磁場とそのパラメータ、磁気回路

「磁場」という用語では、磁気相互作用の力が現れる特定のエネルギー空間を理解するのが通例です。彼らは次のことを懸念しています:

• 別個の物質: 状態に関係なく、フェリ磁石 (金属 - 主に鋳鉄、鉄、およびそれらの合金) およびそのクラスのフェライト。

• 移動時の電気代。

それらは、電子または永久磁石の他の粒子の共通の磁気モーメントを持つ物理体と呼ばれます...それらの相互作用は写真に示されています。磁力線。

これらは、鉄やすりの均一な層を備えたボール紙シートの裏面に永久磁石を当てた後に形成されます。この写真は、北極 (N) と南極 (S) の明確なマーキングと、その向きに対する磁力線の方向、つまり北極からの出口と南極への入り口を示しています。

磁場の生成方法

磁場の発生源は次のとおりです。

• 永久磁石。

• 携帯電話料金。

• 時間とともに変化する電場。

幼稚園に通う子供たちは皆、永久磁石の働きに精通しています。結局のところ、彼はすでにあらゆる種類のお菓子の袋から取り出した写真、つまり磁石を冷蔵庫に彫る必要がありました。

運動中の電荷は通常、磁場エネルギーよりもはるかに高い磁場エネルギーを持っています。 永久磁石…それは力線によっても示されます。電流 I の直線ワイヤの描画ルールを分析してみましょう。

磁場の線は電流の動きに対して垂直な面に描かれているため、その各点で磁針の N 極に作用する力はこの線の接線方向に向けられます。これにより、移動する装薬の周囲に同心円が作成されます。

これらの力の方向は、よく知られているねじの法則または右ねじの法則によって決まります。

ギムレットルール

ジンバルを電流ベクトルと同軸に配置し、ジンバルの前方への移動がその方向と一致するようにハンドルを回す必要があります。ハンドルを回すと磁力線の向きが表示されます。

リング導体では、ハンドルの回転運動は電流の方向と一致し、並進運動は誘導の方向を示します。

磁力線は常に北極から出て南極に入ります。それらは磁石の内部に継続しており、開くことはありません。

詳細については、ここを参照してください。 電気工学におけるジンバルの法則の仕組み

磁場の相互作用の法則

さまざまな発生源からの磁場が合計されて、結果として磁場が形成されます。

この場合、反対の極 (N — S) を持つ磁石は互いに引き付けられ、同じ名前 (N — N、S — S) を持つ磁石は互いに反発します。極間の相互作用の力は、極間の距離に依存します。極が近づくほど、より大きな力が発生します。

磁場の基本特性

それらには次のものが含まれます。

• 磁気誘導ベクトル (V);

• 磁束 (F);

• 鎖交磁束 (Ψ)。

磁場の影響の強さまたは力は、磁気誘導の値ベクトルによって推定されます...長さ«lのワイヤを流れる電流«I»によって生成される力«F»の値によって決定されます。 »。 V= F / (I ∙ l)

SI システムにおける磁気誘導の測定単位はテスラです (これらの現象を研究し、数学的手法を使用して説明した物理学者を記念して)。ロシアの技術文献では「T」として指定され、国際文書では記号「T」が採用されています。

1 T は、磁界の方向に垂直な直線ワイヤに 1 アンペアの電流が流れるときに、そのワイヤに長さ 1 メートルごとに 1 ニュートンの力で作用する均一な磁束の誘導です。

1T = 1 ∙ N / (A ∙ m)

ベクトルの方向 V は左手の法則によって決定されます。

北極からの力線が手のひらに直角に入るように左手の手のひらを磁場に置き、ワイヤーの電流の方向に4本の指を置くと、突き出た親指が磁場を示します。そのワイヤに作用する力の方向。

電流が流れる導体が磁力線に対して直角に配置されていない場合、それに作用する力は、流れる電流の値と導体の長さの投影の成分に比例します。垂直方向に位置する平面上の電流。

電流に作用する力は、導体の材質や断面積には依存しません。たとえこの電線が全く存在せず、磁極間の異なる環境で移動電荷が動き始めたとしても、この力は何ら変化しません。

磁場の内部のすべての点でベクトル V が同じ方向と大きさを持っている場合、そのような磁場は均一であると見なされます。

あらゆる環境 磁気特性、誘導ベクトル V の値に影響します。

磁束(F)

ある領域 S を通過する磁気誘導を考えると、その境界に限定された誘導を磁束と呼びます。

領域が磁気誘導の方向に対してある角度αで傾斜している場合、磁束は領域の傾斜角の余弦に応じて減少します。その最大値は、領域がその貫通誘導に対して垂直であるときに生成されます。 Ф = В S

磁束の測定単位は 1 ウェーバーで、1 テスラの誘導が 1 平方メートルの領域を通過することによって決定されます。

ストリーミング接続

この用語は、磁石の極間にある特定の数の電流導体によって生成される磁束の総量を取得するために使用されます。

同じ電流 I が巻き数 n のコイルの巻線に流れる場合、すべての巻き数の合計 (接続された) 磁束​​を鎖交磁束 Ψ と呼びます。

Ψ = n Ф… 流量測定の単位は 1 ウェーバーです。

交流電気から磁場がどのように形成されるか

磁気モーメントを持つ電荷および物体と相互作用する電磁場は、次の 2 つの場の組み合わせです。

• 電気;

• 磁性。

それらは相互に接続されており、お互いの組み合わせであり、時間の経過とともに一方が変化すると、他方にも特定の偏差が発生します。たとえば、三相発電機で交流正弦波電場を生成する場合、同じ磁場が同様の交流高調波の特性と同時に形成されます。

物質の磁性

外部磁場との相互作用に関連して、物質は次のように分類されます。

• バランスの取れた磁気モーメントを持つ反強磁性体。これにより、物体の磁化が非常にわずかに生成されます。

• 外部磁場の作用に対抗して内部磁場を磁化する性質を持つ反磁性体。外部磁場がない場合、それらの磁気特性は現れません。

• 常磁性体。内部磁場を外部作用の方向に磁化する性質を持ち、程度は小さい 磁気;

• キュリー点以下の温度で外部磁場を加えない場合の強磁性特性。

• 大きさと方向の磁気モーメントがアンバランスなフェリ磁石。

物質のこれらすべての特性は、現代の技術でさまざまな応用が見出されています。

磁気回路

この用語は、磁束が通過するさまざまな磁性材料のセットと呼ばれ、電気回路に似ており、対応する数学的法則 (総電流、オーム、キルヒホッフなど) によって記述されます。見て - 電気工学の基本法則.

ベース 磁気回路の計算 すべての変圧器、インダクター、電気機械、その他多くのデバイスが動作しています。

たとえば、動作している電磁石では、磁束は、顕著な非強磁性特性を持つ強磁性鋼と空気で作られた磁気回路を通過します。これらの要素の組み合わせによって磁気回路が構成されます。

ほとんどの電気機器の設計には磁気回路が含まれています。詳細については、この記事をご覧ください — 電気機器の磁気回路

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