العلاقة بين الحث وشدة المجال المغناطيسي. ترتبط قوة المجال المغناطيسي والحث بالعلاقة
عنصر بالسعة
مثال على عنصر سعوي هو مكثف مسطح - لوحتان متوازيتان تقعان على مسافة قصيرة من بعضهما البعض.
الجهد المطبق على العنصر بالسعة:
ثم التيار في العنصر بالسعة:
ic = Imsin(ωt+900)، I m =U m /X c، حيث X c =1/(ω⋅C) هي السعة، وتقاس بالأوم وتعتمد على التردد.
1. التيار في العنصر السعوي يتقدم على الجهد المطبق عليه في الطور بمقدار 900.
2. يوفر العنصر السعوي مقاومة للتيار الجيبي (المتناوب) الذي يتناسب معامله X c عكسيا مع التردد.
3. قانون أوم ينطبق على كل من قيم سعة التيار والجهد: = Xc ⋅Im,
وللقيم الفعالة: Um = XС ⋅IC.
الطاقة الفورية:
ص = U⋅أنا خطيئة2ωt.
تحتوي الطاقة اللحظية على العنصر السعوي فقط على مكون متغير U⋅I⋅sin2ωt، يتغير عند التردد المزدوج (2ω).
تتغير القوة بشكل دوري - في بعض الأحيان إيجابية، وأحيانا سلبية. وهذا يعني أنه خلال ربع الفترة، عندما تكون p > 0، يتم تخزين الطاقة في العنصر السعوي (في شكل طاقة الحقل الكهربائي)، وخلال فترات الأرباع الأخرى، عندما ص< 0 , энергия возвращается в электрическую цепь.
حساب الدائرة الكهربائية غير المتفرعة التيار الجيبي.
الطاقة في دوائر التيار الجيبية الخطية
في دوائر التيار الجيبية الخطية هناك ثلاثة أنواع من الطاقة:
نشيط؛
رد الفعل؛
الطاقة النشطةهي قوة التحويل الذي لا رجعة فيه للطاقة الكهربائية إلى أنواع أخرى من الطاقة في عناصر الدائرة المقاومة. في مصادر الطاقة الكهربائية، يتم حساب الطاقة النشطة P باستخدام الصيغة: P = U ⋅ I ⋅ cos φ، حيث φ هي زاوية تحول الطور بين التيار والجهد.
في العناصر المقاومة، يتم تحديد الطاقة النشطة أيضًا بالصيغة: P=I2⋅R.
المحاضرة 4. تحليل وحساب المجالات المغناطيسية
المجال المغناطيسي وخصائصه.
عندما يمر تيار كهربائي عبر موصل، يتشكل حوله مجال مغناطيسي. لديها طاقة تتجلى في شكل قوى كهرومغناطيسية تعمل على تحريك الشحنات الكهربائية، أي. كهرباء. يتشكل المجال المغناطيسي فقط حول الشحنات الكهربائية المتحركة، ويمتد تأثيره أيضًا إلى الشحنات المتحركة فقط. المجالان المغناطيسي والكهربائي لا ينفصلان ويشكلان مجالًا كهرومغناطيسيًا واحدًا. أي تغير في المجال الكهربائي يؤدي إلى ظهوره حقل مغناطيسيوعلى العكس من ذلك، فإن أي تغيير في المجال المغناطيسي يكون مصحوبًا بظهور مجال كهربائي.
الخصائص الرئيسية للمجال المغناطيسي نكون الحث المغناطيسي، التدفق المغناطيسي، النفاذية المغناطيسية، قوة المجال المغناطيسي.
الحث المغناطيسي.
يتم تحديد شدة المجال المغناطيسي، أي قدرته على إنتاج شغل، بكمية تسمى الحث المغناطيسي ب. كلما كان المجال المغناطيسي أقوى، كلما كان الحث أكبر. أولئك. الحث المغناطيسي هي خاصية القوة للمجال المغناطيسي. فييمكن وصفها بكثافة خطوط المجال المغناطيسي، أي عدد خطوط المجال التي تمر عبر وحدة مساحة تقع بشكل عمودي على المجال المغناطيسي. هناك مجالات مغناطيسية متجانسة وغير متجانسة. في المجال المغناطيسي المنتظم، يكون للحث المغناطيسي عند كل نقطة في المجال نفس القيمة والاتجاه. يمكن اعتبار المجال الموجود في الفجوة الهوائية بين القطبين المتقابلين للمغناطيس أو المغناطيس الكهربائي متجانسًا. وحدة قياس الحث المغناطيسي – تسلا (ل)؛ 1 طن = 1 واط/م2.
الفيض المغناطيسي أو أن تدفق ناقل الحث المغناطيسي عبر المنطقة S هو الكمية
حيث Ф – التدفق المغناطيسي، Wb؛
ب – الحث المغناطيسي، T؛
S – مساحة مسطحة، م2؛
α – الزاوية بين الاتجاه الطبيعي نإلى الموقع واتجاه الحث في;
Bn – إسقاط المتجهات فيإلى وضعها الطبيعي ن.
وحدة SI للتدفق المغناطيسي - ويبر (ويب)، له البعد V*s (فولت-ثانية). وحدة قياس الحث المغناطيسي – تسلا (ل)؛ 1 طن = 1 واط/م2.
النفاذية المغناطيسية - كمية فيزيائية تميز الخواص المغناطيسية للمادة. النفاذية المغناطيسية يظهر كم مرة النفاذية المغناطيسية المطلقة من هذه المادةأكثر ثابت مغناطيسي.يساوي عدديا النسبة النفاذية المغناطيسية المطلقة μ أل الثابت المغناطيسي μ0(μ = μ أ /μ 0).
إن التغير في قوة التفاعل بين الموصلات مع التيار يرجع إلى التغير في شدة المجال المغناطيسي الناتج عن حجم الأسلاك وشكلها، وكذلك الخواص المغناطيسية للمادة الموجودة بين الأسلاك.
اعتمادًا على خصائص الوسط، يمكن أن تكون قيمة μ أكبر منها في الفراغ (μ>1) أو أقل (μ<1). Магнитная проницаемость воздуха и большинства веществ, за исключением ферромагнитных материалов, близка к единице, поэтому для них μ а ≈ μ 0 = 4л 10 -7 Г/м.
قوة المجال المغناطيسي . كمية متجهة تمثل خاصية كمية للمجال المغناطيسي. التوتر ن لا يعتمد على الخواص المغناطيسية للوسط. ترتبط العلاقة بين الحث المغناطيسي والتوتر
ح = ب/م أ = ب/(مم س)
وبالتالي، في وسط ذي نفاذية مغناطيسية ثابتة، يتناسب تحريض المجال المغناطيسي مع قوته. يتم قياس شدة المجال المغناطيسي أمبير لكل متر (أ/م).
المجال المغناطيسي للموصل الحامل للتيار.
عندما يمر تيار عبر موصل مستقيم، يظهر حوله مجال مغناطيسي. تقع خطوط القوة المغناطيسية لهذا المجال في دوائر متحدة المركز، يوجد في وسطها موصل يحمل التيار. دائمًا ما يكون اتجاه المجال المغناطيسي حول الموصل الحامل للتيار متوافقًا تمامًا مع اتجاه التيار الذي يمر عبر الموصل. يمكن تحديد اتجاه خطوط المجال المغناطيسي بواسطة حكم المثقاب. يتم صياغتها على النحو التالي. إذا تم دمج الحركة الأمامية للمثقاب مع اتجاه التيار في الموصل، فإن اتجاه دوران مقبضه سيشير إلى اتجاه خطوط المجال المغناطيسي حول الموصل.على سبيل المثال، إذا مر تيار عبر موصل في اتجاه بعيد عنا خارج المستوى، فإن المجال المغناطيسي الذي ينشأ حول هذا الموصل يتجه في اتجاه عقارب الساعة. إذا مر التيار عبر الموصل نحونا، فإن المجال المغناطيسي حول الموصل يتم توجيهه عكس اتجاه عقارب الساعة. كلما زاد التيار الذي يمر عبر الموصل، كلما كان المجال المغناطيسي الذي ينشأ حوله أقوى. عندما يتغير اتجاه التيار، يتغير اتجاه المجال المغناطيسي أيضًا.
الحث الكهرومغناطيسي - هذه هي ظاهرة حدوث تيار في موصل مغلق عندما يمر تدفق مغناطيسي عبره.
قانون الحث الكهرومغناطيسي (قانون م. فاراداي)
القوة الدافعة الكهربية المستحثة في دائرة موصلة تساوي معدل تغير اقتران التدفق المغناطيسي لتلك الدائرة.
في الملف الذي لديه نالمنعطفات، يعتمد إجمالي EMF على عدد المنعطفات n:
يتم تحديد اتجاه المجال الكهرومغناطيسي بواسطة قاعدة اليد اليمنى: يتم وضع اليد اليمنى بحيث تدخل الخطوط المغناطيسية إلى راحة اليد، ويتم محاذاة الإبهام المثني بزاوية قائمة مع اتجاه السرعة؛ ثم ستظهر الأصابع الأربعة الممتدة اتجاه المجال الكهرومغناطيسي.
حكم لينز
التيار المستحث الناشئ في دائرة مغلقة بمجالها المغناطيسي يقاوم التغير في التدفق المغناطيسي الذي يسببه.
الدوائر المغناطيسية
عند حساب المغناطيس الدائم، والمغناطيس الكهربائي، والمحولات، والآلات الكهربائية، والمرحلات، ومكبرات الصوت المغناطيسية، والأدوات الكهربائية وغيرها، يتم استخدام هذا المفهوم الدائرة المغناطيسية .
تسمى المواد التي يمكن مغنطتها مغناطيس.شرط مغناطيسينطبق على جميع المواد عند النظر في خصائصها المغناطيسية.
المواد التي النفاذية المغناطيسيةأقل من واحد μ<1, называются ديامغناطيسية أو ديامغناطيسية(البزموت، الماء، الهيدروجين، النحاس، الزجاج)، المواد التي تحتوي على μ>1 - ممغنطيسي أوالبارامغناطيسيات (الأكسجين، البلاتين، التنغستن، الألومنيوم)، والمواد التي يوجد فيها μ >> 1 - مغناطيسات حديدية(الحديد، الكوبالت، الحديد الزهر، النيكل).
Diamagnets، مثل Paramagnets، لها تبعية ب(ح) (منحنى المغنطة) خطي، والفرق الوحيد هو في زاوية ميل الرسم البياني.
يوضح منحنى المغنطة العلاقة بين الحث المغناطيسي وقوة المجال المغناطيسي. بالنسبة للمغناطيسات الحديدية، هذه العلاقة غير خطية إلى حد كبير. يزداد تحريض المجال في المغناطيس المغناطيسي بسرعة في البداية مع زيادة قوة المجال المغناطيسي الخارجي. ثم يتباطأ نمو الحث الميداني.
الدائرة المغناطيسية تسمى سلسلة من المغناطيسات التي يمر من خلالها التدفق المغناطيسي.
عند الحساب الدوائر المغناطيسيةيتم استخدام تشبيه رسمي كامل تقريبًا بالدوائر الكهربائية.
يوجد أيضًا جهاز رياضي مماثل قانون أوم , قواعد كيرشوفوغيرها من المصطلحات والأنماط.
تُستخدم الدائرة المغناطيسية والأجهزة الرياضية المصاحبة لها في حسابات المحولات والآلات الكهربائية والمكبرات المغناطيسية وما إلى ذلك.
إذا تم إثارة التدفق المغناطيسي في دائرة مغناطيسية بواسطة مغناطيس دائم، فإن هذه الدائرة تسمى مستقطبة.
تسمى الدائرة المغناطيسية التي لا تحتوي على مغناطيس دائم بالمحايدة. يتم تحفيز التدفق المغناطيسي فيه بواسطة التيار المتدفق في اللفات التي تغطي جزءًا منه أو كله.
اعتمادا على طبيعة تيار الإثارة، يتم تمييز الدائرة المغناطيسية للتدفقات المغناطيسية الثابتة والمتناوبة والنبضية.
الدوائر المغناطيسية ذات التدفقات الثابتة
لقسم من الدائرة المغناطيسية
ف = بكالوريوس،
حيث Ф – التدفق المغناطيسي، Wb؛
ب – الحث المغناطيسي، T؛
S هو المقطع العرضي للمنطقة m2.
انخفاض الجهد المغناطيسيعلى مقطع من طول الدائرة المغناطيسية ليساوي منتج التدفق المغناطيسي والمقاومة المغناطيسية R M للقسم
ش م = ح ل= فر م،
حيث H هي شدة المجال المغناطيسي، A؛
ل- متوسط طول المقطع، م؛
R M – المقاومة المغناطيسية للقسم، 1/H.
المقاومة المغناطيسية للمنطقة
ر م = ل/(μ ص μ 0 ق)،
حيث μ r هي النفاذية المغناطيسية النسبية لمادة الموقع؛
μ 0 =4π 10 -7 – الثابت المغناطيسي، H/m.
مثال. تحديد المقاومة المغناطيسية لقسم من طول الدائرة ل= 0.1 م والقسم S = 0.01 م 2، إذا μ r = 5000.
1/جن.
القوة الدافعة المغناطيسية (MF)
حيث F هي القوة الدافعة المغناطيسية، A
I - التيار في اللف، A؛
ث - عدد لفات اللف.
قانون أوم للدائرة المغناطيسية
يتناسب التدفق المغناطيسي لقسم من الدائرة بشكل مباشر مع الجهد المغناطيسي في هذا القسم.
Ф = يو م / ص م
قانون كيرشوف الأول للدائرة المغناطيسية
المجموع الجبري للتدفقات المغناطيسية في عقدة الدائرة المغناطيسية يساوي الصفر
.
قانون كيرشوف الثاني للدائرة المغناطيسية
المجموع الجبري للجهد المغناطيسي الذي ينخفض على طول حلقة مغلقة يساوي المجموع الجبري حركة الديمقراطيين الاشتراكيين ، يتصرف في الدائرة
.
المحاضرة 5. الآلات الكهربائية والأجهزة الكهرومغناطيسية
آلة كهربائية - جهاز كهرومغناطيسي يتكون من الجزء الثابت والدوار الذي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية (مولدات) أو الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية (محركات كهربائية).
يعتمد مبدأ تشغيل الآلات الكهربائية على قوانين الحث الكهرومغناطيسي والأمبير وظاهرة المجال المغناطيسي الدوار.
وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي، الذي اكتشفه م. فاراداي في عام 1831، يتم تحفيز القوة الدافعة الكهربية E في موصل موضوع في مجال مغناطيسي ويتحرك بالنسبة إليه بسرعة V، والتي يتم تحديد اتجاهها بواسطة قاعدة المثقاب أو قاعدة اليد اليمنى.
وفقًا لقانون أمبير، فإن القوة ذات التيار الذي أضعه في مجال مغناطيسي تؤثر على موصل، والذي يتم تحديد اتجاهه بواسطة قاعدة الثقب أو قاعدة اليد اليسرى.
سيارات التيار المباشر
تتكون آلة التيار المستمر من ثلاثة أجزاء رئيسية: مغو، المحرك والمبدل.
اداة الحث - جزء خارجي ثابت من الماكينة، مصمم لإنشاء تدفق مغناطيسي F. المحث عبارة عن أسطوانة فولاذية مجوفة مجوفة، والتي داخلأقطاب متصلة - مغناطيسات كهربائية تعمل بالتيار المباشر.
مِرسَاة - لف الجزء الداخليسيارات. يتكون من قلب أسطواني فولاذي ولف معزول الأسلاك النحاسية، فيوالتي، عندما يعبرها التدفق المغناطيسي F، يتم إنشاء e. د.س. E. يتم ربط المجمع بنفس العمود مع عضو الإنتاج، والغرض منه هو التصحيح الميكانيكي للمتغير الجيبي e. د.س. (التي تم إنشاؤها في موصلات ملف المحرك الدوار) إلى جهد ثابت من حيث الحجم والاتجاه، يتم توفيره للدائرة الخارجية باستخدام فرش مطبقة على المبدل.
جامع هو الجزء الأكثر تعقيدًا في جهاز التيار المستمر. في كل قسم من ملف عضو الإنتاج، يتم إنشاء e جيبي متغير. د.س. شكرا للجامع ه. د.س. الآلة E، التي تمت إزالتها إلى الدائرة الخارجية من خلال الفرش، تبين أنها ثابتة من حيث الحجم والاتجاه.
القوة الدافعة الكهربية. تتناسب آلة التيار المستمر مع التدفق المغناطيسي للمحرِّض وسرعة دوران عضو الإنتاج.
أنواع آلات التيار المستمر حسب دائرة الإثارة
دائرة الإثارة هي دائرة إمداد الطاقة لملف الحث. تحدد دائرة الإثارة الخصائص والخصائص الأساسية للآلة.
وفقا لدائرة الإثارة، يتم تقسيم آلات التيار المستمر إلى آلات ذات آلات متحمسة ومتحمسة بشكل مستقل .
في السيارة مع الإثارة المستقلة يتم تشغيل ملف الحث من مصدر خارجي للتيار المباشر. نادرًا ما يتم استخدام دائرة ذات إثارة مستقلة (مع دوائر المحرك والحث غير المتصلة كهربائيًا). عادة، في آلات التيار المستمر، سواء المولدات أو المحركات، تكون دوائر المحرك والمحرِّض متصلة كهربائيًا. في هذه الحالة، يتم إثارة المولدات ذاتيًا: يتم تشغيل ملف الحث بواسطة تيار عضو الإنتاج لنفس الآلة.
اعتمادًا على الدائرة التي يتم من خلالها توصيل لفات عضو الإنتاج والمحث كهربائيًا، يتم تمييزها ثلاثة أنواع من آلات العاصمة، وجود في أوضاع المولد والمحرك بشكل كبير خصائص مختلفةوبالمقابل مناطق مختلفةالتطبيقات: آلات ذات إثارة متوازية (تحويلة)؛ الآلات ذات الإثارة المتسلسلة (المسلسلة) والآلات ذات الإثارة المختلطة (المركبة).
في آلة الإثارة الموازية يتم توصيل لف المجال بالتوازي مع عضو الإنتاج (بالنسبة إلى دائرة كهربائية خارجية)، وفي السيارة الإثارة التسلسلية - باستمرار. آلة الإثارة المختلطة يحتوي على ملفات ميدانية متوازية ومتسلسلة، وعادةً ما يكون الملف الموازي هو الملف الرئيسي.
الإثارة الذاتية في مولدات التيار المستمر يعتمد على استخدام ظاهرة التباطؤ في فولاذ أقطاب الحث.
دائرة الإثارة المستقلة
دائرة الإثارة الموازية
دائرة الإثارة المتسلسلة
الخصائص الميكانيكية لآلات التيار المستمر
محرك ذو جرح متسلسل
محرك موازي
محرك الإثارة المختلط
تطبيقات آلات العاصمة
على الرغم من أن الكهربة الحديثة تتم بشكل رئيسي عن طريق التيار المتردد ثلاثي الطور، إلا أن آلات التيار المباشر، خاصة في الوضع الحركي، تستخدم على نطاق واسع.
تُستخدم المولدات غالبًا في تركيبات محولات المحركات والمولدات لإنتاج تيار مباشر من التيار المتردد لتشغيل محركات التيار المستمر وللاحتياجات الأخرى في ظروف المصنع والمختبر.
تُستخدم المولدات أيضًا في قاطرات الديزل لخطوط السكك الحديدية الرئيسية، وعلى السفن، واللحام الكهربائي بالتيار المستمر، ولإضاءة القطارات، وكمثيرات للآلات المتزامنة، وما إلى ذلك.
تستخدم مولدات الجهد المنخفض صغيرة الحجم (6-12 و28 فولت) على نطاق واسع لإضاءة وشحن البطاريات في الطائرات والسيارات بجميع أنواعها.
في عدد من الحالات، يتم استخدام آلات التيار المستمر ذات المغناطيس الدائم لتلبية الاحتياجات الخاصة. طاقة منخفضةكمولدات سرعة (لقياس سرعة دوران الآلات)، كمحث لاختبار العزل، في آلات الإشعال في التفجير، وما إلى ذلك.
تتميز محركات التيار المستمر بخصائص أداء جيدة ويمكن تنظيمها بسهولة عبر نطاق واسع من سرعات الدوران، ولكن بالمقارنة مع المحركات التيار المتناوبلها عيوب خطيرة: الحاجة إلى مصدر تيار مباشر، وتعقيد التصميم وأكثر من ذلك التكلفة العالية، الحاجة إلى الإشراف المستمر بسبب وجود جامع.
تُستخدم المحركات ذات الجرح المتسلسل على نطاق أوسع من المحركات التحويلية. محرك الإثارة المتسلسل هو النوع الرئيسي لمحرك الجر. لديه عزم دوران كبير (يتناسب مع مربع التيار). يتكيف المحرك تلقائيًا مع ملف المسار، ويغير السرعة وفقًا لذلك، وهو أمر ضروري لمحرك الجر. تعمل عربات الترام في جميع أنحاء العالم بمحركات DC التسلسلية.
تُستخدم محركات الإثارة المتسلسلة على نطاق واسع في الضواحي والخطوط الرئيسية المكهربة السكك الحديدية، في مترو الأنفاق، في المصانع المكهربة ونقل المناجم، في السيارات الكهربائية، إلخ.
تُستخدم المحركات ذات الإثارة المختلطة (مع غلبة الملفات المتسلسلة) في حافلات ترولي باص وعلى خطوط السكك الحديدية المكهربة الرئيسية مع الكبح المتجدد، أي مع إطلاق الطاقة إلى الشبكة عند النزول.
يتم استخدام المحركات ذات الإثارة المتوازية بدلاً من المحركات غير المتزامنة والمتزامنة حيث يلزم التحكم السلس في السرعة على نطاق واسع، على سبيل المثال في مصانع الدرفلة القوية، في صناعة النسيج، إلخ.
تنتج مصانع بناء الآلات الكهربائية أنواعًا عديدة من آلات التيار المستمر مع نطاق واسع من الطاقة والجهد وسرعة الدوران، في إصدارات مفتوحة ومحمية ومغلقة ومقاومة للانفجار.
المحركات الكهربائية غير المتزامنة والمتزامنة (الآلات)
تم توضيح طبيعة المجال المغناطيسي من قبل أورستد، الذي أظهر في عام 1820 أن المجال المغناطيسي يتشكل حول موصل يحمل تيارًا، ويتم تحديد اتجاهه بواسطة قاعدة "الثقب". درس أمبير اعتماد قوة التفاعل بين الموصلات الحاملة للتيار على تكويناتها، ووضع القانون الذي حصل على اسمه. وبالتالي، فإن موصلين متوازيين لهما تيارات تتدفق في نفس الاتجاه يتفاعلان مع قوة لكل وحدة طول:
أين 
= 4
. 10 -7 H/m هي النفاذية المغناطيسية المطلقة للفراغ، I 1 وI 2 هي التيارات المتدفقة في الموصلات، وr هي المسافة بين الموصلات. تستخدم هذه الصيغة لتأسيس الوحدة الكهربائية الأساسية لنظام C - التيار (أمبير). مع تيار قدره أمبير واحد، يتفاعل موصلان يقعان على مسافة متر واحد من بعضهما البعض بقوة مقدارها 2 10 -7 نيوتن لكل متر. الموصلات ذات التيارات المعاكسة تتنافر. بمعنى ما، الصيغة (9) هي نظير لقانون كولومب.
وهكذا يمكننا تعريف أن المجال المغناطيسي هو نوع خاص من المادة يحدث من خلاله تفاعل التيارات الكهربائية أو الشحنات الكهربائية المتحركة.
يمكن اكتشاف المجال المغناطيسي باستخدام إبرة مغناطيسية، والتي سيتم التأثير عليها بواسطة زوج من القوى في المجال المغناطيسي. يمكن استبدال الإبرة المغناطيسية بإطار به تيار. ويتميز بحجم العزم المغناطيسي: ص م = أنا . س، يساوي منتج التيار في الإطار I بمساحة الإطار S. والعزم المغناطيسي هو ناقل، يتم تحديد اتجاهه بواسطة قاعدة المسمار الأيمن. في المجال المغناطيسي، يعمل زوج من القوى على إطار يحمل تيارًا، مما يؤدي إلى إنشاء العزم المغناطيسي للإطار في اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي. وفقا لهذا، يتم تقديم خاصية القوة للمجال المغناطيسي B، تسمى تحريض المجال المغناطيسي، وهي تساوي نسبة العزم الأقصى لزوج من القوى المؤثرة على إطار به تيار في مجال مغناطيسي إلى العزم المغناطيسي لهذا الإطار ص م:
يتم قياس حجم الحث المغناطيسي في تسلا. Tl = N. م/أ. م 2.
في المادة (المغناطيس)، يغير الحث المغناطيسي قيمتها: B= 
في حيث - النفاذية المغناطيسية النسبية، ب 0 - تحريض المجال المغناطيسي في الفراغ. القيمة ح = الخامس/ 
تسمى قوة المجال المغناطيسي يسمح قانون Biot-Savart-Laplace للمرء بالعثور على المجال المغناطيسي الناتج عن أي تكوين للموصلات. وبالتالي فإن الحث المغناطيسي للمجال الناتج عن موصل لا نهائي مع التيار يساوي:
يتم تحديد اتجاه المتجه التعريفي بواسطة قاعدة "الثقب" ويتزامن مع اتجاه المماس لدائرة نصف قطرها r، عموديًا على المتجه الحالي. في مركز موصل دائري يحمل تيارًا كهربائيًا، يكون الحث مساويًا لـ:
في ملف حث يحتوي على عدد N من اللفات مع تيار بطول l، فإن الحث يساوي:
حيث n هو عدد اللفات لكل وحدة طول الملف.
تتحرك شحنة كهربائية في مجال مغناطيسي بسرعة v وتؤثر عليها قوة تسمى قوة لورنتز. القيمة العددية لهذه القوة هي: F l = qvBsina، حيث a هي الزاوية بين اتجاه السرعة v وتحريض المجال المغناطيسي B. إذا قمنا بتحليل متجه سرعة الجسيم المشحون إلى مكونين - في اتجاه المجال المغناطيسي وعمودي عليه، فيمكننا أن نرى أن مسار الجسيم سيكون خطًا حلزونيًا.
يتم التأثير على موصل يحمل تيارًا في مجال مغناطيسي بواسطة قوة تسمى قوة أمبير. طبيعة هذه القوة هي نفس طبيعة قوة لورنتز. القيمة المطلقة لهذه القوة هي : F = بيلسينا، حيث I هو التيار في الموصل، 1 هو طول الموصل، a هي الزاوية بين اتجاه التيار في الموصل ومتجه الحث المغناطيسي B. يتم تحديد اتجاه قوة أمبير بواسطة اليسار- قاعدة اليد: يجب وضع اليد اليسرى بحيث تدخل خطوط المجال المغناطيسي إلى راحة اليد وتشير الأصابع الأربعة إلى اتجاه التيار، والإبهام المثني يشير إلى اتجاه القوة.
إن تدفق ناقل الحث المغناطيسي B عبر المنطقة S هو تكامل المكون الطبيعي للمتجه B فوق المنطقة S:
يتم قياس التدفق في ويبر: Wb = T m.
إذا كان المجال B منتظمًا، فإن الحث يترك التكامل ويكون التدفق مساويًا لـ: Ф в = BCos a، حيث a هي الزاوية بين المتجه B والعمودي للمستوى الكنتوري، وS هي منطقة الكفاف.
اكتشف الفيزيائي الإنجليزي م. فاراداي عام 1831 القانون الذي يحمل اسمه. يتلخص جوهر القانون في حقيقة أنه مع أي تغيير في التدفق المغناطيسي في دائرة تغطي المنطقة S، أ القوة الدافعة الكهربائيةالحث المغناطيسي، يساوي معدل تغير التدفق، مأخوذًا بالإشارة المعاكسة.
علامة الطرح تعبر عن قاعدة لينز وهي نتيجة لقانون الحفاظ على الطاقة.
وبالتالي، يمكن القول أن التغير في المجال المغناطيسي يسبب ظهور مجال كهربائي. إذا كان الكفاف حقيقيا، أي. يتم تقديمه على شكل موصل، ثم يتدفق فيه تيار، مما يولد مجالًا مغناطيسيًا، والذي وفقًا لقاعدة لينز سيمنع التغيرات في المجال المغناطيسي التي تسببت في ظهوره.
هناك حالة خاصة من الحث الكهرومغناطيسي وهي حدوث قوة دافعة كهربائية في الدائرة عندما تتغير قوة التيار في نفس الدائرة. يتناسب التدفق المغناطيسي الناتج في الدائرة بشكل مباشر مع التيار المتدفق عبرها: Ф = LI، حيث L هي محاثة الدائرة.
يعتمد الحث على حجم وشكل الدائرة والنفاذية المغناطيسية للوسط. وحدة الحث هي هنري.
عندما تتغير قوة التيار في الدائرة يتغير التدفق المغناطيسي الذي يخترق هذه الدائرة مما يؤدي إلى ظهور قوة دافعة كهربائية للحث الذاتي:
نتيجة للحث الذاتي، لا يحدث التغيير في قوة التيار في الدائرة على الفور. لذلك، على وجه الخصوص، عند فتح أي دائرة حقيقية، تحدث شرارة أو قوس عند نقاط اتصال المفتاح. بالنسبة للملف اللولبي الذي يدور حوله N بطول 1 ومساحة مقطعه S، تكون المحاثة: L = 
، أي. يعتمد على هندسة الملف والنفاذية المغناطيسية النسبية للمادة التي يتكون منها القلب.
ومن مظاهر الحث الكهرومغناطيسي حدوث تيارات حثية مغلقة (تيارات فوكو) في الأجسام الصلبة الموصلة: الأجزاء المعدنية، المحاليل الإلكتروليتية، الأنسجة البيولوجية.
تتشكل تيارات إيدي عندما يتحرك جسم موصل في مجال مغناطيسي، عندما يتغير تحريض المجال بمرور الوقت، وأيضًا عندما يحدث التأثير المشترك لكلا العاملين. تعتمد قوة التيارات الدوامية على المقاومة الكهربائية للجسم، وبالتالي على المقاومة والأبعاد، وكذلك على معدل تغير التدفق المغناطيسي.
في العلاج الطبيعي، الاحماء الأجزاء الفرديةيوصف تطبيق التيارات الدوامة على جسم الإنسان كإجراء علاجي يسمى الحث الحراري.
تم إنشاء النظرية الموحدة للمجال الكهرومغناطيسي من قبل الفيزيائي الإنجليزي دي سي ماكسويل. لقد بنى نظريته على فرضية أن أي مجال كهربائي متناوب يولد مجالًا مغناطيسيًا دواميًا. عامل الحقل الكهربائيأطلق عليه ماكسويل اسم تيار الإزاحة، لأنه، مثل التيار العادي، يسبب مجالًا مغناطيسيًا.
للعثور على تعبير عن تيار الانحياز، يمكننا أن نفكر في مرور التيار المتردد عبر دائرة يتم فيها توصيل مكثف بعازل كهربائي. في الموصلات، هذا هو تيار التوصيل المعتاد الذي يبلغ تيارًا واحدًا، الناتج عن تغير الشحن على ألواح المكثف. يمكن افتراض أن تيار التوصيل مغلق في المكثف بواسطة تيار الإزاحة I cm، مع I cm = I pr = dq/dt. شحن على لوحات مكثف
س=CU= 
.
ثم قوة التحيز الحالية:
نظرًا لأن المجال الكهربائي للمكثف موحد، بتقسيم التيار على مساحة الألواح، نحصل على تعبير عن كثافة التيار المتحيز:
ويترتب على هذا التعبير أن تيار التحيز موجه نحو dE/dt. على سبيل المثال، مع زيادة شدة المجال الكهربائي على طول E.
تم اكتشاف المجال المغناطيسي لتيارات الإزاحة تجريبيًا بواسطة V.K. الأشعة السينية.
يترتب على المعادلات الأساسية لنظرية ماكسويل أن ظهور أي مجال، كهربائيًا أو مغناطيسيًا، في نقطة ما في الفضاء يستلزم سلسلة كاملة من التحولات المتبادلة: المجال الكهربائي المتناوب يولد مجالًا مغناطيسيًا، والتغير في المجال المغناطيسي يولد مجالًا مغناطيسيًا. مجال كهربائي. وهذا يخلق مجال كهرومغناطيسي واحد.
ترتبط قوة المجال المغناطيسي والحث بالعلاقةقوة المجال المغناطيسي. مجموع القانون الحالي
يعتمد مفهوم قوة المجال المغناطيسي على تشبيه رسمي لمجالات الشحنات الثابتة والأجسام الممغنطة الثابتة. غالبًا ما يكون هذا التشبيه مفيدًا جدًا، لأنه يسمح بنقل الأساليب المطورة للمجالات الكهروستاتيكية إلى نظرية المجالات المغناطيسية. تم تقديم قوة المجال المغناطيسي في الأصل في شكل قانون كولوم من خلال مفهوم الكتلة المغناطيسية، على غرار الشحنة الكهربائية، باعتبارها القوة الميكانيكية للتفاعل بين كتلتين مغناطيسيتين نقطيتين في وسط متجانس، والتي تتناسب طرديا مع حاصل ضرب هاتين الكتلتين وعكسيا مع مربع المسافة بينهما. ل الخصائص الكميةالمجال المغناطيسي، يمكنك استخدام القوة الميكانيكية المؤثرة على القطب الموجب لمغناطيس الاختبار عند النقطة التي يوجد فيها في الفضاء. شدة المجال المغناطيسي هي نسبة القوة الميكانيكية المؤثرة على القطب الموجب لمغناطيس الاختبار إلى قيمة كتلته المغناطيسية أو القوة الميكانيكية المؤثرة على القطب الموجب لمغناطيس اختبار له كتلة وحدة عند نقطة معينة في المجال. يتم تمثيل التوتر بالمتجه H، الذي له اتجاه ناقل القوة الميكانيكية f. تسمى هذه الخطوط بخطوط التوتر أو خطوط القوة. يمكنك أيضًا تقديم مفهوم أنبوب تدفق المجال المغناطيسي بطريقة مشابهة لكيفية القيام به بالنسبة للتدفق المغناطيسي. خطوط الكهرباء ، على عكس خطوط تحريض المجال المغناطيسي، تبدأ عند الكتل المغناطيسية الموجبة وتنتهي عند الكتل السالبة، أي أنها متقطعة. بالنسبة للوسط الخواص، هناك علاقة بين الحث وقوة المجال المغناطيسي. عندما يتم وضع مادة ما في مجال مغناطيسي، تحدث فيها عمليات توجيه الهياكل المختلفة التي لها عزم مغناطيسي ثنائي القطب. وهكذا، فإن الإلكترونات، التي تتحرك على طول المدارات، تشكل تيارات أولية وما يقابلها من مجالات مغناطيسية أو ثنائيات أقطاب مغناطيسية (الشكل 1). بالإضافة إلى ذلك، تخلق الإلكترونات عزمًا مغناطيسيًا بسبب دورانها حول محورها، يُطلق عليه اسم عزم الدوران المغناطيسي. يمكن وصف ثنائي القطب المغناطيسي بمتجه عزم مغناطيسي يساوي عدديًا منتج حجم التيار الأولي ومساحة الدائرة المحدودة بهذا التيار في الفضاء. يتطابق متجه المغنطة مع اتجاه متجه الشدة ويرتبط به بالاعتماد الخطي. يسمى المعامل بدون أبعاد k بالقابلية المغناطيسية للمادة. بالنسبة للمجال المغناطيسي الموجود في وسط معين، يمكننا أن نتخيل الحث المغناطيسي كمجموع مكونين، الحث B 0 الموافق للفراغ، والتحريض الإضافي B n الناتج عن مغنطة المادة. اعتمادًا على قيمة m، يتم تقسيم جميع المواد إلى مغناطيسية، ومغناطيسية، ومغناطيسية. على سبيل المثال، يتمتع البلاتين بنفاذية مغناطيسية نسبية تبلغ 1. إن تحديد قوة المجال المغناطيسي من خلال القوى والكتلة المغناطيسية لا يتناسب تمامًا مع الصورة الفيزيائية للظواهر في المجال المغناطيسي، أي أنه من الناحية العملية، يكون استخدام الظواهر أكثر ملاءمة ربط التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي. دع نقطة معينة من الكتلة المغناطيسية m تتحرك على طول مسار عشوائي من النقطة A إلى النقطة B من المجال المغناطيسي في الشكل. الشغل المبذول لتحريك الكتلة m على طول المسار AB يساوي . في هذا التعبير، يُطلق على التكامل الخطي لمتجه شدة المجال المغناطيسي، المأخوذ على طول مسار معين AB، القوة الدافعة المغناطيسية MMF F المؤثرة على طول هذا المسار. دعونا الآن نفكر في حركة الكتلة المغناطيسية m على طول مسار مغلق في المجال المغناطيسي لملف بقيمة تيار ثابتة i. أولاً، لنفترض أن هناك تأثيرًا فقط من مجال الملف على الكتلة m في الشكل. إذا تحركت الكتلة المغناطيسية m على طول الكفاف الموضح في الشكل، فإن الملف سوف يعبر جميع خطوط الحث المنبعثة منه وعمل إزاحة، مع الأخذ في الاعتبار أن إجمالي التدفق المغناطيسي للكتلة المتحركة يساوي عدديا قيمته، سوف تكون متساوية. ومع ذلك، في هذه الحالة يمكن النظر فيها بشكل منفصل، لكل منعطف. ثم سيحتوي الجانب الأيمن من التعبير 8 على المجموع الجبري لجميع التيارات التي يغطيها كفاف التكامل. التكامل الخطي لمتجه شدة المجال المغناطيسي، المأخوذ على طول حلقة مغلقة، يساوي إجمالي التيار الكهربائي المار عبر السطح الذي تحده هذه الحلقة، أو MMF على طول حلقة مغلقة يساوي إجمالي التيار الذي يغطيه هذا التيار . يعد قانون التيار الإجمالي أحد أهم القوانين التي تنشئ علاقة لا تنفصم بين التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي. ويترتب على ذلك أن أي خط مغناطيسي يحتضن بالضرورة تيارًا كهربائيًا، وعلى العكس من ذلك، فإن التيار الكهربائي محاط دائمًا بمجال مغناطيسي. علاوة على ذلك، فهم ليسوا استثناء لهذا القانون و مغناطيس دائم، نظرًا لأن الخطوط المغناطيسية فيها يتم إنشاؤها بواسطة تيارات مجهرية أولية، فهي مدرجة أيضًا في الجانب الأيمن من التعبير 9. ويصاحب انتقال التدفق المغناطيسي من وسط إلى آخر بعض الظواهر عند السطح البيني بين هذه الوسائط. دع التدفق المغناطيسي يمر من وسط ذو نفاذية مغناطيسية م 1 إلى وسط ذو نفاذية مغناطيسية م 2 الشكل. ولكن يمكن تمثيل التدفق المغناطيسي للوسط المتناحي من خلال الحث في النموذج. في وسط متناحي الخواص، يتطابق اتجاه متجهي الحث وشدة المجال المغناطيسي، وبالتالي فإن الزوايا ذات الوضع الطبيعي للمتجهين H 1 وH 2 ستكون هي نفس زوايا المتجهين B 1 وB 2 في الشكل. دعونا نحدد محيطًا مستطيلًا مغلقًا abcd بالقرب من الواجهة بحيث تقع جوانبه المقابلة للطول l في وسائط مختلفة على مسافة متناهية الصغر من الحدود في الشكل. لنجد التكامل الخطي لمتجه شدة المجال على طول هذا الكفاف، ووفقًا لقانون التيار الإجمالي، سنساويه بالصفر، نظرًا لعدم وجود تيار كهربائي داخل الكفاف: إذا قسمنا التعبير 10 على التعبير 11، فسنحصل على علاقة تربط زوايا المتجهات بالنفاذية العمودية والمغناطيسية. هل تعلم أنه وفقًا للأساطير النسبية، فإن "عدسة الجاذبية هي ظاهرة فيزيائية مرتبطة بانحراف أشعة الضوء في مجال الجاذبية. وتفسر عدسات الجاذبية تكوين صور متعددة لنفس الجسم الفلكي، والكوازارات، والمجرات، عندما يكون الخط من البصر من المصدر إلى الراصد تسقط مجرة أخرى أو مجموعة من المجرات هي العدسة نفسها، وفي بعض الصور يزداد سطوع المصدر الأصلي، والاختلاف في مقاييس ظاهرتي التشويه الحقيقي لصور المجرات والأسطورية الانحراف بالقرب من النجوم هو 10 11 مرة، يمكننا أن نتحدث عن تأثير التوتر السطحي على شكل القطرات، لكن لا يمكن أن نتحدث جديا عن قوة التوتر السطحي كسبب للمد والجزر في المحيطات، الفيزياء الأثيرية تجد إجابة لهذه الظاهرة المرصودة تشويه صور المجرات، وذلك نتيجة تسخين الأثير بالقرب من المجرات وتغير كثافته، وبالتالي تغير سرعة الضوء عند المسافات المجرية بسبب انكسار الضوء في الأثير بكثافات مختلفة. والتأكد من الطبيعة الحرارية لتشويه صور المجرات هو الارتباط المباشر لهذا التشوه مع الانبعاث الراديوي للفضاء، أي الأثير في هذا المكان، انزياح طيف CMB من إشعاع الميكروويف الكوني في في هذا الاتجاهإلى منطقة التردد العالي اقرأ المزيد في الأسئلة الشائعة حول الفيزياء الأثيرية. مايكل فاراداي، مكتشف موجات كهرومغناطيسيةعلى الهواء. كارل فريدريش جاوس، صاحب نظرية الإمكانات المتخلفة. كيرشوف مكتشف قوانين الهندسة الكهربائية. فيلهلم فيبر مكتشف قوانين الكهرومغناطيسية. جون سيرل، مخترع محول طاقة الأثير المغناطيسي. إميليوس لينز مكتشف قوانين الكهرومغناطيسية. ماكسويل، مبتكر نظرية الكهرومغناطيسية الأثيرية. نيكولا تيسلا، المخترع العبقري للمحولات. مارينوف، مكتشف تباين الضوء والمجال المغناطيسي العددي. نيكولاييف، باحث في المجال المغناطيسي العددي. أخبار المنتدى فرسان نظرية الأثير. كتب كورنيلوف عن هذا على صفحته على الشبكة الاجتماعية. إذا كنت تتذكر، فقد أبلغت عن مقطع فيديو سجله صحفي بريطاني في وسط أوديسا باستخدام نظارات جوجل. ثم ظهرت في حشد النازيين الأوكرانيين مجموعة من الأجانب الناطقين باللغة الإنجليزية، وقال أحدهم للصحفي إن هذه المجموعة متورطة بشكل مباشر في هذه الأحداث وأعلن ذلك علانية. علاوة على ذلك، كان يتحدث الإنجليزية بطلاقة وقال إنه مواطن إسرائيلي والولايات المتحدة. ووفقا لكورنيلوف، فقد تم استقبال رسالته بعدم الثقة. في البداية قالوا لي إنني اختلقت الأمر كله ولم يكن هناك فيديو مع الإسرائيليين. عندما عرضت هذا الفيديو في النهاية، حيث يسمي الرجل نفسه بوضوح مواطنًا إسرائيليًا، بدأوا بالصراخ في وجهي: الآن قرر فلاديمير كورنيلوف العودة إلى هذا الموضوع، وبالتالي ينشر على حسابه على فيسبوك صورًا للإسرائيليين الغامضين الذين شاركوا في مذبحة أوديسا. واحد منهم هو جونين سيبوني. وفي الصورة الأولى التي نشرها كورنيلوف، كان في أوديسا يوم 2 مايو. وعلى الثلاثة الآخرين - هل هو في مدينة فلسطين أم في جيش الدفاع الإسرائيلي؟ أو لماذا نسي هذا المقاتل فجأة اللغة الإنجليزية عندما أدرك أنه يتم تسجيله؟ سيبوني نفسه قال للصحفي إنه يشارك في الأحداث! في النهاية، كان جهاز الأمن الأوكراني الأوكراني هو الذي ذكر لاحقًا أنه عند حرق الروس في أوديسا، استخدموا بعض الأشياء الغريبة مادة كيميائية. وفي هذا الصدد، من المعقول أن يتساءل الإسرائيليون عن نوعية المواد الموجودة في قواريرهم وقواريرهم، أليس كذلك؟ وهل تعتقد أن هناك من قام باستجواب هذا الناشط؟ هو نفسه كتب على شبكة فكونتاكتي في 7 مايو: وبهذا أصبح هادئًا. ويظل صامتا حتى يومنا هذا. وبناء على ذلك، يمكن القول بأن هذا المذنب قد تشكل في الأصل من أجسام كبيرة تجمع الغبار والغاز والثلوج. السبب الرئيسي لدوران الدوامات هو الرياح المحلية. وكلما زادت سرعة الرياح، زادت سرعة دوران الدوامات، ونتيجة لذلك، زادت قوة الطرد المركزي للدوامات، والتي بسببها يرتفع منسوب المياه في البحار والمحيطات. وكلما انخفضت قوة الطرد المركزي للدوامات، انخفض مستوى المياه في البحار والمحيطات. سرعة التيارات على طول محيط البحار والمحيطات ليست هي نفسها في كل مكان وتعتمد على عمق الساحل. وفي الجزء الضحل من البحر تزداد سرعة التيارات، وفي الجزء العميق من البحر تقل، وعلى السواحل المستقيمة، حيث لا تكون للتيارات سرعة زاوية، لا يرتفع منسوب المياه. تدور مياه خليج فنلندا عكس اتجاه عقارب الساعة، وتشكل دوامة على شكل بيضاوي. أنا ممتن جدًا لكم على عملكم الاجتماعي والتعليمي بشكل عام، وعلى وجه الخصوص، لإعادة نشر مائة سؤال مرسل كما لو كان من قبل العلماء حول وقت ظهور الحياة على الأرض، وعلى وجه الخصوص “ التولد التلقائي" - ظهور الحياة من المواد المعدنية، مستوحى من الأساطير الكتابية وعدم منطقية الأشخاص ضعاف العقول الذين يتخيلون أنفسهم علماء، الموضوع غير صحيح مسبقًا - http: وليس هناك معارضة هنا: كلاهما ينطلق من حقيقة أن وجود الكون بدأ في بعض اللحظات المحدودة والمحددة. هذا ما يتحدث عنه الآن العلم "الرسمي" ، ولكن في الواقع الإجرامي ، الذي "يتكاثر" الأغبياء ، والكنيسة عديمة الضمير على الإطلاق لأي منهم تبشر بهذا الأمر. في الواقع، وفقًا للمنطق الحقيقي، فإن الكون، مثل الكون في المنطق، هو كائن خاص يشمل كل الكائنات الأخرى، وبالتالي ليس له حدود في الزمان والمكان. وحتى القدماء عرفوا ذلك، سواء في مصر أو اليونان أو في الصين والهند. إذا كان الأمر كذلك، فإن وجود الحياة في الكون أبدي. وهي ليست أبدية في مكان محدد، على سبيل المثال، على الأرض أو في أنبوب اختبار. الجينات هي معلومات حيوية على شكل DNA، RNA، وما إلى ذلك. وتحملها المذنبات. هذا، بالمناسبة، تم تحديده بالفعل من قبل زميلنا E. على سبيل المثال، في الديناصورات والزواحف في الدهر الوسيط سادت. وهذا فقط لأنه كان من أجل هذه المخلوقات التي كانت موجودة الظروف المناسبة. لماذا لا توجد زواحف الآن؟ من التماسيح وسحالي المراقبة في جزيرة كومودو إلى السلاحف والسحالي والثعابين. إنهم يشغلون مكانة متواضعة اليوم لأنهم الآن أكثر ظروف مريحةلأشكال الحياة الأخرى. وينطبق الشيء نفسه على الثدييات والنباتات المزهرة. ماذا، لم يكونوا هناك في الدهر الوسيط؟ عندها فقط لم يكن هناك مناخ مناسب لهم. بالمناسبة، فقط الأشخاص ضعاف العقول هم الذين يمكنهم الاعتقاد بأن الأرض نشأت قبل 4.6 مليار سنة، بناءً على "العمر النظائري" للصخور. بالنسبة للأشخاص ذوي المنطق، من الواضح أن 4.6 مليار سنة هي المدة التي مرت منذ تكوين معدن صلب معين من معادن أخرى كانت، لسبب ما، في حالة ذوبان في ذلك الوقت. ولكن ليس الظهور أو الولادة من لا شيء أو سحابة كوكبية أولية أسطورية. لقد ذكرت بالفعل وجهة نظري حول هذه المسألة في عمل "أصل الشمس والكواكب" http: هناك أمواج وثقوب سوداء ولحم مفروم كامل.
ضروري لتحديد الحث المغناطيسي للمجال الناتج عن التيارات تكوينات مختلفةالخامس بيئات مختلفة. قوة المجال المغناطيسييميز المجال المغناطيسي في الفراغ.
قوة المجال المغناطيسي (الصيغة)الكمية الفيزيائية المتجهة تساوي:
قوة المجال المغناطيسيفي SI - أمبير لكل متر (A/m).
تتطابق متجهات الحث (B) وشدة المجال المغناطيسي (H) في الاتجاه. إذا كنت تعرف قوة المجال المغناطيسيعند نقطة معينة، يمكننا تحديد تحريض المجال عند هذه النقطة.
قوة المجال المغناطيسييعتمد فقط على قوة التيار المتدفق عبر الموصل وهندسته.
مغنطة- خاصية الحالة المغناطيسية للجسم المادي العياني.
جسم ممغنط بشكل موحد:
أي مادة موضوعة في مجال مغناطيسي تكتسب عزمًا مغناطيسيًا معينًا. المغنطة J هي العزم المغناطيسي لكل وحدة حجم.
في المجالات الضعيفة، تتناسب المغنطة بشكل مباشر مع قوة المجال المسبب للمغنطة::
إذا كان الجسم ممغنطًا بشكل غير منتظم (يتكون من عدة أجزاء)، إذن مغنطةتحدد لكل حجم صغير جسديا DV
الشك المغناطيسي، كمية تميز العلاقة بين مغنطة المادة و حقل مغناطيسيفي هذه المادة. م. في ساكنة الحقول تساوي نسبة مغنطة المادة مللتوتر نمجال المغنطة: ; - كمية بلا أبعاد. M.v، محسوبة لـ 1 كجم (أو 1 جم) من مادة تسمى. محددة (حيث p هي كثافة المادة)، وM.v. واحد التسول- المولي (أو الذري): حيث ت- الوزن الجزيئي للمادة. مع النفاذية المغناطيسية. الخامس. في ساكنة ترتبط الحقول (M.V. الثابتة) بالعلاقات: (في وحدات CGS)، (في وحدات SI). م. يمكن أن تكون إيجابية أو سلبية. سلبي م.القرن. تمتلك المغناطيسات Diamagnets (DM)، فهي ممغنطة ضد المجال؛ إيجابية - المغناطيسات البارامغناطيسية (PM) والمغناطيسات الحديدية (FM)، وهي ممغنطة على طول المجال. م. DM وPM صغيران بالقيمة المطلقة. الحجم، فإنه يعتمد بشكل ضعيف على نوبعد ذلك فقط في منطقة الحقول القوية جدًا (ودرجات الحرارة المنخفضة).
الكمية المادية، يوضح عدد المرات التي يختلف فيها تحريض المجال المغناطيسي في وسط متجانس عن تحريض المجال المغناطيسي في الفراغ النفاذية المغناطيسية :
| |
18. Diamagnets، Paramagnets، Ferromagnets .
المواد المغناطيسية الضعيفة مقسمة إلى مجموعتين كبيرتين - مغناطيسات مسايرة و المواد المغناطيسية . وهي تختلف في أنه عند إدخالها في مجال مغناطيسي خارجي، يتم ممغنطة العينات البارامغناطيسية بحيث يتم توجيه المجال المغناطيسي الخاص بها على طول المجال الخارجي، ويتم ممغنطة العينات الديامغناطيسية ضد المجال الخارجي. ولذلك، بالنسبة للمواد البارامغناطيسية μ > 1، وبالنسبة للمواد المغناطيسية μ< 1. Отличие μ от единицы у пара- и диамагнетиков чрезвычайно мало. Например, у алюминия, который относится к парамагнетикам,μ – 1 ≈ 2,1·10 –5 , у хлористого железа (FeCl 3) μ – 1 ≈ 2,5·10 –3 . К парамагнетикам относятся также платина, воздух и многие другие вещества. К диамагнетикам относятся медь(μ – 1 ≈ –3·10 –6), вода (μ – 1 ≈ –9·10 –6), висмут (μ – 1 ≈ –1,7·10 –3) и другие вещества. Образцы из пара- и диамагнетика, помещенные в неоднородное магнитное поле между полюсами электромагнита, ведут себя по-разному – парамагнетики втягиваются в область сильного поля, диамагнетики – выталкиваются (рис. 1.19.1).
يتم تفسير Para- و diamagnetism من خلال سلوك مدارات الإلكترون في مجال مغناطيسي خارجي. في حالة عدم وجود مجال خارجي، يكون لذرات المواد المغناطيسية مجالات مغناطيسية خاصة بها من الإلكترونات ويتم تعويض الحقول الناتجة عن حركتها المدارية بالكامل. يرتبط حدوث النفاذية المغناطيسية بعمل قوة لورنتز على مدارات الإلكترون. وتحت تأثير هذه القوة تتغير طبيعة الحركة المدارية للإلكترونات ويتعطل تعويض المجالات المغناطيسية. يتم توجيه المجال المغناطيسي الناتج للذرة ضداتجاه تحريض المجال الخارجي.
تسمى المواد التي يمكن مغنطتها بقوة في مجال مغناطيسي مغناطيسات حديدية . يقع ترتيب حجم النفاذية المغناطيسية للمغناطيسات الحديدية في المدى 10 2 –10 5 . على سبيل المثال، بالنسبة للصلب μ ≈ 8000، بالنسبة لسبائك الحديد والنيكل، تصل النفاذية المغناطيسية إلى 250.000.
المجموعة قيد النظر تشمل أربعة عنصر كيميائي: الحديد، النيكل، الكوبالت، الجادولينيوم. ومن بين هذه العناصر، يتمتع الحديد بأكبر نفاذية مغناطيسية. ولذلك، فإن هذه المجموعة بأكملها كانت تسمى المغناطيسات الحديدية.
يمكن أن تكون المواد المغناطيسية الحديدية عبارة عن سبائك مختلفة تحتوي على عناصر مغناطيسية حديدية. تطبيق واسعفي التكنولوجيا، تم الحصول على المواد المغناطيسية الخزفية – الفريت.
لكل مغناطيس حديدي هناك درجة حرارة معينة (ما يسمى درجة الحرارة أو نقطة كوري ) ، والتي تختفي فوقها الخصائص المغناطيسية وتصبح المادة ممغنطة. بالنسبة للحديد، على سبيل المثال، تبلغ درجة حرارة كوري 770 درجة مئوية، وللكوبالت 1130 درجة مئوية، وللنيكل 360 درجة مئوية.
تنقسم المواد المغناطيسية الحديدية إلى مجموعتين كبيرتين - ناعمة مغناطيسياً و من الصعب مغناطيسيا مواد. يتم إزالة مغناطيسية المواد المغناطيسية المغناطيسية الناعمة بالكامل تقريبًا عندما يصبح المجال المغناطيسي الخارجي صفرًا. وتشمل المواد المغناطيسية الناعمة، على سبيل المثال، الحديد النقي والفولاذ الكهربائي وبعض السبائك. تستخدم هذه المواد في أجهزة التيار المتردد التي يحدث فيها انعكاس مغنطيسي مستمر، أي تغير في اتجاه المجال المغناطيسي (المحولات، المحركات الكهربائية، وغيرها).
تحتفظ المواد الصلبة مغناطيسيًا بمغنطتها إلى حد كبير حتى بعد إزالتها من المجال المغناطيسي. تشمل أمثلة المواد الصلبة مغناطيسيًا الفولاذ الكربوني وعددًا من السبائك الخاصة. تستخدم المواد الصلبة مغناطيسيًا بشكل أساسي في التصنيع مغناطيس دائم.
النفاذية المغناطيسية μ للمغناطيسات الحديدية ليست قيمة ثابتة; فهو يعتمد بشكل كبير على الحث ب 0 المجال الخارجي الاعتماد النموذجي μ ( ب 0) كما هو موضح في الشكل. 1.19.2. تعطي الجداول عادة قيم النفاذية المغناطيسية القصوى.