модуль напряженности электростатического поля в данной точке

5) Индукция магнитостатического поля в данной точке

6) Изображение электрических и магнитных полей на рисунках

линии

напряженности электрического поля

(электрической напряжённости)

индукции магнитного поля

(магнитной индукции)

Определение

линией

напряженности электрического поля

индукции магнитного поля

называется линия, касательная к которой в каждой её точке

совпадает с направлением

вектора электрической напряженности

вектора магнитной индукции

в этой точке

Направление линий

электрической напряженности

магнитной индукции

Линия напряженности электростатического поля начинается на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных. Направ-лены от положительного заряда к отрица-тельному.

Линия магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца. Они – замкнутые. Выхо-дят из северного полюса магнита и заходят в южный полюс. Внутри магнита или соле-ноида с током идут вдоль его стержня от южного полюса к северному.

Примеры изображения полей на рисунках

Направление линии магнитной индукции определяют по правилу правой руки (правилу буравчика):

Если обхватить провод-ник ладонью правой руки, направив большой палец вдоль тока, то остальные пальцы этой руки укажут направление силовых ли-ний магнитного поля дан-ного тока.

Если обхватить соленоид, ладонью правой руки, направив четыре пальца по току в витках, то отставленный большой палец укажет направление магнитных линий внутри соленоида.

Однородные поля

Электрическое поле называется однородным, если во всех его точках вектор напряжен-ности одинаков.

Электрическое поле между двумя паралле-льными разноименно заряженными пласти-нами является однородным.

Магнитное поле называется однородным, ес-ли во всех его точках вектор индукции оди-наков.

Магнитное поле внутри соленоида является однородным.

Изображение однородного электрического поля при помощи линий напряженности.

А) Линии параллельные плоскости чертежа,

Б)Линии перпендикулярные плоскости чер-тежа.

Изображение однородного магнитного поля при помощи линий магнитной индукции.

А) Линии параллельные плоскости чертежа,

Б)Линии перпендикулярные плоскости чертежа.

Электрическое поле против магнитного поля. В чем разница?

Область вокруг магнита, в пределах которой действует магнитная сила, называется магнитным полем. Это произведено, перемещая электрические заряды. Наличие и сила магнитного поля обозначены «линиями магнитного потока». Направление магнитного поля также обозначено этими линиями. Чем ближе линии, тем сильнее магнитное поле и наоборот. Когда частицы железа расположены над магнитом, линии потока могут быть четко видны. Магнитные поля также генерируют энергию в частицах, которые вступают в контакт с ним. Электрические поля создаются вокруг частиц, несущих электрический заряд. К нему притягиваются положительные заряды, а отрицательные — отражаются.

Движущийся заряд всегда имеет как магнитное, так и электрическое поле, и именно поэтому они связаны друг с другом. Это два разных поля с почти одинаковыми характеристиками. Следовательно, они взаимосвязаны в поле, называемом электромагнитным полем. В этом поле электрическое поле и магнитное поле движутся под прямым углом друг к другу. Однако они не зависят друг от друга. Они также могут существовать независимо. Без электрического поля магнитное поле существует в постоянных магнитах, а электрические поля существуют в форме статического электричества в отсутствие магнитного поля.

Сравнительная таблица

Сравнительная таблица электрического поля и магнитного поля

	Электрическое поле	Магнитное поле
Природа	Создано вокруг электрического заряда	Создано вокруг движущегося электрического заряда и магнитов
Единицы измерения	Ньютон на кулон, вольт на метр	Гаусс или Тесла
сила	Пропорционально электрическому заряду	Пропорционально заряду и скорости электрического заряда
Движение в электромагнитном поле	Перпендикулярно магнитному полю	Перпендикулярно электрическому полю
Электромагнитное поле	Генерирует VARS (емкостный)	Поглощает ВАРС (Индуктивный)
полюс	Монополь или диполь	диполь

Что такое электрические и магнитные поля?

На веб-сайте Puget Sound Energy (PSE) приведены пояснения к электрическим и магнитным полям, что они из себя представляют и как они создаются:

Магнитные поля создаются всякий раз, когда есть поток электрического тока. Это также можно рассматривать как поток воды в садовом шланге. По мере увеличения количества тока уровень магнитного поля увеличивается. Магнитные поля измеряются в миллигауссах (мГ). Электрическое поле возникает везде, где присутствует напряжение. Электрические поля создаются вокруг приборов и проводов везде, где есть напряжение. Вы можете думать об электрическом напряжении как о давлении воды в садовом шланге — чем выше напряжение, тем сильнее напряженность электрического поля. Напряженность электрического поля измеряется в вольтах на метр (В / м). Напряженность электрического поля быстро уменьшается по мере удаления от источника. Электрические поля также могут быть защищены многими объектами, такими как деревья или стены здания.

Природа

Электрическое поле — это, по сути, силовое поле, которое создается вокруг электрически заряженной частицы. Магнитное поле — это поле, которое создается вокруг постоянного магнитного вещества или движущегося электрически заряженного объекта.

движения

В электромагнитном поле направления, в которых движутся электрическое и магнитное поля, перпендикулярны друг другу.

Единицы измерения

Единицы измерения напряженности электрического и магнитного поля также различны. Сила магнитного поля представлена Гауссом или Теслой. Напряженность электрического поля представлена Ньютоном на кулон или Вольт на метр.

сила

Фактически, электрическое поле — это сила на единицу заряда, испытываемая неподвижным точечным зарядом в любом заданном месте внутри поля, тогда как магнитное поле определяется силой, которую оно оказывает на другие магнитные частицы и движущиеся электрические заряды.

Тем не менее, обе концепции прекрасно взаимосвязаны и сыграли важную роль во многих инновационных разработках. Их связь может быть четко объяснена с помощью уравнений Максвелла, системы дифференциальных уравнений в частных производных, которые связывают электрические и магнитные поля с их источниками, плотностью тока и плотностью заряда.

Электромагнитное поле — Tööelu.ee

Главная
/ Работнику
/ Рабочая среда
/ Факторы опасности рабочей
/ Физические факторы опасности

Viimati uuendatud: 05.08.2016

Электромагнитные поля характеризуются следующими свойствами:

они невидимы;
у человека нет органа для их восприятия;
они появляются там, где встречается электричество;
они распространяются со скоростью света;
это явление как электрическое, так и магнитное.

Электрическое и магнитное поля взаимосвязаны, но являются при этом двумя аспектами одного и того же явления. Где бы ни двигалось электричество, возникают оба поля – как электрическое, так и магнитное. Следует различать эти поля в рабочей среде, поскольку механизмы их воздействия различны, и для каждого из этих полей установлены различные предельные нормы.

Рисунок. Электрическое и магнитное поля в электромагнитном поле взаимно перпендикулярны (для увеличения изображения нажмите на него)

Таблица. Различия и сходства между электрическим и магнитным полями

Электрическое поле	Магнитное поле
Единица измерения – вольт на метр (В/м)	Единица измерения – Тесла (T)
Относительно легко экранировать	Проникает практически через всё, трудно экранировать
Распространяется в помещении при посредстве магнитного поля	Распространяется в помещении при помощи электрического поля
Напряжённость поля уменьшается при удалении от источника	Напряжённость поля уменьшается при удалении от источника
Образуется, если оборудование оказывается под напряжением (оборудование не обязательно должно находиться в рабочем режиме)	Возникает при потреблении тока (при включении оборудования)
Особенности распространения	Особенности распространения
красное – электрическое поле	красное – электрическое поле синее – магнитное поле

В отличие от статического электрического или магнитного поля, большинство возникающих в рабочей среде электромагнитных полей меняется в
о времени (совершают несколько колебаний в секунду).

В общем случае, меняющиеся во времени электромагнитные поля классифицируются на три зоны:

низкочастотные,
среднечастотные и
высокочастотные.

Изменение во времени измеряется в единицах частоты Герцах (Гц), 1 Гц = 1 колебание в секунду. В отношении излучающего электромагнитное поле оборудования важно знать частоту образующего им поля, поскольку для разных частот действуют различные предельные нормы (некоторые частоты воздействуют на человека более эффективно, чем другие).

статическое	низкочастотное	среднечастотное	высокочастотное
0 Гц	0 — 300 Гц	300 Гц — 100 кГц	100 кГц — 300 ГГц
Электрохимические процессы (электролиз), оборудование МРТ (магнитно-резонансной томографии), электрический транспорт, сварочная дуга	Питание от электросети: системы с электродвигателями, транспорт, сварка, производство энергии и распределение энергии (подстанции), плавильные печи	Диэлектрические нагреватели, импульсные блоки питания, мониторы и экраны, индукционные печи и индукционные нагреватели, сварочные агрегаты, электрохирургическое оборудование	Радио- и телестанции, устройства мобильной связи (в т. ч. радиопередатчики), радары, индукционные печи, оборудование для сушки клея, микроволновые нагреватели, диатермия

Visits
16613, this month
16613

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА»

Государственное бюджетное профессиональное образовательное
учреждение Республики Мордовия
«Ковылкинский аграрно-строительный колледж»

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ФИЗИКА»
РАЗДЕЛ «ЭЛЕКТРОДИНАМИКА»

для студентов I курса специальностей технического профиля

Сазанова Елена Васильевна, преподаватель физики

Оглавление

1.Пояснительная записка
2.Основная часть
Тема 1. Закон кулона. Напряженность электрического поля
Тема 2. Законы постоянного тока. Конденсаторы.
Тема 3. Электрический ток в различных средах
Тема 4. Магнитное поле

Тема 5. Электромагнитная индукция

1. Пояснительная записка
Рабочая тетрадь составлена на основе примерной программы общеобразовательной дисциплины «Физика», одобренной Научно-методическим советом Центра профессионального образования ФГАУ «ФИРО» и рекомендованной для реализации основной профессиональной образовательной программы СПО на базе основного общего образования с получением среднего общего образования ( протокол №3 от 21 июня 2015 года.), примерной основной образовательной программы среднего общего образования, одобренной решением федерального учебно-методического объединения по общему образованию (протокол от 28 июня 2016 г.№2/16-з).
Данная рабочая тетрадь – это методическая помощь студентам I курсов при изучении раздела «Электродинамика». Студентам предлагается ответить на теоретические вопросы, выполнить упражнения, решить задачи и ответить на вопросы контрольных тестов.
Рабочая тетрадь включает основные темы раздела, связанные в дальнейшем с изучением дисциплины «Электротехника и электроника»: «Электростатика», «Законы постоянного тока», «Электрический ток в различных средах», «Магнитное поле», «Электромагнитная индукция и её применение». 2 , Н/м
1. Частица, имеющая положительный элементарный заряд. ____________________
2. Атом, потерявший два электрона — _________________________________, заряд которого ________________ Кл.
3. Границы применимости закона Кулона____________________________________
4. Границы применимости закона сохранения заряда___________________________
5. Величина одного заряда 2 • 10-5 К, другого — 4 • 10-4 К.Определите силу взаимодействия между ними, если они помеще¬ны в керосин (е = 2) на расстоянии 10 см.
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
6. Три одинаковых шарика с зарядами -4нКл, -3нКл, 10 нКл привели в соприкосновение и развели по первоначальным местам. Какой заряд оказался на каждом шарике?
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
7. Как изменится сила взаимодействия между зарядами, если каждый заряд увеличить в 2 раза, а расстояние между зарядами уменьшить в 2 раза.
______________________________________________________________________
8 .Два маленьких одинаковых заряженных шарика с зарядами 2 мкКл и -4мкКл находятся на расстоянии 30 см друг от друга. На сколько изменится сила их взаимодействия, если шарики привести в соприкосновение и затем вновь развести на прежнее расстояние?
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
9. Вычислите напряженность двух различных электрических полей, действующих на заряд q = 0,004 К с силой F1 = 0,08 Н и F2 = 0,012 Н.
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
10. Электрический заряд величиной 5 • 10-6 находится в ваку¬уме. Какова напряженность электрического поля на расстоянии 10 см от заряда?
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
11. Заряд величиной в 0,3 К помещен в однородное электри¬ческое поле, которое действует на него с силой в 4,5 Н. Какова напряженность однородного электрического поля?
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
12. Незаряженное металлическое тело внесено в электрическое поле положительного заряда, а затем разделено на части 1 и 2. Какими электрическими зарядами будут обладать части тела 1 и 2 после разделения?

______________________________________________________________________
13. Какой график соответствует зависимости силы взаимодействия F двух одинаковых точечных зарядов от модуля одного из зарядов q при неизменном расстоянии между ними?

______________________________________________________________________
14. На каком рисунке правильно изображена картина линий напряженности электростатического поля точечного положительного заряда?

15. Выполните эксперимент «Изучение качественной зависимости между величинами, входящими в закон Кулона».
Порядок выполнения работы.
1.Положите на столе две полиэтиленовые плёнки (параллельно друг другу). Проведите по ним один раз рукой. Поднимите плёнки за концы, разведите их и медленно сближая, пронаблюдайте за их взаимодействием. Как и почему взаимодействуют заряженные плёнки?-
Повторите опыт с этими же плёнками, натерев их сильнее рукой. Как изменилась сила взаимодействия плёнок?
______________________________________________________________________
2.Проделайте аналогичные опыты с полиэтиленовой плёнкой и бумажной полосой. Для их электризации положите на бумажную полоску полиэтиленовую плёнку и потрите их рукой (первый раз слегка, а второй – сильнее). Каждый раз разводите полоски и, медленно поднося, их друг к другу, наблюдайте за их взаимодействием. Как взаимодействуют заряженные полоски?
______________________________________________________________________
3.На основании двух опытов сделайте вывод о том, как зависит сила взаимодействия между зарядами от величины зарядов и расстояния между ними.
______________________________________________________________________

Тема 2. ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА. КОНДЕНСАТОРЫ.
Закон Ома для участка цепи I = U/R , А
Сопротивление проводника R = (ρ•l)/S , Ом
Закон Ома для замкнутой цепи I = E/(R+r) , А
Работа электрического тока А = U•I•t , Дж
Мощность электрического тока Р = А/t = U• I , Вт
Закон Джоуля – Ленца Q = I2• R • t , Дж
Электроемкость. Конденсаторы. Соединение конденсаторов.

1. За направление электрического тока принимается направление движения под действием электрического поля ______________________________________________
2 .Заполните таблицу
Действие тока

Примеры

3. Удельное сопротивление проводника ρ может быть вычислено по формуле
_________________________________________________________________
4. Как и на сколько процентов изменится сопротивление однородного цилиндрического проводника при одновременном увеличении в два раза его длины и диаметра?
______________________________________________________________________
5 .Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм², в котором сила тока 250 мА. Удельное сопротивление стали 2•10– 7 Ом•м.
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
6. Сколько физических величин включает в себя математическое описание закона Ома
для полной цепи?
______________________________________________________________________
7 .К полюсам источника с ЭДС 2В и внутренним сопротивлением 0,8 Ом присоединен кусок никелиновой проволоки длиной 2,1 м и сечением 0,21 мм. Каково напряжение на зажимах источника?
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
8. Найти распределение токов и напряжений в цепи.

10. Четыре одинаковых резистора с сопротивлением R0 = 6 Ом. Какие сопротивления R можно получить с их помощью? Начертите соответствующие схемы соединений

11.Электродвигатель подъемного крана работает под напряжением 380 В, при этом сила тока в его обмотке равна 20 А.Каков КПД установки, если груз массой 1т кран поднимает на высоту 1 9м за 50 с.
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
12. Определите емкость батареи конденсаторов, изображенной на рисунке.
Емкость каждого конденсатора мкФ.

Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
13.С помощью импульсного электросварочного станка в процессе разряда конденсатора
емкостью 1000 мкФ при напряжении 1,5 кВ осуществляют сварку медной проволоки
.Коэффициент полезного действия установки равен 4% . Определить полезную мощность
станка, если время разрядного импульса 2мкс.
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
14. Человек с сопротивлением 60кОм попал под напряжение 3кВ. Определить силу
тока, протекающего через него. Может ли он погибнуть в данных условиях? Что делают для
предотвращения несчастных случаев при работе с электрическими сетями и установками?
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________

Тема 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ
1.Заполните таблицу
Среда Носители заряда Основные законы Вольт-амперная характеристика Техническое применение

2.Полупроводниковый прибор с двумя р-п -переходами и тремя (или более) выводами, предназначенный для генерирования и преобразования электрических колебаний называется
______________________________________________________________________
3. Нарисуйте схемы включения р – п – перехода в прямом (а) и обратном (б) направлениях.

4. Какими носителями эл. заряда создается электрический ток в растворах или расплавах электролитов?
1. Электронами и положительными ионами.
2. Положительными и отрицательными ионами.
3. Положительными ионами, отрицательными ионами и электронами.
4. Только электронами.
5. Электронами и дырками.
______________________________________________________________________
5.В каких средах при прохождении электрического тока не происходит переноса вещества?
1) металлах и полупроводниках
2) растворах электролитов и газах
3) полупроводниках и газах
4) растворах электролитов и металлах
______________________________________________________________________

ТЕМА 4. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Магнитная сила между параллельными проводниками , Н

Сила Ампера , Н
Сила Лоренца , Н

Радиус движения заряженной частицы в магнитном поле , м
Период вращения заряженной частицы в магнитном поле , с
1. Закончите следующие предложения:
Магнитное поле – это
_____________________________________________________________________
Важное свойство магнитных линий
______________________________________________________________________
2. Сформулируйте правила левой руки

______________________________________________________________________
___________________________________________________________________
3 .Определить направление магнитного поля и полюсы магнита, если магнитная стрелка установилась так, как показано на рисунке:

4. По четырем длинным прямым параллельным проводникам, проходящим через вершины квадрата, со стороной 30 см, перпендикулярно его плоскости, проходят одинаковые токи по 10 А, причем по трем проводникам проходят токи в одном направлении, а по четвертому — в противоположном. Определите индукцию магнитного поля в центре квадрата.
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
5. Протон влетает в однородное магнитное поле со скоростью 1000 м/с под углом 600 к линиям магнитной индукции. Определите радиус и шаг винтовой линии, по которой будет двигаться протон, если магнитная индукция поля равна 10 мТл.
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
6. На провод обмотки якоря электродвигателя при силе тока 20 А действует сила 1,0 Н. Определите магнитную индукцию в месте расположения провода, если длина провода 0,20 м.

Парамагнетики

Ферромагнетики

8. На рисунке изображены направления движения трех электронов в однородном магнитном поле. На какой из электронов не действует сила со стороны магнитного поля?

_____________________________________________________________________

9. Альфа-частица влетает в однородное магнитное поле со скоростью V. Укажите правильную траекторию альфа-частицы в магнитном поле. Силой тяжести пренебречь.

_____________________________________________________________________

10. Три каравеллы Х.Колумба отправились в неведомые дали на рассвете 3 августа 1492года. Уже через месяц многие матросы желали только одного – возвращения домой. Неизведанный океан грозил гибелью. Между тем корабли покинули последний из Канарских островов; что было впереди, никто не знал. В корабельной книге «Санта Марии», которой командовал Колумб, 9 сентября была сделана запись: «Адмирал принял решение отсчитывать доли пути меньшие, чем проходили в действительности, в том случае, если бы плавание оказалось длительным, чтобы людьми не овладел страх и растерянность». А через четыре дня после этого вдруг начал «шалить» компас. Вместо того чтобы показывать на север с небольшим смещением к востоку, магнитная стрелка отклонилась к северо-западу. Весть о необычном поведении компаса, которому моряки уже привыкли доверять, распространилась среди матросов. И без того возбуждённые суеверные люди готовы были поднять бунт, потребовать немедленного возвращения домой. Оценив опасность, адмирал пошёл на необычную меру. Таясь от команды, он передвинул катушку компаса с угловыми делениями так, что склонение стрелки снова стало обычным.
Объясните «шальное» поведение компаса.
_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

11. .В первой экспериментальной установке положительно заряженная частица влетает в однородное магнитное поле так, что вектор скорости перпендикулярен индукции магнитного поля (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор скорости такой же частицы параллелен напряжённости электрического поля (рис. 2).

Установите соответствие между экспериментальными установками и траекториями движения частиц в них.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ ТРАЕКТОРИЯ
А) в первой установке
Б) во второй установке 1) прямая линия
2) окружность
3) спираль
4) парабола

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А Б

12. Между полюсами магнита подвешен горизонтально на двух невесомых нитях прямой проводник длиной l = 0,2 м и массой m = 10 г. Вектор индукции однородного магнитного поля перпендикулярен проводнику и направлен вертикально; В = 49 мТл. На какой угол от вертикали отклонятся нити, поддерживающие проводник, если по нему пропустить ток? Сила тока I = 2 A.
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
13. Сравнительная характеристика свойств магнитного и электрического полей.

Основные свойства Электрическое поле Магнитное поле
Условия возникновения
Как обнаруживается поле в пространстве (индикаторы полей
Графическое изображение
Силовая характеристика

ТЕМА 5. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

Магнитный поток Ф = BScosα или Ф=BnS, Вб
ЭДС самоиндукции Е= −L dI/dt .
ЭДС индукции Е=dФ/dt
Энергия магнитного поля W = .

1.Электромагнитной индукцией называется
______________________________________________________________________
2.По какому правилу определяется направление индукционного тока ? Сформулируйте его
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
3.В неподвижном замкнутом проволочном витке возник индукционный ток. Отметьте, какие из следующих утверждений правильные, а какие — неправильные.
Свободные электроны в проволоке начали упорядочение двигаться под действием вихревого электрического поля.
Свободные электроны в проволоке начали упорядочение двигаться под действием силы Лоренца.
Индукционный ток возник под действием кулоновских сил.
Магнитный поток через виток не изменялся.
6. (1 б.) На рис. 1 показано направление индукционного тока, возникающего в короткозамкнутой проволочной катушке, когда относительно нее перемещают магнит. Отметьте, какие из следующих утверждений правильные, а какие — неправильные.
Магнит и катушка притягиваются друг к другу.
Внутри катушки магнитное поле индукционного тока направлено вверх.
Внутри катушки линии магнитной индукции поля магнита направлены вверх.
Магнит удаляют от катушки.
7. Соленоид содержит 1000 витков. Площадь сечения витков катушки 10 см2. По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией 1,5 Тл. Найти ЭДС самоиндукции, возникающей в соленоиде, если силу тока уменьшить до нуля за 500 мкс.
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
8. Какой должна быть сила тока в обмотке якоря электромотора для того, чтобы на участок обмотки из 20 витков длиной 10 см, расположенный перпендикулярно век¬тору индукции в магнитном поле с индукцией 1,5 Тл, действовала сила 120 Н?
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________
9 .В замкнутом витке проволоки сопротивлением 2 • 10-2 Ом мгновенное значение индукционного тока равно 5 А. Какова ЭДС индукции?
Дано: ________________________________________________________
Найти: _______________________________________________________
Решение: _____________________________________________________
_____________________________________________________
Ответ:________________________________________________________

10. Размеры катушки изменили так, что ее индуктивность увеличилась в 2 раза. Силу тока в катушке уменьшили в 2 раза. Как изменилась энергия магнитного поля катушки?
______________________________________________________________________
11. Чему равна индуктивность катушки с железным сердечником, если за время 0,5 с сила тока в цепи изменилась с 10 до 5 А, а наведенная при этом ЭДС на концах катушки равна 25 В? Определите индуктивность катушки, если при равномерном изменении тока в ней за 0,1 с от нуля до 10 А возникла ЭДС самоиндукции 60 В.

______________________________________________________________________

Оценка параметров электромагнитных полей низкочастотного диапазона в электроустановках тягового электроснабжения Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621. 316.99

ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НИЗКОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

С.О. Белинский, К.Б. Кузнецов

г. Екатеринбург, Уральский государственный университет путей сообщения

ESTIMATION OF PARAMETERS OF LOW FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELDS IN ELECTRIC TRACTION POWER INSTALLATIONS

S.O. Belinsky, K.B. Kuznetsov Yekaterinburg, Ural State University of Railway Transport

Рассматриваются особенности источников электромагнитных полей, нормируемые показатели предельно допустимых уровней напряженностей, воздействие которых создает риск вредного воздействия на организм человека. Оцениваются результаты измерения параметров напряженностей электромагнитных полей на рабочих местах электротехнического персонала. Показаны существенные особенности распространения электромагнитных полей. На основе анализа экспериментальных данных предлагаются пути совершенствования нормирования электромагнитных полей для электротехнического персонала тягового электроснабжения.

Ключевые слова: электромагнитные поля, электротехнический персонал, тяговое электроснабжение, нормирование, предельно допустимые уровни.

Peculiar features of electromagnetic fields sources, standardized indicators of maximum permissible levels of tensions, the impact of which creates a risk of harmful effects on human body are discussed in the article. The results of measurement of electromagnetic field strengths in the working place of electrical personnel are evaluated. The essential features of electromagnetic fields extension are shown. Based on the analysis of experimental data different ways of improving the standardization of electromagnetic fields for electrical traction energy personnel are suggested.

Keywords: electromagnetic fields, electrical personnel, traction energy, standardization, maximum permissible levels.

Вредное воздействие электромагнитного поля (ЭМП) широкого диапазона частот, которое при систематическом воздействии при высоких уровнях напряженностей может вызвать изменения функционального состояния нервной, кровеносной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем организма, может приводить к заболеваниям и симптомам нарушения трудовой деятельности.

В нормативных документах России нормируются предельно допустимые уровни (ПДУ) электрической и магнитной напряженностей ЭМП промышленной частоты (ПЧ) для работников, однако отсутствуют ПДУ, регламентирующие воздействие низкочастотного электромагнитного поля в диапазоне частот до 10 кГц. Отсутствует методика оценки воздействия на организм человека ПДУ напряженностей от высших гармонических

составляющих выпрямленного тока и напряжения. Гармонические составляющие переменного тока возникают при преобразовании переменного тока промышленной частоты в выпрямленный постоянный ток при использования для электрической тяги на железнодорожном транспорте.

Существующее нормирование параметров ЭМП промышленной частоты осуществляется раздельно для электрической и магнитной составляющих напряженности и отсутствует методика оценки вредного воздействия на организм человека как совместного воздействия напряженностей, так и высших гармонических составляющих выпрямленного тока и напряжения. Установление параметров и разработка принципов нормирования напряженностей на рабочих местах при совместном их действии, в том числе в устройствах тяго-

вого электроснабжения, характеризующихся в этом диапазоне частот наличием ЭМП от спектра гармонических составляющих выпрямленного напряжения и тока, актуально.

Научно-образовательный центр «Техносферная безопасность» УрГУПС уже на протяжении ряда лет проводит исследования, в том числе теоретические и экспериментальные, по расчету, измерению и оценке уровней напряженностей электрической и магнитной составляющих ЭМП в электроустановках тягового электроснабжения [1-5].

До настоящего времени практика оценки ПДУ в электроустановках тягового электроснабжения постоянного тока основывалась на нормах для постоянных магнитных полей (МП).

Предельно допустимые величины [6] нормируемых параметров постоянных МП для условий воздействия общего (на все тело) и локального (кисти рук, предплечье) приведены в табл. 1. При необходимости пребывания персонала в зонах постоянного МП с различной напряженностью (индукцией) общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.

Для преобразования переменного тока в постоянный для целей электрической тяги используются выпрямительные и выпрямительно-инверторные преобразователи. Современные преобразователи позволяют преобразовывать переменный ток (напряжение) промышленной частоты в выпрямленный постоянный ток (напряжение). Выпрямленный ток и напряжение отличаются от постоянного тока и напряжения наличием переменных составляющих, которые представляют собой сумму высших гармонических составляющих, кратно отличающиеся в большую сторону по частоте от промышленной частоты 50 Гц. Изучение переменных составляющих токов и напряжений в электроустановках тягового электроснабжения, в том числе в распределительных устройствах постоянного тока РУ-3,3 кВ, с точки

зрения возможного вредного воздействия на организм человека стало одним из направлений исследований. Ниже приводятся некоторые результаты такого исследования.

Оценка электромагнитного по -ля промышленной частоты (50 Гц) осуществляется [6] раздельно по напряженности электрического поля (Е) в кВ/м, напряженности магнитного поля (Н) в А/м или индукции магнитного поля (В) в мкТл. Нормирование электромагнитных полей частотой 50 Гц на рабочих местах персонала дифференцированно в зависимости от продолжительности пребывания в электромагнитном поле.

Предельно допустимый уровень напряженности электрического поля частотой 50 Гц на рабочем месте в течение всей смены устанавливается равным 5 кВ/м.

При напряженности в интервале > 5 кВ/м до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания Т в электромагнитном поле рассчитывается по формуле

T = (50/E) — 2 ,

где Е — напряженность ЭМП в контролируемой зоне, кВ/м.

При напряженности >20-25 кВ/м включительно допустимое время пребывания в ЭМП составляет 10 мин. Пребывание в ЭМП с напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается.

Допустимое время пребывания в ЭМП может быть разовым или дробным в течение рабочего дня. В остальное рабочее время необходимо находиться вне зоны влияния ЭМП или применять средства защиты. Предельно допустимые уровни напряженности периодических (синусоидальных) магнитных полей устанавливаются для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия, табл. 2.

Допустимая напряженность магнитного поля

Таблица 1

Санитарные нормы постоянных магнитных полей

Время воздействия за рабочий день, мин Условия воздействия

общее локальное

ПДУ напряженности, кА/м ПДУ магнитной индукции, мТл ПДУ напряженности, кА/м ПДУ магнитной индукции, мТл

0-10 24 30 40 50

11-60 16 20 24 30

61-480 8 10 12 15

Таблица 2

ПДУ периодических магнитных полей промышленной частоты

Время пребывания, ч Допустимые уровни магнитных полей, Н (А/м) / В (мкТл) при воздействии

общем локальном

<1 1600/2000 6400/8000

2 800/1000 3200/4000

4 400/500 1600/2000

8 80/100 800/1000

внутри временных интервалов определяется интерполяцией. При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью магнитного поля общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.

Наиболее жесткие нормы в мире по ЭМП разработаны в Швеции. Эти нормы включены в официальные документы ЕЭС. В России разработаны аналогичные государственные стандарты, для пользователей ПЭВМ установлено ограниченное время пребывания в ЭМП напряженностью более 25 В/м (250 нТл) и 2,5 В/м (25 нТл) в диапазонах частот соответственно 5 Гц…2 кГц и 2…400 кГц.

В последнее время появились нормативные документы, устанавливающие ПДУ для ЭМП в диапазоне от 0 Гц до 10 кГц. Допустимые уровни электромагнитных полей для условий производственных воздействий для персонала организаций, осуществляющих медицинскую деятельность, приведены в табл. 3 [7].

Для сравнения (табл. 4) приведем аналогичные уровни воздействия электромагнитных полей, принятые в Евросоюзе [8].

Таким образом, исходя из анализа нормирования ЭМП низкочастотного диапазона, видно, что существует проблема установления объективных и единых для всех ПДУ в диапазоне частот от 50 Гц до 10 кГ ц. Нормы Евросоюза и России значительно отличаются. Кроме того, раздельное нормирование электрической и магнитной составляющей не отражает реальной картины вредного воздействия ЭМП на персонал.

Для дальнейшей оценки вредного воздействия ЭМП низкочастотного диапазона будем использовать ПДУ, приведенные в табл. 1-4.

Таблица 3

Временные допустимые уровни синусоидальных ЭМП диапазона частот свыше 1 Гц до 10 кГц (для условий производственных воздействий)

Контролируемый параметр Временный допустимый уровень при частоте f

1-50 Гц 50 Гц -10 кГц

Напряженность электрического поля E, В/м 250 / f 500

Индукция магнитного поля B, мкТл 5000/f 62,5

Напряженность магнитного поля H, А/м — 50

Таблица 4

Ориентировочные допустимые уровни электромагнитных полей для условий производственных воздействий

Диапазон частот, Гц Напряженность электрического поля, В/м Напряженность магнитного поля, А/м Индукция магнитного поля, мкТл

1-8 20000 163000-2500

8-25 20000 2500-800 1000

50 10000 400 500

100 5000 200 250

300 1667 67 83,3

500 1000 40 50

600 833,3 33,3 41,7

900-65000 610 24,4 30,7

Учитывая, что на тяговых подстанциях постоянного тока применяются выпрямительные преобразователи и сглаживающие устройства, по элементам электроустановок (особенно распределительное устройство тягового электроснабжения 3,3 кВ) протекают токи высших гармоник (рис. 1).

Рис. 1. Схема протекания выпрямленного тока по шинам 3,3 кВ

Результаты расчета по [9] при условии, что установлено типовое однозвенное резонансноапериодическое сглаживающее устройство, выпрямленное напряжение на шинах 3,3 кВ, максимальный выпрямленный ток 3150 А представлены в табл. 5.

Уровень напряжения гармоник незначителен, поэтому анализ напряженности электрического поля гармонических составляющих не проводился, проводился анализ напряженностей только магнитных полей. Для анализа уровня напряженности магнитных полей и построения картины распределения использован пакет программ ЕБС-400.

Для анализа вводились следующие параметры: координаты проводников, геометрические размеры проводников, величина тока и напряжения, частота, направление тока, место расположения человека.

Построено распределение индукции магнитного поля постоянного тока и распределение магнитного поля переменного тока частотой 100 Гц под жесткими проводниками в РУ-3,3 кВ на высоте 1,8 метра от пола (рис. 2).

Из анализа распределения индукции постоянного МП установлено, что максимальное значение индукции достигает величины 1,2 мТл, что допускается нормами (< 10 мТл).

Из данных рис. 2 видно, что среднее значение индукции МП на уровне головы находится в пределах от 60 до 90 мкТл, что превышает длительно допустимое значение 62,5 мкТл в соответствии с табл. 3 и допускается в соответствии с табл. 4.

На тяговой подстанции в РУ-3,3 кВ персонал может находиться как под шинами вблизи преобразователя, так и под шинами при производстве работ в ячейках 3,3 кВ. Рассмотрено распределе-

ние магнитного поля под шинами 3,3 кВ, расположенными над ячейками, в которых персонал обслуживает быстродействующие выключатели, а также другие коммутационные и измерительные устройства.

На рис. 3 показано распределение МП частотой 100 Гц под шинами 3,3 кВ вблизи преобразователя и внутри распределительных ячеек.

На рис. 3 видно, что на уровне тела человека индукция магнитного поля распределяется практически без изменений независимо от места расположения человека на тяговой подстанции под шинами 3,3 кВ.

Среднее значение индукции магнитного поля на уровне головы находится в пределах 6090 мкТл. Расчетный уровень превышает ориентировочный допустимый уровень в соответствии с табл. 3 и не превышает нормы, принятые в Евросоюзе (см. табл. 4).

Инструментальные исследования напряженности ЭП и МП были проведены с помощью современного измерительного комплекса — анализатора электромагнитных полей ЕРЛ-300, что дало возможность провести экспериментальные измерения и анализ спектральных характеристик, гармонического состава, а также измерение параметров напряженностей ЭМП во времени. В 4 А

100 44,76 123,31

600 53,01 80,32

1200 32,57 98,4

1800 14,75 66,74

ООО 30 0 ЄОО 90 0 120 150 180 210 240 270 300

Рис. 2. Распределение индукции магнитного поля (мкТл) частотой 100 Гц под шинами 3,3 кВ вблизи преобразователя

Свердловской железной дороге с 6- и 12-пульсовыми выпрямительными преобразователями.

Одной из проблем воздействия ЭМП на персонал при эксплуатации тяговых подстанций являются совмещенные распределительные устройства РУ- 3,3 кВ и РУ-6 (10) кВ, включая шинный мост от РУ-6(10) кВ до выпрямительного преобразователя, т. е. присутствуют как поля промышленной частоты 50 Гц, постоянные поля от выпрямленного тока и напряжения и поля высших гармоник в диапазоне до 10 кГ ц.

Основными рабочими зонами были выбраны

места под шинным мостом и под шинами «+3,3 кВ» и «-3,3 кВ» со стороны РУ-3,3 кВ постоянного тока вблизи преобразователя.

На рис. 4 представлены измеренные спектры напряженности электрического поля на двух характерных рабочих местах: под шинным мостом между выпрямительным преобразователем и ячейками 10 кВ и под шинами 3,3 кВ.

При сравнении спектров напряженности ЭП четко прослеживается разница между частотными спектрами под шинным мостом и шинами 3,3 кВ. Под шинным мостом максимальная амплитуда на

Рис. 3. Распределение индукции МП под шинами 3,3 кВ (слева — вблизи преобразователя, справа — в ячейке фидера 3,3 кВ)

а)

і?

б)

]:|

[: 1 Л * 1 . І— . . 1 —,—.—.—,— —

38,6735 50 60 70

200 300 400

Frequeпcy [Нг]

Рис. 4. Спектр напряженности ЭП: а — под шинным мостом между преобразователем и ячейками 10 кВ; б — под шинами 3,3 кВ

частотах 150, 50 и 300 Гц, а под шинами — 300, 600, 900, 1200 Гц. При этом амплитуда частотой 300 Гц под шинами 3,3 кВ незначительно больше (с учетом размерностей по оси ординат).

Гармонический анализ ЭП под шинным мостом показал, что частота 50 Гц соизмерима или незначительно меньше частоты 150 Гц, но значительно больше частоты 300 Гц (38 % от амплитуды частотой 50 Гц). Наличие в спектре составляющих напряженности с частотой 150, 450 Гц и других частот возможно обусловлено несинусои-дальностью 3-фазного напряжения, питающего преобразовательный агрегат. Анализ выявленных спектральных характеристик представляет большой интерес, что может являться направлением для дальнейшего научного исследования, в частности оценки влияния напряженностей этих частот на организм электротехнического персонала.

Измерение напряженности ЭП промышленной частоты на протяжении небольшого промежутка времени (7 мин) показало, что электрическая напряженность колеблется в пределах 4050 В/м, а среднее значение составляет 42,63 В/м. Эта величина значительно ниже нормируемого ПДУ для электрической составляющей ЭМП промышленной частоты.

Электрическое поле 50 Гц практически не меняется при изменении тягового тока, так как эта величина обусловлена напряжением на шинах переменного тока 10 кВ преобразователя.

Магнитное поле в указанных расчетных точках под шинами оценивалось при разной величине тока. Контролировалась величина тягового тока, потребляемого в данный момент на фидерной

зоне, питаемой от данной тяговой подстанции.

В работе находился один преобразователь, поэтому тяговый ток считывался с киловольтметра общего тока выпрямителя (общий ток подстанции). На рис. 5 представлены спектральные характеристики индукции МП при определенной величине тока преобразователя.

При изменении тягового тока величина индукции магнитного поля под шинами 3,3 кВ на частоте 100 Гц, 300 Гц также увеличивается и может превышать допустимые значения. Такое превышение наблюдалось на тяговых подстанциях вблизи преобразователя, в помещении сглаживающего устройства, в ячейке под шинами и в других рабочих зонах персонала.

На рис. 6 представлены изменения во времени индукции МП ПЧ под шинами 3,3 кВ и среднее значение напряженности МП при колебании тока преобразователя в диапазоне 100 — 250 А.

Скачок амплитуды (рис. 6, б) был установлен при резком увеличении тока до 330 А, но позднее при токе 500 А амплитуда становится ниже, т.

б) 1

Рис. 5. Спектр индукции МП в диапазоне до 1 кГц при токе тяги 200 А: а — под шинным мостом; б — под шинами 3,3 кВ

а)

б) =

Рис. 6. Изменеие индукции МП частотой 50 Гц с течением времени: а — под шинным мостом при токе 100-250 А; б — под шинами 3,3 кВ при токе 150-500 А

«Г

21)

М 0

*ш. і = и ииз К2 и — 0 ни XI б | 111. мк I л

—

л И* е- = < ; со ! Ю 8

к 3,3

0 200 400 600 800 100012001400160018002000220024002600280030003200 Тяговый ток I, А

Рис. 7. Зависимость напряженности МП ПЧ от тока электрической тяги под шинным мостом (Вш.м и шинами 3,3 кВ В33)

На диаграмме показана математическая интерпретация этой зависимости.

Исследования показали, что на электротехнический персонал электроустановок тягового электроснабжения воздействует ЭМП разного рода тока, а составляющая переменного рода тока

— в виде спектра напряженностей от токов и напряжений различной частоты. Существующие нормы предельно допустимых уровней электрической напряженности для электроустановок по-

стоянного и переменного электрического тока частотой 50 Гц не нарушаются. Предельно допустимые нормы магнитной напряженности постоянного тока и переменного тока 50 Гц не нарушаются. Отмечено превышение ПДУ напряженностей МП для частот переменного тока 100 Гц. Нормы и методики учета аддитивного воздействия ЭМП разного рода тока и разной частоты переменного тока в Российской Федерации отсутствуют.

Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводы:

— на электротехнический персонал, обслуживающий устройства тягового электроснабжения, действуют одновременно несколько вредных факторов ЭМП: электрическая и магнитная напряженности различного рода тока (постоянный и переменный), переменные токи различной частоты (50 Гц промышленной частоты и высших гармонических составляющих выпрямленного напряжения и тока 150, 300, 450 Гц и др. ). Можно говорить о совместном воздействии на работников нескольких вредных факторов ЭМП или наличии особого вредного фактора «МиксЭМП»;

— ЭМП — это единая структура, включающая электрическую и магнитную составляющие, которую электрофизики разделили на составляющие для удобства рассмотрения моделей расчета ЭМП. На организм человека действует единое электромагнитное поле, включающее электрическую и магнитную составляющие. В связи с этим нормирование электрической составляющей без учета магнитной и аналогично магнитной составляющей без учета электрической, по меньшей мере, неверно;

— целесообразно разработать методику оценки вредного воздействия экспозиции на человека одновременно электрической и магнитной составляющих ЭМП;

— необходимо разработать методику для оценки совместного одновременного воздействия на организм человека нескольких вредных факторов ЭМП, включая напряженности электромагнитных полей от переменных токов различной частоты, названое нами вредным фактором «МиксЭМП».

Литература

1. Электробезопасность в электроустановках железнодорожного транспорта / К.Б. Кузнецов, А.С. Мишарин. — Екатеринбург: Изд-во УрГАПС, 1999. — 435 с.

2. Белинский, С.О. Риск вредного воздействия электрических и магнитных полей на персонал электроустановок тягового электроснабжения / С.О. Белинский, К.Б. Кузнецов // Электробезопасность. — Челябинск: ЮУрГУ. — 2005. — № 4. — С. 3-11.

3. Кузнецов, К.Б. Система защиты от электромагнитного загрязнения среды электроустановками тягового электроснабжения электрического рельсового транспорта / К.Б. Кузнецов, С.О. Белинский, А.Б. Ширшов // Транспорт. Наука, техника, управление: Научный информационный сборник. — М.: ВНИИТИ РАН. — 2006. — № 11. -С. 27-31.

4. Кузнецов, К. Б. Сравнение моделей расчета электрического поля контактной сети переменного тока и оценка его вредного влияния / К. Б. Кузнецов, С.О. Белинский // Транспорт Урала.

— Екатеринбург. — 2005. — № 1(4). — С. 28-33.

5. Белинский, С.О. Электромагнитные поля устройств тягового электроснабжения частотой до 10 кГц. Проблемы нормирования и защиты / С.О. Белинский, К.Б. Кузнецов // Электробезопасность. — 2004. — № 1, 2. — С. 11-17.

6. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.2.4.1191-03. Электромагнитные поля в производственных условиях. — М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. — 38 с.

7. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.1.3.2630-10. Санитарноэпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность. -М.: Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, № 36, 06.09.2010.

8. ENV 50166-1. CENELEC. Human exposure to electromagnetic fields, high freguency (0 Hz to 10 kHz).

— www.who.int/docstore/peh-emf/ EMFStandards / (дата обращения: 15.06.2010).

9. Бадер, М.П. Электромагнитная совместимость / М.П. Бадер. — М.: УМК МПС России, 2002.

— 637 с.

Поступила в редакцию 10.03.2012 г.

Белинский Станислав Олегович — кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Техносферная безопасность, Уральский государственный университет путей сообщения, г. Екатеринбург. Область научных интересов — электроэнергетика, безопасность электротехнического персонала. E-mail: [email protected]

Belinsky Stanislav Olegovich is a Candidate of Science (Engineering), an associate professor, a head of Technospheric Safety Department of the Ural State University of Railway Transport, Yekaterinburg. Research interests: power engineering, electrical personnel safety.

E-mail: [email protected].

Кузнецов Константин Борисович — доктор технических наук, профессор, заведующий Учебным центром охраны труда и безопасности, Уральский государственный университет путей сообщения, г. Екатеринбург. Область научных интересов — электроэнергетика, электробиофизика, безопасность. E-mail: [email protected]

Kuznetsov Konstantin Borisovich is a Doctor of Science (Engineering), a Professor, a head of Training Centre for Occupational Safety and Security of the Ural State University of Railway Transport, Yekaterinburg. Research interests: power engineering, electrical biophysics, security. E-mail: [email protected]

Страница не найдена — PRIBORI24.RU

При покупке газоанализаторов Testo — один из нужных приборов в подарок

В период с 14 сентября по 31 декабря 2020 года

купите один из газоанализаторов testo 300, testo 310, testo. ..

ООО «РНПО «РусПрибор» — это российский поставщик лабораторного оборудования для предприятий строительной индустрии.

Palmer Wahl — производитель широкого спектра средств измерения температуры и давления, тестеров и калибраторов….

Мировые стандарты качества в разработке и производстве лабораторного оборудования.

Primelab -…

Fungilab — это семейная компания, основанная в Барселоне. Обладая более чем 30-летним опытом работы в мире вязкости,…

Летняя акция «Go Digital»: купите testo 550 или testo 557 и получите ценный подарок

C 01.06.2019 по 31.08.2019 при покупке манометрического коллектора testo 550 или testo 557 получите промо-код, дающий…

Tagler

Российский производитель лабораторного оборудования. Экслюзивный дистрибьютер лабораторного оборудования…

Сенсон (ООО «НИИИТ»)

ООО «НИИИТ» было создано в 2013 году для проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области…

ЗАО «Спектроскопия, Оптика и Лазеры – Авангардные Разработки» (далее «СОЛАР») на протяжении 27 лет является…

Компания «Аквилон» более 15 лет успешно работает на рынке аналитического и лабораторного оборудования. Основное…

Компания «ИнвоТекс» в рамках программы импортозамещения производит в Санкт-Петербурге расходные материалы и…

Компания Buckleys (UVRAL) была образована в 1926 братьями Buckley, в Лондоне. Первоначальная специализация —…

ООО НПП «СЕМИКО»

ООО НПП «СЕМИКО». Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие «СЕМИКО». Краткое…

24.12.2018-31.03.2019

Акция от AND! Новогодние цены 24.12.2018-31.03.2019

Модель весов
Старая цена
Новая цена

Весы счетные электронные AND FC-5000i
57000
44400

Весы…

07.12.2018-31.12.2018

Акция! Снижение цен на приборы измерения электрических параметров Testo

Акция! Снижение цен на приборы измерения электрических параметров Testo. Акция заканчивается 31 декабря 2018…

07.12.2018-31.12.2018

Акция! Снижение цен на газоанализаторы Testo

Акция! Снижение цена на газоанализаторы Testo

№ заказа
Наименование
Текущая цена
Новая цена
Действует с…

07.12.2018-31.12.2018

Акция! Снижение цен на на смарт-зонды Testo

№ заказа
Наименование
Текущая цена
Новая цена
Действует с

0560 1115
Смарт-зонд testo 115i
5 500р.
4…

Акция! Жаркий декабрь! Снижение цен на тепловизоры Testo!

Информируем Вас о том, что с 3 декабря 2018 года стартует акция, «Жаркий декабрь» для проведения которой будет…

Сибагропартнер

Компания «Сибагропартнер» специализируется на поставках лабораторного оборудования и контрольно-измерительных приборов…

Прибор зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 33063-08.
Дозиметр-радиометр МКС-01СА1М с…

Информация о безопасности кабельного обогрева DEVI

Главная \ Информация о безопасности кабельного обогрева DEVI

Информация о «вреде электромагнитного излучения» нагревательного кабеля всегда интересовала покупателя продукции для теплого пола. Часто этим «вредом» пользуются продавцы водяных теплых полов.

Так что же стоит за этим понятием — «электромагнитное излучение» ? Давайте вместе посмотрим . ..

Из далеких школьных знаний можно вспомнить, что при протекании электрического тока по проводнику вокруг него возникает электромагнитное то ли «поле», то ли «излучение». Термин «излучение» правильно применять там, где длина волны сопоставима с предметами, на которые она воздействует, например, рентгеновское излучение, излучение мобильного телефона. Там частота излучения измеряется в миллионах герц и длина волны сопоставима с размером клеток человека. Излучение проникает/проходит в/через человека и оказывает влияние на его молекулы и т.п. Если говорить о нагревательном кабеле, то тут используется напряжение частотой всего лишь 50Гц, что дает длину волны примерно 6000км — в этом случае, во-первых, следует применять термин «поле», а во-вторых, эти волны не проникают в человека и не оказывают влияние на его внутренние органы.

Также следует различать понятия «электрическое поле» и «магнитное поле» — то, что скрыто под общим названием электромагнитное поле. Эти два поля имеют разную природу и соответственно разное влияние на человека. Электрическое поле легко экранируется, т.е. если применять установку с экраном и его заземлить, то уровень электрического поля вне его (снаружи) близок к нулю. Магнитное поле из-за его физических отличий практически невозможно экранировать.

Информация о величине электромагнитного излучения/поля любого электрического прибора всегда актуальна. Электрический нагревательный кабель, безусловно, работает по законам физики, что влечет за собой ряд вопросов, связанных с уровнем электромагнитного поля вокруг него и, соответственно, в помещении, в котором он установлен. В жилых помещениях, как правило, применяют двухжильные экранированные нагревательные кабели. Конструкция двухжильного кабеля такова, что на каждом его участке токи протекают по двум проводникам во взаимообратных направлениях. Если вспомнить правило «буравчика» — о направлении векторов электромагнитной индукции, то эти векторы у двух соседних проводников будут направлены друг другу, т. е. будут «взаимоуничтожать» сами себя. Таким образом, конструкция двухжильного нагревательного кабеля позволяет снизить уровень электромагнитных полей в сотни раз по сравнению с одножильным кабелем.

Информацию о величине электромагнитного поля можно найти, например, проведя испытание нагревательного кабеля в реальных условиях. Например, Московским энергетическим университетом были проведены испытания нагревательных кабелей DEVI. Целью испытаний было измерение уровней электрических кабелей для определения их экологической безопасности.

Значения электромагнитного поля нагревательных кабелей DEVI- 0,03-1,5 мкТл.

В соответствии с современным европейским стандартом EN 50366:2003 предельно допустимый уровень магнитной индукции при общем воздействии нагревательного кабеля в полу на тело человека составляет 100 мкТл, а при локальном воздействии (на часть тела) — 1000 мкТл.

Результаты измерений показывают, что нагревательные кабели DEVI создают в окружающем пространстве существенно более низкие уровни поля, чем регламентированные современными нормами.

Из всего перечисленного выше можно сделать вывод, что электрические нагревательные кабели являются экологически безопасными. Это также косвенно подтверждает массовое распространение кабельного обогрева в европейских странах.

Полезные ссылки:

1. Магнитное поле (Большая Советская энциклопедия).

…Магнитное поле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения. М. п. характеризуется вектором магнитной индукции В, который определяет: силу, действующую в данной точке поля на движущийся электрический заряд (см. Лоренца сила); действие М. п. на тела, имеющие магнитный момент, а также другие свойства М. п….

2. Электромагнитное излучение (Материал из Википедии — свободной энциклопедии).

…Электромагни́тные волны (электромагнитное излучение) — распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля. Среди электромагнитных полей вообще, порождённых электрическими зарядами и их движением, принято относить собственно к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников — движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием…..

3. Инфракрасное излучение (Материал из Википедии — свободной энциклопедии).

…. Инфракра́сное излуче́ние — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны λ = 0,74 мкм и частотой 430 ТГц) и микроволновым радиоизлучением (λ ~ 1—2 мм, частота 300 ГГц). Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с λ = 1 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп, около 50 % излучения Солнца; инфракрасное излучение испускают некоторые лазеры. Для его регистрации пользуются тепловыми и фотоэлектрическими приёмниками, а также специальными фотоматериалами…..

4. Инфракрасное излучение (Яндекс — словарь).

…… Инфракрасное излучение — тепловые лучи, названные Э. Беккерелем (в 1869 г.) инфракрасными: охватывают область спектра оптического излучения в пределах от 0,76 до 100 мкм. По физической природе инфракрасные (ИК) лучи являются потоком материальных частиц, обладающих волновыми и квантовыми свойствами. Они представляют собой периодические электромагнитные колебания и в то же время являются потоками квантовых фотонов. Источником ИК-лучей служит любое нагретое тело. Различают естественные и искусственные источники……

5. Инфракрасный нагрев (Большая Советская энциклопедия).

Инфракрасный нагрев — нагрев материалов электромагнитным излучением с длиной волны 1,3—4 мкм (Инфракрасное излучение). И. н. основан на свойстве материалов поглощать определённую часть спектра этого излучения. При соответствующем подборе спектра испускания инфракрасного излучателя достигается глубинный или поверхностный нагрев облучаемого тела, а также его локальная сушка без нагрева всего объекта. Впервые И. н. в промышленном масштабе был применен в 30-х гг. 20 в. в США на заводах Форда для обжига эмали на кузовах автомобилей.

Источником энергии при И. н. служат инфракрасные излучатели, состоящие из собственно источника энергии (нагретого тела) и отражателя. В зависимости от степени нагрева источников их условно подразделяют на низкотемпературные, нагреваемые до температур менее 700 °С, среднетемпературные — от 700 до 1500 °С, высокотемпературные — выше 1500 °С. В качестве источников применяют: трубчатые электрические нагреватели; зеркальные сушильные лампы; электрические нагреватели, состоящие из вольфрамовой спирали, помещенной в герметическую кварцевую трубку, наполненную инертным газом и парами йода, и др. Установки И. н. представляют собой камеры, туннели или колпаки, размеры и формы которых соответствуют размерам и форме обрабатываемых изделий. Излучатели укрепляют на внутренней стороне установки; расстояние между ними и поверхностью нагреваемых предметов обычно составляет 15—45см. В промышленности И. н. широко применяют для нагрева до сравнительно небольших температур низкими тепловыми потоками (сушка лакокрасочных материалов, овощей, фруктов; нагрев термопластических материалов перед формованием; вулканизация каучука и др.).

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия 1969—1978

Сравнение электрического поля и магнитного поля — разница и сравнение

Область вокруг магнита, в которой действует магнитная сила, называется магнитным полем. Он производится перемещением электрических зарядов. Наличие и сила магнитного поля обозначается «линиями магнитного потока». Эти линии также указывают направление магнитного поля. Чем ближе линии, тем сильнее магнитное поле, и наоборот. Когда частицы железа помещаются над магнитом, хорошо видны силовые линии.Магнитные поля также генерируют энергию в частицах, которые с ними соприкасаются. Электрические поля генерируются вокруг частиц, несущих электрический заряд. Положительные заряды притягиваются к нему, а отрицательные — отталкиваются.

Движущийся заряд всегда имеет как магнитное, так и электрическое поле, и именно по этой причине они связаны друг с другом. Это два разных поля с почти одинаковыми характеристиками. Следовательно, они взаимосвязаны в поле, называемом электромагнитным полем.В этом поле электрическое поле и магнитное поле движутся под прямым углом друг к другу. Однако они не зависят друг от друга. Они также могут существовать независимо. Без электрического поля магнитное поле существует в постоянных магнитах, а электрические поля существуют в форме статического электричества в отсутствие магнитного поля.

Таблица сравнения

Сравнение электрического поля и магнитного поля
	Электрическое поле	Магнитное поле
Природа	Создано вокруг электрического заряда	Создан вокруг движущегося электрического заряда и магнитов
Единицы	Ньютон на кулон, вольт на метр	Гаусс или Тесла
Сила	Пропорционально электрическому заряду	Пропорционально заряду и скорости электрического заряда
Движение в электромагнитном поле	Перпендикулярно магнитному полю	Перпендикулярно электрическому полю
Электромагнитное поле	Создает VARS (емкостное)	Поглощает VARS (Индуктивно)
Полюс	Монополь или диполь	Диполь

Что такое электрическое и магнитное поля?

На веб-сайте Puget Sound Energy (PSE) приведены объяснения электрических и магнитных полей, что они собой представляют и как они создаются:

Магнитные поля создаются всякий раз, когда есть электрический ток. Это также можно представить как поток воды в садовом шланге. По мере увеличения протекающего тока уровень магнитного поля увеличивается. Магнитные поля измеряются в миллигауссах (мГс).

Электрическое поле возникает везде, где присутствует напряжение. Электрические поля создаются вокруг приборов и проводов везде, где есть напряжение. Вы можете представить себе электрическое напряжение как давление воды в садовом шланге — чем выше напряжение, тем сильнее напряженность электрического поля.Напряженность электрического поля измеряется в вольтах на метр (В / м). Сила электрического поля быстро уменьшается по мере удаления от источника. Электрические поля также могут быть экранированы многими объектами, такими как деревья или стены здания.

Природа

Электрическое поле — это, по сути, силовое поле, которое создается вокруг электрически заряженной частицы. Магнитное поле создается вокруг постоянного магнитного вещества или движущегося электрически заряженного объекта.

движения

В электромагнитном поле направления движения электрического и магнитного полей перпендикулярны друг другу.

Квартир

Единицы измерения напряженности электрического и магнитного поля также различаются. Сила магнитного поля представлена либо гауссом, либо тесла. Напряженность электрического поля выражается в Ньютонах на кулон или в вольтах на метр.

Force

Электрическое поле на самом деле представляет собой силу на единицу заряда, испытываемую неподвижным точечным зарядом в любом заданном месте внутри поля, тогда как магнитное поле обнаруживается силой, которую оно оказывает на другие магнитные частицы и движущиеся электрические заряды.

Однако обе концепции прекрасно взаимосвязаны и сыграли важную роль во многих новаторских решениях. Их взаимосвязь может быть ясно объяснена с помощью уравнений Максвелла, набора дифференциальных уравнений в частных производных, которые связывают электрические и магнитные поля с их источниками, плотностью тока и плотности заряда.

Список литературы

Поделитесь этим сравнением:

Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:

«Электрическое поле против магнитного поля». Diffen.com. Diffen LLC, н.д. Интернет. 21 февраля 2021 г. <>

В чем разница между электрическим и магнитным полем?

Виктор де Шванберг / Библиотека научных фотографий

В чем, помимо происхождения, разница между магнитным полем и электрическим?

Адам Грей , Манчестер, Великобритания

Электрическое и магнитное поля являются составляющими электромагнитного поля.

Эти два компонента занимают разные плоскости относительно причины электромагнитного поля, например, движущегося электрического заряда. Это единственное различие, а также то, является ли заряд, генерирующий поле, неподвижным или движущимся.

Брайан Поллард , Лонсестон, Корнуолл, Великобритания

Между электрическим и магнитным полями существует взаимосвязь, в которой изменение одного приводит к изменению другого.Электромагнитная волна состоит из полей обоих типов, которые колеблются вперед и назад.

Связь между электрическим и магнитным полями — это то, что позволяет формировать электромагнитные волны, включая свет и тепло. Эти отношения фундаментальны для работы Вселенной в ее нынешнем виде.

Помимо этих аспектов электромагнетизма, электрическое поле образуется между положительным и отрицательным потенциалами напряжения. Пример магнитного поля, с которым знаком большинство людей, создается снаружи между северным и южным магнитными полюсами стержневого магнита и продолжается внутри магнита между полюсами, образуя петлю.

Все магнитные поля образуют эти петли — свойство, обнаруженное английским ученым 19 века Майклом Фарадеем. Он применил петли в предметах повседневного обихода, таких как электрические трансформаторы и двигатели.

Джейсон Дикер , Лонсестон, Тасмания, Австралия

Как электрическое, так и магнитное поля являются следствием притяжения и отталкивания электрических зарядов. Однако магнитный эффект вызывается движущимися электрическими зарядами, а электрическое поле — неподвижными зарядами.

Например, магнитное поле, наблюдаемое в простом стальном стержневом магните, является результатом орбитальных и вращающихся зарядов субатомных частиц.

Однако движение относительное, поэтому, например, человек, движущийся с линией зарядов, не будет воспринимать магнитное поле, которое было бы у неподвижного человека рядом с движущимися зарядами.

Этот эффект полностью объясняется специальной теорией относительности Эйнштейна, которая появилась в 1905 году, почти через полвека после того, как шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл объединил электричество и магнетизм в единую теорию электромагнетизма в 1860-х годах.

Хотя многие люди говорят, что релятивистские эффекты Эйнштейна можно увидеть только при высоких скоростях, таких как движение объектов в пространстве, электроны в проводе, которые движутся как ток, создавая магнитную силу, перемещаются со скоростью примерно миллиметр в секунду, даже если электромагнитная волна в электрическом токе движется намного быстрее.

Чтобы ответить на этот вопрос или задать новый, напишите по адресу [email protected].

Вопросы должны быть научными вопросами о повседневных явлениях, а вопросы и ответы должны быть краткими.Мы оставляем за собой право редактировать элементы для ясности и стиля. Пожалуйста, укажите почтовый адрес, номер телефона в дневное время и адрес электронной почты.

New Scientist Ltd сохраняет за собой полный редакторский контроль над опубликованным содержанием и оставляет за собой все права на повторное использование материалов вопросов и ответов, которые были отправлены читателями на любом носителе и в любом формате.

Вы также можете отправить ответы по почте по адресу: The Last Word, New Scientist, 25 Bedford Street, London WC2E 9ES.

Применяются правила и условия.

Разница между электрическим полем и магнитным полем в табличной форме

Разница между электрическим и магнитным полями

Разница между электрическим и магнитным полями заключается в том, что «электрическое поле — это область вокруг заряженных частиц, оно было введено Мишелем Фарадеем. В то время как магнитное поле — это область или область вокруг магнитного поля, где видны полюса магнита. сила притяжения или отталкивания.Дополнительные различия в электрическом поле и магнитном поле приведены в сравнительной таблице ниже.

Электрическое поле против магнитного поля

Электрическое поле	Магнитное поле
Это сила или площадь вокруг заряженной частицы.	Это область, в которой полюса магнита проявляют силу притяжения или отталкивания.
Единица измерения — Вольт / метр или (НЗ)	Его единица — Tesla
Обозначение — «E»	Обозначение — «B»
Его формула E = F / q	Его формула: B = fi / A
Измеряется электрометром	Измеряется магнитометром
Это монополярный	Имеет диаметр
Его силовые линии возникают от положительного заряда и заканчиваются отрицательным зарядом	Его силовые линии образуются от северного полюса и оканчиваются на южном полюсе
Линии электрического поля не образуют замкнутого контура	Силовые линии магнитного поля образуют замкнутый контур
Имеется в 2-х измерениях	Остается в 3-х измерениях
Электрическое поле может работать	Магнитное поле не работает

Что такое электрическое поле?

Закон Кулона для силы между зарядами побуждает нас мыслить в терминах действия на расстоянии, представленном как заряд ↔ заряд.
Снова вводя поле в качестве посредника между зарядами, мы можем представить взаимодействие как:
заряд ↔ поле ↔ заряд
Таким образом, первый заряд создает электрическое поле, а второй заряд взаимодействует с электрическим полем первого заряда. Таким образом, наша проблема определения взаимодействия между зарядами сводится к двум отдельным задачам:
1: Определить путем измерения или вычисления электрическое поле, создаваемое первым зарядом в каждой точке пространства.
2: Рассчитайте силу, которую поля оказывают на второе место в определенной точке пространства.
По аналогии с соотношением гравитационного поля (g = F /), мы определяем электрическое поле E, связанное с определенным набором зарядов, в терминах силы, действующей на положительный пробный заряд q0 в определенной точке:
E = F / q0
Направление вектора E такое же, как направление F, потому что q0 — положительный скаляр.
Размерное электрическое поле — это сила на единицу заряда.
Единица СИ: Ньютон / Кулон (N / C)
Эквивалентная единица: Вольт / метр (В / м)
В гравитационном поле g обычно выражается в единицах м / с, а также может быть выражено как сила на единицу массы в единицах Ньютон / Килограмм. Гравитационное и электрическое поля могут быть выражены как сила, деленная на свойство (массу или заряд) тестового тела.

Что такое магнитное поле?

В электростатике мы представляли связь между электрическим полем и электрическим зарядом символически как charge field charge
То есть электрические заряды создают электрическое поле, которое, в свою очередь, может оказывать силу электрического происхождения на другие заряды.Симметрия между электрическим и магнитным полями посредством письма.
Магнитный заряд ↔ магнитное поле ↔ магнитный заряд
Что также можно записать как
Электрический ток ↔ магнитное поле (B) электрический ток
Движущийся электрический заряд или электрический ток создают магнитное поле, которое затем может оказывать магнитное воздействие на другие движущиеся заряды или токи.

16 Разница между электрическим полем и магнитным полем (со сходством)

Что такое электрическое поле?

Электрическое поле

Электрическое поле — это силовое поле, окружающее заряженный
частица. Если величина заряда велика, он может создать огромную силу.
по всему региону. Электрическое поле представлено воображаемыми линиями
сила. Для положительного заряда силовая линия выходит из заряда и
для отрицательного заряда силовая линия будет двигаться в сторону заряда. В
электрическое поле обозначается символом E. Единица измерения электрического поля в системе СИ.
поле — Ньютон на кулон, что равно вольтам на метр.

Электрическое поле в основном подразделяется на два типа:
это:

Униформа электрическая
поле .Равномерное — это когда электрическое поле постоянно в каждой точке.
Неоднородный
электрическое поле. Неравномерный — это когда электрическое поле нерегулярно
каждая точка.

Свойства
Электрическое поле, которое вам нужно знать

Электрическое поле — это силовое поле, окружающее
заряженная частица.
Выражается напряженность электрического поля
в ньютонах на кулоны (Н / Кл) или в вольтах на метр (В / м).
Сила электрического поля пропорциональна
к электрическому заряду.
Электрометр используется для измерения электрических
напряженность поля.
Электрическое поле обозначается символом E.
Силовые линии электрического поля измеряются двумя
размеры.
Электрическое поле создается одиночным зарядом
(положительный или отрицательный заряд).
Силовая линия электрического поля может работать. Когда
частица попадает в электрическое поле, электрическое поле может влиять на
частица, изменяя ее скорость, а также направление.
В электрическом поле одноименные заряды отталкиваются
друг друга и разные заряды притягивают друг друга.
Силовая линия электрического поля индуцирует положительный
заряжается и гаснет при отрицательном заряде.
Электрическое поле прямо пропорционально
флюс.
Силовые линии электрического поля не образуют петли. В
электрическое поле определяется прямыми силовыми линиями.
Формула для электрического поля — Ньютон / Кулон.
(N / C).
Электрические поля могут быть легко экранированы большинством
материалы, такие как деревья и здания.
Электрическое поле подчиняется закону Гаусса (при наличии симметрии).
Электрический заряд может быть изолирован.

Что такое магнитное поле?

A магнитное поле — силовое поле
окружающий постоянный магнит или движущуюся заряженную частицу. Магнитное поле,
можно также описать как невидимый
область вокруг магнитного объекта, которая может притягивать к себе другой магнитный объект
или оттолкните от него другой магнитный объект. Эти магнитные поля не могут быть
видимый. Они заполняют пространство вокруг магнита, в котором действуют магнитные силы, и
где они могут притягивать или отталкивать магнитные материалы.Хотя мы не видим
магнитные поля, мы можем обнаружить их с помощью железа
документов (Крошечные железки
выстраиваются в магнитном поле).

Магнитное поле

Магнитное поле часто визуализируется в терминах магнитного поля.
силовые линии, выходящие из одного конца магнита, называемые Северным полюсом , дугой в пространстве и
повторно введите магнит на другом конце, Юг
Полюс . Магнитные поля создаются движущимся электрическим зарядом и его
сила измеряется направлением, которое она указывает.Влияние магнитных полей
обычно встречаются в постоянных магнитах, которые притягивают магнитные материалы (например,
как железо) и притягивать или отталкивать другие магниты.

Что вам нужно
Знать о магнитном поле

Магнитное поле — это силовое поле, окружающее
постоянный магнит или движущаяся заряженная частица.
Напряженность магнитного поля выражается в гауссах.
или Тельса.
Магнитное поле пропорционально электрическому
заряд, а также скорость движущегося заряда.
Магнитометр используется для измерения магнитного
напряженность поля.
Магнитное поле обозначено символом B.
Силовые линии магнитного поля измеряются в трех точках.
размеры.
Магнитные поля, индуцированные севером и югом
Полюс магнита.
Магнитное поле не работает. Когда любой
частица попадает в зону воздействия магнита, магнитное поле не может
влияют на скорость или направление этой частицы. В основном работа, проделанная
магнитное поле на частице равно нулю.
В магнитном поле одинаковые полюса отталкиваются каждый
другой и непохожие полюса притягиваются друг к другу.
Силовые линии магнитного поля генерируются с севера
полюс и оканчиваются на южном полюсе магнита.
Магнитное поле зависит от количества
силовые линии, создаваемые магнитом.
Силовые линии магнитного поля образуют замкнутый контур запуска
от северного полюса и оканчивается на южном полюсе вне магнита.
Формула для магнитного поля — Тесла или вб / м ²
Магнитные поля обычно нельзя экранировать
с легкостью.
Магнитное поле подчиняется закону Ампера (если есть
симметрия).
Магнитные полюса нельзя изолировать.

Также читайте: Разница между проводником, изолятором и полупроводником

Разница
Между магнитным и электрическим полем в табличной форме

ОСНОВА ДЛЯ СРАВНЕНИЯ	ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ	МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Описание	Электрическое поле — это силовое поле, окружающее заряженную частицу.	Магнитное поле — это силовое поле, окружающее постоянный магнит. или движущаяся заряженная частица.
Единицы измерения (Выражение)	Напряженность электрического поля выражается в Ньютонах на Кулоны (N / C) или Вольт на метр (В / м).	Напряженность магнитного поля выражается в гауссах или тельцах.
Отношение к электрическому полю	Сила электрического поля пропорциональна электрическому обвинять.	Магнитное поле пропорционально электрическому заряду, а также скорость движущегося заряда.
Измерительный прибор	Электрометр используется для измерения напряженности электрического поля.	Магнитометр используется для измерения напряженности магнитного поля.
Символ выражения	Электрическое поле обозначается символом E.	Магнитное поле обозначается символом B.
Объем измерений	Силовые линии электрического поля измеряются в двух измерениях.	Силовые линии магнитного поля измеряются в трех измерениях.
Побуждение	Электрическое поле создается одним зарядом (положительным или отрицательный заряд).	Магнитные поля, создаваемые северным и южным полюсами магнита.
Работа	Линия электрического поля может работать. Когда частица попадает в электрическое поле, электрическое поле может влиять на частицу, изменяя ее скорость, а также ее направление.	Магнитное поле не может работать. Когда какая-либо частица попадает в область воздействия магнита, магнитное поле не может влиять на скорость или направление этой частицы. По сути, работа, совершаемая магнитным полем на частица равна нулю.
Аттракционы	В электрическом поле одноименные заряды отталкиваются друг от друга, а в отличие от обвинения притягиваются друг к другу.	В магнитном поле одинаковые полюса отталкиваются друг от друга, а разные полюса притягиваются друг к другу.
Создание и прекращение действия	Силовая линия электрического поля наводит положительный заряд и гаснет. на отрицательном заряде.	Силовые линии магнитного поля исходят от северного полюса и заканчиваются на южный полюс магнита.
Зависимость	Электрическое поле прямо пропорционально потоку.	Магнитное поле зависит от количества силовых линий, создаваемых магнит.
Образование петли	Силовые линии электрического поля не образуют петли.Электрическое поле равно определяется прямыми линиями поля.	Силовые линии магнитного поля образуют замкнутую петлю, начиная с северного полюса. и оканчивается на южном полюсе вне магнита.
Формула	Формула для электрического поля — Ньютон / Кулон (N / C).	Формула для магнитного поля — Тесла или вб / м ²
Экранирование	Электрические поля могут быть легко экранированы большинством материалов, таких как деревья и постройки.	Магнитные поля обычно нелегко экранировать.
Соответствие	Электрическое поле подчиняется закону Гаусса (если есть симметрия).	Магнитное поле подчиняется закону Ампера (если есть симметрия).
Изоляция	Электрический заряд можно изолировать.	Магнитные полюса нельзя изолировать.

Сходства
Между электрическим полем и магнитным полем

Электрическое и магнитное поля колеблются справа
углы друг к другу.
И электрическое, и магнитное поля являются векторами.
У них есть направления и масштабы.
Магнитное и электрическое поля перпендикулярны
для другого.
И магнитное, и электрическое поля являются диполями.

Предыдущая статья10 Разница между массивом и указателем (со сравнительной таблицей) Следующая статья10 Разница между минералами и горными породами (со сравнительной таблицей)

22.

3 Магнитные поля и линии магнитного поля — College Physics

Говорят, что в детстве Эйнштейн был очарован компасом, возможно, размышляя о том, как стрелка ощущала силу без прямого физического контакта. Его способность глубоко и ясно мыслить о действиях на расстоянии, особенно о гравитационных, электрических и магнитных силах, позже позволила ему создать свою революционную теорию относительности. Поскольку магнитные силы действуют на расстоянии, мы определяем магнитное поле для представления магнитных сил.Графическое представление силовых линий магнитного поля очень полезно для визуализации силы и направления магнитного поля. Как показано на рисунке 22.15, направление силовых линий магнитного поля определяется как направление, в котором указывает северный конец стрелки компаса. Магнитное поле традиционно называют полем B .

Рис. 22.15. Линии магнитного поля задаются направлением, на которое указывает маленький компас при размещении в определенном месте. (a) Если для отображения магнитного поля вокруг стержневого магнита используются небольшие компасы, они будут указывать в показанных направлениях: от северного полюса магнита к южному полюсу магнита. (Напомним, что северный магнитный полюс Земли на самом деле является южным полюсом с точки зрения определения полюсов стержневого магнита.) (B) Соединение стрелок дает непрерывные линии магнитного поля. Сила поля пропорциональна близости (или плотности) линий. (c) Если бы можно было исследовать внутреннюю часть магнита, было бы обнаружено, что силовые линии образуют непрерывные замкнутые контуры.

Маленькие компасы, используемые для проверки магнитного поля, его не побеспокоят. (Это аналогично тому, как мы тестировали электрические поля с помощью небольшого пробного заряда. В обоих случаях поля представляют только объект, создающий их, а не тестирующий их зонд.) На рисунке 22.16 показано, как магнитное поле появляется для токовой петли и длинный прямой провод, который можно исследовать с помощью небольшого компаса. Небольшой компас, помещенный в эти поля, выровняется параллельно силовой линии в этом месте, а его северный полюс будет указывать в направлении B .Обратите внимание на символы, используемые для ввода и вывода из бумаги.

Рис. 22.16. Маленькие компасы можно использовать для отображения полей, показанных здесь. (а) Магнитное поле круговой токовой петли похоже на магнитное поле стержневого магнита. (б) Длинный и прямой провод создает поле с силовыми линиями магнитного поля, образующими кольцевые петли. (c) Когда проволока находится в плоскости бумаги, поле перпендикулярно бумаге. Обратите внимание, что символы, используемые для поля, указывающего внутрь (например, хвоста стрелки), и поля, указывающего наружу (например, наконечника стрелки).

Установление соединений: концепция поля

Поле — это способ отображения сил, окружающих любой объект, которые могут воздействовать на другой объект на расстоянии без видимой физической связи. Поле представляет объект, его генерирующий. Гравитационные поля отображают гравитационные силы, электрические поля отображают электрические силы, а магнитные поля отображают магнитные силы.

Обширные исследования магнитных полей выявили ряд жестких правил. Мы используем силовые линии магнитного поля для представления поля (линии — это графический инструмент, а не физическая сущность сами по себе).Свойства силовых линий магнитного поля можно описать следующими правилами:

Направление магнитного поля касается силовой линии в любой точке пространства. Маленький компас укажет направление линии поля.
Сила поля пропорциональна близости линий. Он точно пропорционален количеству линий на единицу площади, перпендикулярной линиям (так называемая поверхностная плотность).
Силовые линии магнитного поля никогда не могут пересекаться, а это значит, что поле уникально в любой точке пространства.
Линии магнитного поля непрерывны, образуют замкнутые контуры без начала и конца. Они идут от северного полюса к южному.

Последнее свойство связано с тем, что северный и южный полюса нельзя разделить. Это явное отличие от силовых линий электрического поля, которые начинаются и заканчиваются положительными и отрицательными зарядами. Если бы магнитные монополи существовали, то силовые линии магнитного поля начинались бы и заканчивались на них.

11.2 Магнитные поля и линии — University Physics Volume 2

Задачи обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Определите магнитное поле на основе движущегося заряда, испытывающего силу
Примените правило правой руки для определения направления магнитной силы на основе движения заряда в магнитном поле
Нарисуйте линии магнитного поля, чтобы понять, в какую сторону направлено магнитное поле и насколько оно сильно в определенной области космоса.

Мы обрисовали в общих чертах свойства магнитов, описали их поведение и перечислили некоторые области применения магнитных свойств.Несмотря на то, что не существует таких вещей, как изолированные магнитные заряды, мы все же можем определить притяжение и отталкивание магнитов как основанное на поле. В этом разделе мы определяем магнитное поле, определяем его направление на основе правила правой руки и обсуждаем, как рисовать силовые линии магнитного поля.

Определение магнитного поля

Магнитное поле определяется силой, которую испытывает заряженная частица, движущаяся в этом поле, после того, как мы учтем гравитационные и любые дополнительные электрические силы, возможные на заряд.Величина этой силы пропорциональна величине заряда q , скорости заряженной частицы v и величине приложенного магнитного поля. Направление этой силы перпендикулярно как направлению движущейся заряженной частицы, так и направлению приложенного магнитного поля. Основываясь на этих наблюдениях, мы определяем напряженность магнитного поля B на основе магнитной силы F → F → на заряде q , движущемся со скоростью v → v →, как векторное произведение скорости и магнитного поля, то есть

F → = qv → × B →.F → = qv → × B →.

11,1

Фактически, именно так мы определяем магнитное поле B → B → — в терминах силы, действующей на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. Величина силы определяется из определения перекрестного произведения, поскольку оно связано с величинами каждого из векторов. Другими словами, величина силы удовлетворяет

, где θ — угол между скоростью и магнитным полем.

Единица СИ для напряженности магнитного поля B называется тесла (Тл) в честь эксцентричного, но гениального изобретателя Николы Тесла (1856–1943), где

Иногда используется меньшая единица измерения, называемая гауссом (G), где 1G = 10−4T, 1G = 10−4T.Самые сильные постоянные магниты имеют поля около 2 Тл; сверхпроводящие электромагниты могут достигать 10 Тл или более. Магнитное поле Земли на ее поверхности составляет всего около 5 × 10–5 Тл, 5 × 10–5 Тл или 0,5 Гс.

Стратегия решения проблем

Направление магнитного поля по правилу правой руки

Направление магнитной силы F → F → перпендикулярно плоскости, образованной v → v → и B →, B →, как определено по правому правилу-1 (или RHR-1), которое показано на рисунке 11.4.

Сориентируйте правую руку так, чтобы пальцы сгибались в плоскости, определяемой векторами скорости и магнитного поля.
Правой рукой проведите пальцами от скорости к магнитному полю под наименьшим возможным углом.
Магнитная сила направлена туда, куда указывает ваш большой палец.
Если заряд был отрицательным, измените направление, определенное этими шагами.

Рисунок 11.4 Магнитные поля действуют на движущиеся заряды. Направление магнитной силы на движущийся заряд перпендикулярно плоскости, образованной v → v → и B → B →, и следует правилу правой руки-1 (RHR-1), как показано.Величина силы пропорциональна q, v, B, q, v, B и синусу угла между v → v → и B → .B →.

На статические заряды не действует магнитная сила. Однако на заряды, движущиеся под углом к магнитному полю, действует магнитная сила. Когда заряды неподвижны, их электрические поля не влияют на магниты. Однако, когда заряды движутся, они создают магнитные поля, которые действуют на другие магниты. Когда есть относительное движение, возникает связь между электрическими и магнитными силами — одна влияет на другую.

Пример 11.1

Альфа-частица, движущаяся в магнитном поле

Альфа-частица (q = 3,2 · 10−19C) (q = 3,2 · 10−19C) движется через однородное магнитное поле с величиной 1,5 Тл. Поле прямо параллельно положительной оси z прямоугольника. система координат рисунка 11.5. Какова магнитная сила на альфа-частицу, когда она движется (а) в положительном направлении x со скоростью 5,0 × 104 м / с? 5,0 × 104 м / с? (б) в отрицательном направлении y со скоростью 5.) × 104 м / с?

Рис. 11.5 Магнитные силы, действующие на альфа-частицу, движущуюся в однородном магнитном поле. Поле на каждом рисунке одинаковое, но скорость разная.

Стратегия

Нам дан заряд, его скорость, сила и направление магнитного поля. Таким образом, мы можем использовать уравнение F → = qv → × B → F → = qv → × B → или F = qvBsinθF = qvBsinθ для вычисления силы. Направление силы определяется RHR-1.

Решение

Во-первых, чтобы определить направление, начните с того, что пальцы будут указывать в положительном направлении x ..
Во-первых, чтобы определить направленность, начните с того, что пальцы будут указывать в отрицательном направлении y . Проведите пальцами вверх в направлении магнитного поля, как в предыдущей задаче. Ваш большой палец должен быть открыт в отрицательном направлении x . Это должно соответствовать математическому ответу. Чтобы вычислить силу, мы используем заданный заряд, скорость и магнитное поле, а также определение магнитной силы в форме перекрестного произведения для вычисления:
F → = qv → × B → = (3..
Альтернативный подход — использовать уравнение 11.2 для определения величины силы. Это применимо к обеим частям (а) и (б). Поскольку скорость перпендикулярна магнитному полю, угол между ними составляет 90 градусов. Следовательно, величина силы равна:
F = qvBsinθ = (3,2 · 10−19C) (5,0 · 104 м / с) (1,5T) sin (90 °) = 2,4 · 10−14N. F = qvBsinθ = (3,2 · 10−19C) (5,0 · 104 м / s) (1,5T) sin (90 °) = 2,4 × 10−14N.
Поскольку скорость и магнитное поле параллельны друг другу, нет никакой ориентации вашей руки, которая приведет к направлению силы.Следовательно, сила, действующая на этот движущийся заряд, равна нулю. Это подтверждается перекрестным произведением. Когда вы пересекаете два вектора, указывающих в одном направлении, результат равен нулю.
Во-первых, чтобы определить направление, ваши пальцы могут указывать в любом направлении; однако вы должны поднять пальцы вверх в направлении магнитного поля. Вращая руку, обратите внимание, что большой палец может указывать в любом направлении x или y , но не в направлении z .) × 10−15N.
Это решение можно переписать с точки зрения величины и угла в плоскости xy :
| F → | = Fx2 + Fy2 = (- 14,4) 2 + (- 9,6) 2 × 10−15N = 1,7 × 10−14Nθ = tan − 1 (FyFx) = tan − 1 (−9,6 × 10−15N − 14,4 × 10−15N) = 34 °. | F → | = Fx2 + Fy2 = (- 14,4) 2 + (- 9,6) 2 × 10−15N = 1,7 × 10−14Nθ = tan − 1 (FyFx) = tan − 1 (−9,6 × 10−15N − 14,4 × 10−15N) = 34 °.
Величину силы также можно рассчитать с помощью уравнения 11.2. Однако скорость в этом вопросе состоит из трех компонентов. Компонентой скорости z можно пренебречь, потому что она параллельна магнитному полю и поэтому не создает силы.Величина скорости вычисляется из компонентов x и y . Угол между скоростью в плоскости xy и магнитным полем в плоскости z составляет 90 градусов. Следовательно, сила рассчитывается следующим образом:
| v → | = (2) 2 + (- 3) 2 × 104 мс = 3,6 × 104 мсF = qvBsinθ = (3,2 × 10−19C) (3,6 × 104 м / с) (1,5T) sin (90 °) = 1,7 × 10−14N. | V → | = (2) 2 + (- 3) 2 × 104 мс = 3,6 × 104 мсF = qvBsinθ = (3,2 × 10−19C) (3,6 × 104 м / с) (1,5T) sin (90 ° ) = 1,7 × 10−14Н.
Это та же величина силы, рассчитанная с помощью единичных векторов.

Значение

Перекрестное произведение в этой формуле дает третий вектор, который должен быть перпендикулярен двум другим. Другие физические величины, такие как угловой момент, также имеют три вектора, которые связаны перекрестным произведением. Обратите внимание, что типичные значения силы в задачах магнитной силы намного больше, чем сила тяжести. Следовательно, для изолированного заряда магнитная сила является доминирующей силой, управляющей движением заряда.

Проверьте свое понимание 11.1

Повторите предыдущую задачу с магнитным полем в направлении x , а не в направлении z . Проверьте свои ответы с помощью RHR-1.

Представление магнитных полей

Представление магнитных полей в виде силовых линий очень полезно для визуализации силы и направления магнитного поля. Как показано на рисунке 11.6, каждая из этих линий образует замкнутый цикл, даже если это не показано ограничениями пространства, доступного для фигуры.Силовые линии выходят из северного полюса (N), огибают южный полюс (S) и проходят через стержневой магнит обратно к северному полюсу.

У линий магнитного поля есть несколько жестких правил:

Направление магнитного поля касается силовой линии в любой точке пространства. Маленький компас укажет направление линии поля.
Сила поля пропорциональна близости линий. Он точно пропорционален количеству линий на единицу площади, перпендикулярной линиям (так называемая поверхностная плотность).
Силовые линии магнитного поля никогда не могут пересекаться, а это значит, что поле уникально в любой точке пространства.
Линии магнитного поля непрерывны, образуют замкнутые контуры без начала и конца. Они направлены от северного полюса к южному полюсу.

Последнее свойство связано с тем, что северный и южный полюса нельзя разделить. Это явное отличие от силовых линий электрического поля, которые обычно начинаются с положительных зарядов и заканчиваются отрицательными зарядами или на бесконечности.Если бы изолированные магнитные заряды (называемые магнитными монополями) существовали, то силовые линии магнитного поля начинались бы и заканчивались на них.

Рис. 11.6 Линии магнитного поля определяются так, чтобы они имели направление, в котором указывает маленький компас, помещенный в определенное место в поле. Сила поля пропорциональна близости (или плотности) линий. Если бы можно было исследовать внутреннюю часть магнита, было бы обнаружено, что силовые линии образуют непрерывные замкнутые контуры. Чтобы уместиться в разумном пространстве, некоторые из этих рисунков могут не показывать замыкание петель; однако, если бы было предоставлено достаточно места, петли были бы закрыты.

Физлет Физика: Электромагнетизм

Глава 22: Электростатика

Заряд, который несет объект, столь же фундаментален, как и масса этого объекта. На самом деле это может быть более фундаментальным. Хотя Альберт Эйнштейн предсказал, а эксперимент позже подтвердил, что масса может быть преобразована в энергию и, следовательно, не сохраняется строго, физики никогда не наблюдали событие, которое не сохраняло бы заряд. Теория, предсказывающая электростатические (и электродинамические) взаимодействия, является одной из самых точных и успешных из когда-либо разработанных теорий.Хотя кажется, что заряд может появляться и исчезать в повседневных экспериментах, на самом деле вы наблюдаете только перестановку существующих зарядов. Каждый раз, когда на объекте появляется заряд, другой объект получает такой же заряд противоположного знака. Когда заряд исчезает, вы рекомбинируете заряды противоположного знака.

Глава 23 Электрические поля

В предыдущей главе вы исследовали закон Кулона, закон, описывающий силу между зарядами. В этой главе мы описываем, что происходит с пространством вокруг электрического заряда; в частности, создается электрическое поле.Полевой подход позволяет описать силу, с которой сталкивается заряженная частица, как следствие наличия электрического поля, создаваемого соседними зарядами. С практической точки зрения, электрическое поле — это просто описание силы (величины и направления), которую может испытать положительно заряженный объект, деленное на его заряд ( E = F / q). В процессе представления этого векторного поля мы будем использовать векторы поля, силовые линии и «пробные заряды» (заряды, которые только ощущают силу, создаваемую другими зарядами, но не изменяют внешнее электрическое поле).

Глава 24: Закон Гаусса

Электрические поля уменьшаются с удалением от источника как 1 / r ². Сравните площадь поверхности кубического ящика со сторонами длиной r со сферой радиуса r. Их площади поверхности равны 6r ² и 4πr ² соответственно. Хотя константы различаются, каждая площадь поверхности увеличивается на r ² по мере увеличения размера объекта. Наблюдение за тем, что напряженность поля уменьшается в той же пропорции, в которой увеличивается площадь, приводит к закону Гаусса.Физики XIX века любили аналогии между полями и потоками жидкости. Если жидкость течет из источника, то количество жидкости, протекающей через любую поверхность, которая окружает этот источник, должно быть постоянным, независимо от формы этой поверхности. Количество жидкости, проходящей через поверхность, иногда называют потоком. Хотя было бы неправильно думать об электрическом и гравитационном полях как о жидкости, математический аппарат идентичен, и нам нужно будет вычислить величину, известную как электрический поток, которая является произведением напряженности поля и площади поверхности.

Глава 25: Электрический потенциал

В механике было два основных подхода к проблемам с точки зрения силы или энергии. То же верно и в электростатике, но вместо сил и потенциальной энергии мы обычно используем электрические поля (сила / заряд) и электрические потенциалы (потенциальная энергия / заряд). Как и раньше, изменение потенциальной энергии является отрицательной величиной работы, необходимой для перемещения объекта (в данном случае заряженного объекта). Вместо электрического поля (вектора) мы говорим об электрическом потенциале (скаляре).Электрический потенциал измеряется в вольтах, и, как и в случае с потенциальной энергией, точка нулевого электрического потенциала является произвольной. Обычно принято называть Землю (и любые проводники, подключенные к Земле) нулевым вольт или устанавливать ноль электрического потенциала на очень большом расстоянии (бесконечности) от распределения заряда.

Глава 26: Емкость и диэлектрики

Теперь, когда вы развили понимание электрических полей и электрических потенциалов, у вас есть инструменты, необходимые для понимания конденсатора.Конденсатор с параллельными пластинами состоит из двух проводящих листов, расположенных достаточно близко друг к другу, чтобы они могли хранить равный и противоположный заряд с разностью потенциалов между ними. Количество заряда, которое накапливает конденсатор с параллельными пластинами при определенном напряжении, зависит от его геометрии и характеризуется его емкостью или емкостью (измеряется в фарадах = 1 кулон / вольт). Распространенный способ увеличения емкости конденсатора — это поместить диэлектрик (непроводящий провод) между проводящими пластинами.Заряды в диэлектрике являются связанными зарядами (не могут свободно перемещаться от определенного участка в материале) по сравнению со свободными электронами проводника (которые перемещаются в присутствии электрического поля).

Глава 27: Магнитные поля и силы

Токи (движущиеся заряды) создают магнитные поля. У знакомого магнитного холодильника есть движущиеся заряды, которые создают его магнитное поле (электроны вращаются вокруг ядра атома), но у нас нет полного понимания того, почему разные материалы имеют разные магнитные свойства.В этой главе мы не будем беспокоиться о том, что создает магнитное поле, и вместо этого сосредоточимся на i.) Описании магнитных полей (с векторами поля, компасом и силовыми линиями) и ii.) Влиянии магнитных полей на заряженные частицы ( сила Лоренца). Мы нанесем на карту линии магнитного поля, потому что это говорит нам о силах между магнитами (которые, как полюса, отталкиваются). Далее мы исследуем силу, которую заряженная частица испытывает в магнитном поле. Эта сила зависит не только от величины магнитного поля, но и от скорости частицы, а также от ее ориентации в магнитном поле.

Глава 28: Закон Ампера

В предыдущей главе мы нанесли на карту магнитные поля и исследовали силу магнитных полей на движущиеся заряды и токи. В этой главе мы сосредоточимся на причине возникновения магнитных полей (движущихся зарядов) и на том, как рассчитать поля, создаваемые токоведущими проводами. Мы будем использовать закон Ампера для расчета магнитного поля и правила правой руки, чтобы предсказать направление магнитного поля по совокупности токоведущих проводов. Как и в случае с законом Гаусса, чтобы использовать закон Ампера, мы зависим от симметрии конфигурации, чтобы внести необходимые упрощения в вычисления.Когда у нас есть выражения для полей от токоведущих проводов, мы можем исследовать взаимодействия между проводами. Поскольку токоведущий провод создает магнитное поле, он может оказывать силу (сила Лоренца: F = q v x B = I L x B ) на носители тока в соседнем проводе.

Глава 29: Закон Фарадея

Движущиеся заряды создают магнитное поле (представьте себе ток в проводе). Создают ли изменяющиеся магнитные поля электрическое поле? Ответ — да, и закон Фарадея точно описывает, что происходит.

«Электростатическое и магнитостатическое поля» — физика, разное

Электрическое поле против магнитного поля. В чем разница?

Сравнительная таблица

Что такое электрические и магнитные поля?

Природа

движения

Единицы измерения

сила

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

Электромагнитное поле — Tööelu.ee

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА»

Страница не найдена — PRIBORI24.RU

Информация о безопасности кабельного обогрева DEVI

Сравнение электрического поля и магнитного поля — разница и сравнение

Таблица сравнения

Что такое электрическое и магнитное поля?

Природа

движения

Квартир

Force

Список литературы

В чем разница между электрическим и магнитным полем?

Реклама

Разница между электрическим полем и магнитным полем в табличной форме

Электрическое поле против магнитного поля

Что такое электрическое поле?

16 Разница между электрическим полем и магнитным полем (со сходством)

Что такое электрическое поле?

Свойства Электрическое поле, которое вам нужно знать

Что такое магнитное поле?

Что вам нужно Знать о магнитном поле

Разница Между магнитным и электрическим полем в табличной форме

Сходства Между электрическим полем и магнитным полем

22.

Установление соединений: концепция поля

11.2 Магнитные поля и линии — University Physics Volume 2

Задачи обучения

Определение магнитного поля

Стратегия решения проблем

Направление магнитного поля по правилу правой руки

Пример 11.1

Альфа-частица, движущаяся в магнитном поле

Стратегия

Решение

Значение

Представление магнитных полей

Физлет Физика: Электромагнетизм

Глава 22: Электростатика

Глава 23 Электрические поля

Глава 24: Закон Гаусса

Глава 25: Электрический потенциал

Глава 26: Емкость и диэлектрики

Глава 27: Магнитные поля и силы

Глава 28: Закон Ампера

Глава 29: Закон Фарадея

alexxlab

Вам также может понравиться

Электромагнитный кран: Клапан электромагнитный для воды. Виды и особенности

Проверка дифавтомата: причины и алгоритм поиска неисправности

Мини грэс: Мини — ГЭС — малые гидротурбины

Добавить комментарий Отменить ответ

Свойства
Электрическое поле, которое вам нужно знать

Что вам нужно
Знать о магнитном поле

Разница
Между магнитным и электрическим полем в табличной форме

Сходства
Между электрическим полем и магнитным полем