磁気誘導とは何ですか

この記事では、磁気誘導とは何か、磁場とどのような関係があるのか​​、磁気誘導が電流とどのような関係があるのか​​、磁気誘導が電流にどのように影響するのかを理解していきます。誘導線の方向を決定する基本的な規則を思い出してください。また、静磁気の問題を解決するのに役立ついくつかの公式にも注意してください。

空間内の選択された点における磁場の特有の強さは、磁気誘導 B です。このベクトル量は、磁場が中を移動する荷電粒子に作用する力を決定します。粒子の電荷が q、その速度が v、空間内の特定の点での磁場の誘導が B の場合、その点で粒子に磁場の側から力が作用します。

したがって、 B は、磁場の側で移動する電荷に作用するローレンツ力が次と等しくなるような大きさと方向を持つベクトルです。

ここで、α は速度ベクトルと磁気誘導ベクトルの間の角度です。ローレンツ力ベクトル F は、速度ベクトルおよび磁気誘導ベクトルに対して垂直です。その方向は、均一な磁場中で正に帯電した粒子が運動する場合に決定されます。 左手の法則:

「磁気誘導のベクトルが手のひらに入るように左手を置き、伸ばした 4 本の指を正に帯電した粒子の運動方向に向けると、90 度に曲げた親指が粒子の方向を示します。ローレンツ力。」

導体内の電流は荷電粒子の動きであるため、磁気誘導は、均一な磁場でフレームに作用する最大機械モーメントと、フレーム内の電流と面積の積の比としても定義できます。フレーム:

磁気誘導は、電場の強度と同様、磁場の基本的な特性です。SI システムでは磁気誘導はテスラ (T) で測定され、CGS システムではガウス (G) で測定されます。 1 テスラ = 10,000 ガウス。 1 T は、1 N・m に等しい最大回転機械モーメントが 1 A の電流が流れる面積 1 m2 のフレームに作用する均一磁場の誘導です。

ちなみに、緯度50°での地球の磁場の誘導は平均0.00005 T、赤道では0.000031 Tです。磁気誘導ベクトルは常に磁力線の接線方向に向いています。

均一な磁場内に置かれたループには、磁束 Ф (磁気誘導ベクトルの磁束) が浸透します。磁束 F の大きさは、輪郭に対する磁気誘導ベクトルの方向、その大きさ、および磁気誘導線が貫通する輪郭の面積に依存します。ベクトル B がループの領域に対して垂直である場合、ループを貫通する磁束 F は最大になります。

インダクションという用語自体は、ラテン語の「induction」に由来しており、「誘導」を意味します（たとえば、考えを示唆する、つまり考えを引き起こす）。同義語: 指導、背景、教育。電磁誘導現象と混同しないでください。

活線が周囲にあります 磁場… 電流の磁場は、1820 年にデンマークの物理学者ハンス・クリスチャン・エルステッドによって発見されました。直線ワイヤに沿って流れる電流 I の磁場 B の誘導の力線の方向を決定するには、右ネジまたはジンバルの法則を使用します。

「ジンバルハンドルの回転方向は磁気誘導線 B の方向を示し、ジンバルの漸進的な動きは導体内の電流の方向に対応します。」

この場合、電流 I が流れる導体から距離 R の位置での磁気誘導 B の値は、次の式で求められます。

ここで、 は磁気定数です。

正電荷から始まって静電界強度線 E が負電荷で終わる場合、磁気誘導線 B は常に閉じます。電荷とは異なり、電荷のような極を形成する磁荷は自然界には存在しません。

ここで一言 永久磁石について… 19世紀初頭、フランスの研究者で自然物理学者のアンドレ・マリー・アンペールは、分子流に関する仮説を提案しました。アンペールによれば、原子核の周りの電子の動きは基本電流を生成し、それが次に原子核の周りに基本磁場を生成します。そして、強磁性体の一部が外部磁場に置かれると、これらの微小な磁石は外部磁場の中で向きを変え、強磁性体の一部は磁石になります。

ネオジム・鉄・ホウ素合金などの残留磁化値の高い物質により、現在では強力な永久磁石を得ることが可能になっています。ネオジム磁石は 10 年で磁化が 1 ～ 2% しか失われません。ただし、+ 70 °C 以上の温度に加熱すると簡単に消磁できます。

この記事が、磁気誘導とは何か、そしてそれがどこから来たのかについての一般的な概念を理解するのに役立つことを願っています。