Magnetno polje je pri ljudeh že dolgo sprožalo številna vprašanja, a še danes ostaja malo poznan pojav. Številni znanstveniki so poskušali preučiti njegove značilnosti in lastnosti, saj so bile koristi in potencial uporabe polja nesporna dejstva.

Vzemimo vse po vrsti. Torej, kako deluje in nastane magnetno polje? Tako je, električni tok. In tok je po učbenikih fizike tok nabitih delcev s smerjo, kajne? Torej, ko tok teče skozi kateri koli prevodnik, začne okoli njega delovati določena vrsta snovi - magnetno polje. Magnetno polje lahko ustvari tok nabitih delcev ali magnetni momenti elektronov v atomih. To polje in snov imata energijo, vidimo jo v elektromagnetnih silah, ki lahko vplivajo na tok in njegove naboje. Magnetno polje začne delovati na tok nabitih delcev, ti pa spremenijo začetno smer gibanja pravokotno na samo polje.

Drugo magnetno polje lahko imenujemo elektrodinamično, ker nastane v bližini gibajočih se delcev in vpliva samo na gibajoče se delce. No, dinamičen je zaradi dejstva, da ima posebno strukturo pri vrtečih se bionih v območju vesolja. Običajni električni gibljivi naboj jih lahko povzroči, da se vrtijo in premikajo. Bioni prenašajo vse možne interakcije v tem območju prostora. Zato gibljivi naboj pritegne en pol vseh bionov in povzroči njihovo vrtenje. Samo on jih lahko spravi iz stanja mirovanja, nič drugega, saj druge sile nanje ne bodo mogle vplivati.

V električnem polju so nabiti delci, ki se gibljejo zelo hitro in lahko v samo sekundi prepotujejo 300.000 km. Svetloba ima enako hitrost. Brez električnega naboja ni magnetnega polja. To pomeni, da so delci med seboj neverjetno tesno povezani in obstajajo v skupnem elektromagnetnem polju. To pomeni, da če pride do kakršnih koli sprememb v magnetnem polju, bo prišlo do sprememb v električnem polju. Ta zakon je tudi obrnjen.

Tukaj veliko govorimo o magnetnem polju, ampak kako si ga lahko predstavljate? S človeškim prostim očesom je ne moremo videti. Poleg tega zaradi neverjetno hitrega širjenja polja nimamo časa, da bi ga popravili s pomočjo različnih naprav. Toda, da bi nekaj študiral, mora imeti vsaj nekaj pojma o tem. Prav tako je pogosto potrebno prikazati magnetno polje v diagramih. Za lažje razumevanje so narisane pogojne poljske črte. Od kod so jih dobili? Izumili so jih z razlogom.

Poskusimo videti magnetno polje s pomočjo majhnih kovinskih opilkov in navadnega magneta. Te žagovine nasujte na ravno površino in jih zaženite magnetno polje. Potem bomo videli, da se bodo premikali, vrteli in vrstili v vzorec ali vzorec. Nastala slika bo prikazala približen učinek sil v magnetnem polju. Vse sile in s tem tudi silnice so na tem mestu neprekinjene in zaprte.

Magnetna igla ima podobne značilnosti in lastnosti kot kompas in se uporablja za določanje smeri silnic. Če pade v območje delovanja magnetnega polja, lahko na njegovem severnem polu vidimo smer delovanja sil. Potem bomo od tukaj izločili več zaključkov: vrh navadnega trajnega magneta, iz katerega izvirajo silnice, je označen s severnim polom magneta. Medtem ko južni pol označuje točko, kjer so sile zaprte. No, črte sile znotraj magneta na diagramu niso poudarjene.

Magnetno polje, njegove lastnosti in značilnosti se uporabljajo precej široko, saj ga je treba upoštevati in preučevati pri številnih problemih. To je najpomembnejši pojav v fizikalni znanosti. Z njim so neločljivo povezane kompleksnejše stvari, kot sta magnetna prepustnost in indukcija. Da bi razložili vse razloge za pojav magnetnega polja, se je treba zanesti na resnična znanstvena dejstva in potrditve. V nasprotnem primeru lahko pri kompleksnejših problemih napačen pristop poruši celovitost teorije.

Zdaj pa navedimo primere. Vsi poznamo naš planet. Pravite, da nima magnetnega polja? Morda imate prav, vendar znanstveniki pravijo, da procesi in interakcije znotraj Zemljinega jedra ustvarjajo ogromno magnetno polje, ki se razteza na tisoče kilometrov. Toda vsako magnetno polje mora imeti svoje pole. In obstajajo, le malo stran od geografskega pola. Kako to čutimo? Na primer, ptice imajo razvite navigacijske sposobnosti in se orientirajo predvsem po magnetnem polju. Tako z njegovo pomočjo gosi varno prispejo na Laponsko. Ta pojav uporabljajo tudi posebne navigacijske naprave.

Magnetno polje in njegove značilnosti. Ko gre električni tok skozi prevodnik, a magnetno polje. Magnetno polje je ena od vrst snovi. Ima energijo, ki se kaže v obliki elektromagnetnih sil, ki delujejo na posamezne gibljive dele. električni naboji(elektroni in ioni) in njihovi tokovi, to je električni tok. Gibajoči se nabiti delci pod vplivom elektromagnetnih sil odstopajo od prvotne poti v smeri, ki je pravokotna na polje (slika 34). Nastane magnetno polje samo okoli gibajočih se električnih nabojev, njegovo delovanje pa sega tudi samo na gibajoče se naboje. Magnetna in električna polja sta neločljiva in tvorita eno samo elektromagnetno polje. Vsaka sprememba električno polje vodi do pojava magnetnega polja in obratno, vsako spremembo magnetnega polja spremlja pojav električnega polja. Elektromagnetno polješiri s svetlobno hitrostjo, to je 300.000 km/s.

Grafični prikaz magnetnega polja. Grafično je magnetno polje predstavljeno z magnetnimi silnicami, ki so narisane tako, da smer silnice v vsaki točki polja sovpada s smerjo silnic polja; magnetne silnice so vedno neprekinjene in zaprte. Smer magnetnega polja v vsaki točki lahko določimo z magnetno iglo. Severni pol puščice je vedno nastavljen v smeri poljskih sil. Konec trajnega magneta, iz katerega izhajajo črte sile (sl. 35, a), se šteje za severni pol, nasprotni konec, ki vključuje črte sile, pa je južni pol (črte sile, ki prehaja znotraj magneta, niso prikazane). Porazdelitev silnic med poloma ravnega magneta je mogoče zaznati z uporabo jeklenih opilkov, posutih na list papirja, položen na pole (slika 35, b). Za magnetno polje v zračni reži med dvema vzporednima nasprotnima poloma trajnega magneta je značilna enakomerna porazdelitev magnetnih silnic (sl. 36) (poljske črte, ki potekajo znotraj magneta, niso prikazane).

riž. 37. Magnetni tok, ki prodira skozi tuljavo v pravokotnem (a) in nagnjenem (b) položaju glede na smer magnetnih silnic.

Za bolj vizualno predstavitev magnetnega polja so črte sile manj pogosto ali debelejše. Na tistih mestih, kjer je magnetna vloga močnejša, se silnice nahajajo bližje druga drugi, na istem mestu, kjer je šibkejša, bolj narazen. Silnice se nikjer ne sekajo.

V mnogih primerih je priročno obravnavati magnetne silnice kot neke elastične raztegnjene niti, ki se nagibajo k krčenju in tudi medsebojnemu odbijanju (imajo medsebojno stransko raztezanje). Takšna mehanska predstavitev silnic omogoča jasno razlago nastanka elektromagnetnih sil med interakcijo magnetnega polja in prevodnika s tokom ter dveh magnetnih polj.

Glavne značilnosti magnetnega polja so magnetna indukcija, magnetni pretok, magnetna prepustnost in jakost magnetnega polja.

Magnetna indukcija in magnetni tok. Intenzivnost magnetnega polja, to je njegova sposobnost opravljanja dela, je določena s količino, imenovano magnetna indukcija. Močnejše kot je magnetno polje, ki ga ustvari trajni magnet ali elektromagnet, večjo indukcijo ima. Magnetno indukcijo B lahko označimo z gostoto magnetnih silnic, to je številom silnic, ki potekajo skozi površino 1 m 2 ali 1 cm 2, ki se nahaja pravokotno na magnetno polje. Razlikovati med homogenimi in nehomogenimi magnetnimi polji. V enakomernem magnetnem polju ima magnetna indukcija na vsaki točki polja enako vrednost in smer. Polje v zračni reži med nasprotnima poloma magneta ali elektromagneta (glej sliko 36) se lahko šteje za homogeno na določeni razdalji od njegovih robov. Magnetni pretok Ф, ki prehaja skozi katero koli površino, je določen z skupno število magnetne silnice, ki prodirajo to površino, na primer tuljava 1 (slika 37, a), torej v enotnem magnetnem polju

F = BS (40)

kjer je S površina prečnega prereza površine, skozi katero prehajajo magnetne sile. Iz tega sledi, da je v takem polju magnetna indukcija enaka toku, deljenemu s površino prečnega prereza S:

B = F/S (41)

Če je katera koli površina nagnjena glede na smer linij magnetnega polja (slika 37, b), bo tok, ki prodira vanjo, manjši kot pri pravokotnosti, tj. F 2 bo manjši od F 1.

V sistemu enot SI se magnetni pretok meri v weberjih (Wb), ta enota ima dimenzijo V * s (volt-sekunda). Magnetna indukcija v sistemu enot SI se meri v teslu (T); 1 T \u003d 1 Wb / m 2.

Magnetna prepustnost. Magnetna indukcija ni odvisna samo od jakosti toka, ki teče skozi ravni vodnik ali tuljavo, temveč tudi od lastnosti medija, v katerem nastane magnetno polje. Količina, ki označuje magnetne lastnosti medija, je absolutna magnetna prepustnost? A. Njena enota je henry na meter (1 H/m = 1 Ohm*s/m).
V mediju z večjo magnetno prepustnostjo električni tok določene jakosti ustvari magnetno polje z večjo indukcijo. Ugotovljeno je bilo, da ima magnetna prepustnost zraka in vseh snovi, razen feromagnetnih materialov (glej § 18), približno enako vrednost kot magnetna prepustnost vakuuma. Absolutna magnetna prepustnost vakuuma se imenuje magnetna konstanta, ? o \u003d 4? * 10 -7 Gn / m. Magnetna prepustnost feromagnetnih materialov je več tisoč in celo desettisočkrat večja od magnetne prepustnosti neferomagnetnih snovi. Razmerje prepustnosti? in kakšna snov za magnetno prepustnost vakuuma? o se imenuje relativna magnetna prepustnost:

? = ? A /? O (42)

Jakost magnetnega polja. Napetost in ni odvisna od magnetne lastnosti okolje, vendar upošteva vpliv jakosti toka in oblike vodnikov na jakost magnetnega polja v dani točki prostora. Magnetna indukcija in intenziteta sta povezani z razmerjem

H=B/? a = b/(?? o) (43)

Posledično je v mediju s konstantno magnetno prepustnostjo indukcija magnetnega polja sorazmerna z njegovo jakostjo.
Jakost magnetnega polja se meri v amperih na meter (A/m) ali amperih na centimeter (A/cm).

Razumejmo skupaj, kaj je magnetno polje. Navsezadnje veliko ljudi živi na tem področju vse življenje in o tem sploh ne razmišlja. Čas je, da to popravimo!

Magnetno polje

Magnetno polje – posebna vrsta zadeva. Kaže se v delovanju na premikajoče se električne naboje in telesa, ki imajo svoj magnetni moment (trajni magneti).

Pomembno: magnetno polje ne deluje na stacionarne naboje! Magnetno polje nastane tudi zaradi premikanja električnih nabojev ali časovno spremenljivega električnega polja ali magnetnih momentov elektronov v atomih. Se pravi, vsaka žica, po kateri teče tok, postane tudi magnet!

Telo, ki ima svoje magnetno polje.

Magnet ima pola, ki se imenujeta severni in južni. Oznaki "severni" in "južni" sta podani le zaradi udobja (kot "plus" in "minus" pri električni energiji).

Magnetno polje predstavlja silne magnetne črte. Silnice so zvezne in sklenjene, njihova smer pa vedno sovpada s smerjo silnic polja. Če so kovinski ostružki razpršeni okoli trajnega magneta, bodo kovinski delci pokazali jasno sliko silnic magnetnega polja, ki izhajajo iz severa in vstopajo v južni pol. Grafična karakteristika magnetnega polja - silnice.

Značilnosti magnetnega polja

Glavne značilnosti magnetnega polja so magnetna indukcija, magnetni tok in magnetna prepustnost. Toda pogovorimo se o vsem po vrsti.

Takoj opozorimo, da so vse merske enote podane v sistemu SI.

Magnetna indukcija B – vektor fizikalna količina, ki je glavna značilnost moči magnetnega polja. Označeno s črko B . Merska enota magnetne indukcije - Tesla (Tl).

Magnetna indukcija kaže, kako močno je polje, tako da določa silo, s katero deluje na naboj. Ta sila se imenuje Lorentzova sila.

Tukaj q - napolniti, v - njegova hitrost v magnetnem polju, B - indukcija, F je Lorentzova sila, s katero polje deluje na naboj.

F- fizična količina, ki je enaka zmnožku magnetne indukcije s površino konture in kosinusa med vektorjem indukcije in normalo na ravnino konture, skozi katero poteka tok. Magnetni pretok je skalarna karakteristika magnetnega polja.

Lahko rečemo, da magnetni tok označuje število magnetnih indukcijskih linij, ki prodirajo na enoto površine. Magnetni pretok se meri v Weberach (WB).

Magnetna prepustnost je koeficient, ki določa magnetne lastnosti medija. Eden od parametrov, od katerih je odvisna magnetna indukcija polja, je magnetna prepustnost.

Naš planet je že nekaj milijard let ogromen magnet. Indukcija zemeljskega magnetnega polja se spreminja glede na koordinate. Na ekvatorju je približno 3,1 krat 10 na minus peto Teslovo potenco. Poleg tega obstajajo magnetne anomalije, kjer se vrednost in smer polja bistveno razlikujeta od sosednjih območij. Ena največjih magnetnih anomalij na planetu - Kursk in Brazilska magnetna anomalija.

Izvor zemeljskega magnetnega polja je za znanstvenike še vedno uganka. Predpostavlja se, da je izvor polja tekoče kovinsko jedro Zemlje. Jedro se premika, kar pomeni, da se premika staljena zlitina železa in niklja, gibanje nabitih delcev pa je električni tok, ki ustvarja magnetno polje. Težava je v tem, da ta teorija geodinamo) ne pojasnjuje, kako se polje ohranja stabilno.

Zemlja je ogromen magnetni dipol. Magnetni poli ne sovpadajo z geografskimi, čeprav so v neposredni bližini. Poleg tega se zemeljski magnetni poli premikajo. Njihovo selitev beležijo od leta 1885. Na primer, v zadnjih sto letih se je magnetni pol na južni polobli premaknil za skoraj 900 kilometrov in je zdaj v južnem oceanu. Pol arktične poloble se pomika čez Arktični ocean proti vzhodnosibirski magnetni anomaliji, hitrost njegovega gibanja (po podatkih iz leta 2004) je bila približno 60 kilometrov na leto. Zdaj je gibanje polov pospešeno - v povprečju se hitrost poveča za 3 kilometre na leto.

Kakšen pomen ima za nas zemeljsko magnetno polje? Prvič, Zemljino magnetno polje ščiti planet pred kozmičnimi žarki in sončnim vetrom. Nabiti delci iz globokega vesolja ne padejo neposredno na tla, ampak jih orjaški magnet odbije in se premikajo vzdolž njegovih silnic. Tako so vsa živa bitja zaščitena pred škodljivimi sevanji.

V zgodovini Zemlje jih je bilo več inverzije(spremembe) magnetnih polov. Inverzija polov je, ko zamenjata mesta. Prejšnjič ta pojav se je zgodil pred približno 800 tisoč leti, v zgodovini Zemlje pa je bilo geomagnetnih obratov več kot 400. Nekateri znanstveniki menijo, da je glede na opaženo pospešitev gibanja magnetnih polov naslednji obrat polov pričakovati v naslednjih nekaj tisoč let.

Na srečo v našem stoletju ni pričakovati zamenjave polov. Torej lahko razmišljate o prijetnem in uživate v življenju v dobrem starem konstantnem polju Zemlje, ob upoštevanju glavnih lastnosti in značilnosti magnetnega polja. In da vam to uspe, so tu naši avtorji, ki jim lahko z zaupanjem v uspeh zaupate nekaj vzgojnih tegob! in ostale vrste del lahko naročite na povezavi.

Znano je, da se magnetno polje pogosto uporablja v vsakdanjem življenju, pri delu in v znanstvena raziskava. Dovolj je, da poimenujemo takšne naprave, kot so alternatorji, elektromotorji, releji, pospeševalci delcev in različni senzorji. Oglejmo si podrobneje, kaj je magnetno polje in kako nastane.

Kaj je magnetno polje - definicija

Magnetno polje je polje sile, ki deluje na premikajoče se nabite delce. Velikost magnetnega polja je odvisna od hitrosti njegovega spreminjanja. Glede na to značilnost ločimo dve vrsti magnetnega polja: dinamično in gravitacijsko.

Gravitacijsko magnetno polje nastane le v bližini elementarnih delcev in se oblikuje glede na značilnosti njihove strukture. Viri dinamičnega magnetnega polja so gibljivi električni naboji ali naelektrena telesa, vodniki s tokom, pa tudi magnetizirane snovi.

Lastnosti magnetnega polja

Veliki francoski znanstvenik André Ampere je uspel ugotoviti dve temeljni lastnosti magnetnega polja:

1. Glavna razlika med magnetnim in električnim poljem ter njegova glavna lastnost je, da je relativno. Če vzamete naelektreno telo, ga pustite nepremično v katerem koli referenčnem sistemu in postavite magnetno iglo v bližino, bo kot običajno kazalo proti severu. To pomeni, da ne bo zaznal nobenega polja razen zemeljskega. Če začnete to nabito telo premikati glede na puščico, se bo začelo obračati - to pomeni, da ko se naelektreno telo premika, poleg električnega nastane tudi magnetno polje. Tako se magnetno polje pojavi, če in samo če obstaja gibljiv naboj.
2. Magnetno polje deluje na drug električni tok. Torej ga lahko zaznate tako, da sledite gibanju nabitih delcev - v magnetnem polju bodo odstopali, prevodniki s tokom se bodo premaknili, okvir s tokom se bo obrnil, magnetizirane snovi se bodo premaknile. Tukaj je treba spomniti na magnetno iglo kompasa, običajno pobarvano Modra barva- je le kos magnetiziranega železa. Vedno kaže proti severu, ker ima Zemlja magnetno polje. Naš ves planet je ogromen magnet: južni magnetni pas se nahaja na severnem polu, severni magnetni pol pa na južnem geografskem polu.

Poleg tega lastnosti magnetnega polja vključujejo naslednje značilnosti:

1. Jakost magnetnega polja opisujemo z magnetno indukcijo – to je vektorska količina, ki določa jakost, s katero magnetno polje vpliva na gibljive naboje.
2. Magnetno polje je lahko konstantno in spremenljivo. Prvo ustvarja električno polje, ki se v času ne spreminja, tudi indukcija takega polja je nespremenjena. Drugi se najpogosteje ustvari z uporabo induktorjev, ki jih napaja izmenični tok.
3. Magnetnega polja človek ne more zaznati s čutili in ga zabeležijo le posebni senzorji.

Da bi razumeli, kaj je značilnost magnetnega polja, je treba definirati številne pojave. Hkrati se morate vnaprej spomniti, kako in zakaj se pojavi. Ugotovite, kakšna je močnostna karakteristika magnetnega polja. Pomembno je tudi, da se takšno polje lahko pojavi ne samo v magnetih. V zvezi s tem ne škodi omeniti značilnosti zemeljskega magnetnega polja.

Nastanek polja

Za začetek je treba opisati videz polja. Po tem lahko opišete magnetno polje in njegove značilnosti. Pojavi se med gibanjem nabitih delcev. Lahko vpliva na zlasti prevodne prevodnike. Interakcija med magnetnim poljem in gibljivimi naboji oziroma prevodniki, po katerih teče tok, nastane zaradi sil, ki jih imenujemo elektromagnetne.

Intenzivnost oziroma jakostna karakteristika magnetnega polja v določeni prostorski točki se določi z uporabo magnetne indukcije. Slednji je označen s simbolom B.

Grafični prikaz polja

Magnetno polje in njegove značilnosti lahko grafično predstavimo z indukcijskimi črtami. Ta definicija se imenuje črte, tangente na katere bodo na kateri koli točki sovpadale s smerjo vektorja y magnetne indukcije.

Te črte so vključene v značilnosti magnetnega polja in se uporabljajo za določanje njegove smeri in jakosti. Večja kot je intenziteta magnetnega polja, več podatkovnih črt bo narisanih.

Kaj so magnetne črte

Magnetne črte ravnih vodnikov s tokom imajo obliko koncentričnega kroga, katerega središče se nahaja na osi tega prevodnika. Smer magnetnih črt v bližini vodnikov s tokom določa pravilo gimleta, ki zveni takole: če je gimlet nameščen tako, da bo privit v prevodnik v smeri toka, potem je smer vrtenje ročaja ustreza smeri magnetnih linij.

Za tuljavo s tokom bo smer magnetnega polja določena tudi s pravilom gimleta. Prav tako je potrebno ročaj vrteti v smeri toka v zavojih solenoida. Smer linij magnetne indukcije bo ustrezala smeri gibanje naprej gimlet.

Je glavna značilnost magnetnega polja.

Polje, ki ga ustvari en tok, se pod enakimi pogoji razlikuje po svoji intenzivnosti različna okolja zaradi različnih magnetnih lastnosti teh snovi. Za magnetne lastnosti medija je značilna absolutna magnetna prepustnost. Meri se v henrijih na meter (g/m).

Karakteristika magnetnega polja vključuje absolutno magnetno prepustnost vakuuma, imenovano magnetna konstanta. Vrednost, ki določa, kolikokrat se bo absolutna magnetna prepustnost medija razlikovala od konstante, imenujemo relativna magnetna prepustnost.

Magnetna prepustnost snovi

To je brezdimenzijska količina. Snovi z vrednostjo prepustnosti, manjšo od ena, imenujemo diamagnetne. V teh snoveh bo polje šibkejše kot v vakuumu. Te lastnosti so prisotne v vodiku, vodi, kremenu, srebru itd.

Mediji z magnetno prepustnostjo, večjo od enote, se imenujejo paramagnetni. V teh snoveh bo polje močnejše kot v vakuumu. Ti mediji in snovi vključujejo zrak, aluminij, kisik, platino.

Pri paramagnetnih in diamagnetnih snoveh vrednost magnetne prepustnosti ne bo odvisna od napetosti zunanjega, magnetizirajočega polja. To pomeni, da je vrednost za določeno snov konstantna.

V posebno skupino spadajo feromagneti. Za te snovi bo magnetna prepustnost dosegla nekaj tisoč ali več. Te snovi, ki imajo lastnost, da se magnetizirajo in ojačajo magnetno polje, se pogosto uporabljajo v elektrotehniki.

Moč polja

Za določitev značilnosti magnetnega polja se lahko skupaj z vektorjem magnetne indukcije uporabi vrednost, imenovana jakost magnetnega polja. Ta izraz določa jakost zunanjega magnetnega polja. Smer magnetnega polja v mediju z enake lastnosti v vseh smereh bo vektor jakosti sovpadal z vektorjem magnetne indukcije v točki polja.

Moč feromagnetov je razložena s prisotnostjo v njih poljubno magnetiziranih majhnih delov, ki jih lahko predstavljamo kot majhne magnete.

V odsotnosti magnetnega polja feromagnetna snov morda nima izrazitih magnetnih lastnosti, saj domenska polja pridobijo različne orientacije in njihovo skupno magnetno polje je nič.

Glede na glavno značilnost magnetnega polja, če je feromagnet postavljen v zunanje magnetno polje, na primer v tuljavo s tokom, se bodo pod vplivom zunanjega polja domene obrnile v smeri zunanjega polja. . Poleg tega se bo povečalo magnetno polje na tuljavi in ​​povečala se bo magnetna indukcija. Če je zunanje polje dovolj šibko, se bo prevrnil le del vseh domen, katerih magnetna polja se približajo smeri zunanjega polja. Z naraščanjem jakosti zunanjega polja se bo povečalo število zasukanih domen in pri določeni vrednosti napetosti zunanjega polja se bodo skoraj vsi deli zasukali tako, da se bodo magnetna polja nahajala v smeri zunanjega polja. To stanje imenujemo magnetna nasičenost.

Razmerje med magnetno indukcijo in jakostjo

Razmerje med magnetno indukcijo feromagnetne snovi in ​​jakostjo zunanjega polja je mogoče prikazati z grafom, imenovanim krivulja magnetizacije. Na ovinku grafa krivulje se stopnja povečanja magnetne indukcije zmanjša. Po zavoju, kjer napetost doseže določeno vrednost, pride do nasičenja, krivulja se rahlo dvigne in postopoma dobi obliko ravne črte. Na tem odseku indukcija še raste, vendar precej počasi in le zaradi povečanja jakosti zunanjega polja.

Grafična odvisnost teh indikatorjev ni direktna, kar pomeni, da njuno razmerje ni konstantno, magnetna prepustnost materiala pa ni konstanten indikator, ampak je odvisna od zunanjega polja.

Spremembe magnetnih lastnosti materialov

S povečanjem jakosti toka do popolne nasičenosti v tuljavi s feromagnetnim jedrom in njegovim kasnejšim zmanjšanjem krivulja magnetizacije ne bo sovpadala s krivuljo demagnetizacije. Z ničelno intenzivnostjo magnetna indukcija ne bo imela enake vrednosti, ampak bo pridobila določen indikator, ki se imenuje preostala magnetna indukcija. Situacija z zamikom magnetne indukcije od sile magnetiziranja se imenuje histereza.

Za popolno razmagnetenje feromagnetnega jedra v tuljavi je potrebno dati povratni tok, ki bo ustvaril potrebno napetost. Za različne feromagnetne snovi je potreben segment različnih dolžin. Večji ko je, več energije je potrebno za razmagnetenje. Vrednost, pri kateri je material popolnoma razmagneten, se imenuje prisilna sila.

Z nadaljnjim povečanjem toka v tuljavi se bo indukcija spet povečala do indeksa nasičenosti, vendar z drugačno smerjo magnetnih linij. Pri razmagnetenju v nasprotni smeri dobimo preostalo indukcijo. Pojav rezidualnega magnetizma se uporablja za ustvarjanje trajnih magnetov iz snovi z visokim rezidualnim magnetizmom. Iz snovi, ki imajo sposobnost ponovnega magnetiziranja, se ustvarjajo jedra za električne stroje in naprave.

pravilo leve roke

Sila, ki deluje na vodnik s tokom, ima smer, določeno s pravilom leve roke: ko je dlan deviške roke nameščena tako, da vanjo vstopijo magnetne črte, štirje prsti pa so iztegnjeni v smeri tok v vodniku, upognjen palec označuje smer sile. Ta sila je pravokotna na vektor indukcije in tok.

Prevodnik s tokom, ki se premika v magnetnem polju, velja za prototip elektromotorja, ki se spreminja električna energija v mehansko.

Pravilo desne roke

Med gibanjem vodnika v magnetnem polju se v njem inducira elektromotorna sila, ki ima vrednost sorazmerno z magnetno indukcijo, dolžino vpletenega vodnika in hitrostjo njegovega gibanja. Ta odvisnost se imenuje elektromagnetna indukcija. Pri določanju smeri induciranega EMF v prevodniku se uporablja pravilo desna roka: ko je desna roka postavljena na enak način kot v primeru z leve, magnetne črte vstopijo v dlan, palec pa kaže smer gibanja prevodnika, iztegnjeni prsti kažejo smer induciranega EMF. Gibanje v magnetnem toku pod vplivom zunanjega mehanska sila Prevodnik je najenostavnejši primer električnega generatorja, v katerem se mehanska energija pretvarja v električno.

Lahko se formulira drugače: v zaprtem tokokrogu se inducira EMF, pri vsaki spremembi magnetnega pretoka, ki ga pokriva to vezje, je EDE v tokokrogu številčno enaka hitrosti spremembe magnetnega pretoka, ki pokriva to vezje.

Ta obrazec zagotavlja povprečni indikator EMF in označuje odvisnost EMF ne od magnetnega toka, temveč od hitrosti njegove spremembe.

Lenzov zakon

Prav tako se morate spomniti Lenzovega zakona: tok, ki ga povzroči sprememba magnetnega polja, ki poteka skozi vezje, s svojim magnetnim poljem prepreči to spremembo. Če zavoje tuljave prebodejo magnetni tokovi različnih velikosti, potem je EMF, induciran na celotni tuljavi, enak vsoti EMF v različnih zavojih. Vsoto magnetnih pretokov različnih ovojev tuljave imenujemo pretočna povezava. Merska enota te količine, kot tudi magnetnega pretoka, je weber.

Ko se spremeni električni tok v tokokrogu, se spremeni tudi magnetni tok, ki ga ustvari. Vendar po zakonu elektromagnetna indukcija, se v prevodniku inducira EMF. Pojavi se v povezavi s spremembo toka v prevodniku, ker ta pojav se imenuje samoindukcija, in EMF, induciran v prevodniku, se imenuje samoindukcijski EMF.

Pretočna vezava in magnetni pretok nista odvisna le od jakosti toka, temveč tudi od velikosti in oblike danega prevodnika ter magnetne prepustnosti okoliške snovi.

induktivnost prevodnika

Koeficient sorazmernosti se imenuje induktivnost prevodnika. Označuje zmožnost prevodnika, da ustvari pretočno povezavo, ko električna energija teče skozi njega. To je eden glavnih parametrov električnih tokokrogov. Za nekatera vezja je induktivnost konstanta. Odvisno bo od velikosti konture, njene konfiguracije in magnetne prepustnosti medija. V tem primeru jakost toka v vezju in magnetni tok ne bosta pomembna.

Zgornje definicije in pojavi pojasnjujejo, kaj je magnetno polje. Podane so tudi glavne značilnosti magnetnega polja, s pomočjo katerih je možno definirati ta pojav.