Ano ang magnetic induction

Sa artikulong ito, susubukan naming maunawaan kung ano ang magnetic induction, kung paano ito nauugnay sa isang magnetic field, kung ano ang kinalaman ng magnetic induction sa kasalukuyang, at kung paano ito nakakaapekto sa kasalukuyang. Alalahanin natin ang mga pangunahing patakaran na tumutukoy sa direksyon ng mga linya ng induction, at mapapansin din natin ang ilang mga formula na makakatulong sa paglutas ng mga problema ng magnetostatics.

Ang katangian ng lakas ng magnetic field sa isang napiling punto sa espasyo ay ang magnetic induction B. Tinutukoy ng dami ng vector na ito ang puwersa kung saan kumikilos ang magnetic field sa isang sisingilin na particle na gumagalaw dito. Kung ang singil ng particle ay q, ang bilis nito ay v at ang induction ng magnetic field sa isang partikular na punto sa espasyo ay B, kung gayon ang isang puwersa ay kumikilos sa particle sa puntong iyon mula sa gilid ng magnetic field:

Kaya, ang B ay isang vector na ang magnitude at direksyon ay tulad na ang puwersa ng Lorentz na kumikilos sa isang gumagalaw na singil sa gilid ng magnetic field ay katumbas ng:

Dito, ang alpha ay ang anggulo sa pagitan ng velocity vector at ng magnetic induction vector. Ang Lorentz force vector F ay patayo sa velocity vector at ang magnetic induction vector.Ang direksyon nito ay tinutukoy para sa kaso ng paggalaw ng isang positibong sisingilin na particle sa isang pare-parehong magnetic field panuntunan sa kaliwang kamay:

"Kung ang kaliwang kamay ay nakaposisyon upang ang vector ng magnetic induction ay pumasok sa palad, at ang apat na nakaunat na mga daliri ay nakadirekta sa direksyon ng paggalaw ng positibong sisingilin na particle, kung gayon ang hinlalaki, na nakayuko sa 90 degrees, ay magpapakita ng direksyon ng Lorentz force."

Dahil ang kasalukuyang nasa konduktor ay ang paggalaw ng mga sisingilin na particle, ang magnetic induction ay maaari ding tukuyin bilang ratio ng maximum na mekanikal na sandali na kumikilos sa frame na may pare-parehong magnetic field sa produkto ng kasalukuyang nasa frame sa pamamagitan ng lugar ng ang frame:

Ang magnetic induction ay isang pangunahing katangian ng isang magnetic field, katulad ng lakas ng isang electric field... Sa SI system, ang magnetic induction ay sinusukat sa tesla (T), sa CGS system sa gauss (G). 1 tesla = 10,000 gauss. Ang 1 T ay ang induction ng tulad ng isang pare-parehong magnetic field kung saan ang isang maximum na umiikot na mekanikal na sandali ng mga puwersa na katumbas ng 1 N • m ay kumikilos sa isang frame ng lugar na 1 m2 kung saan ang isang kasalukuyang ng 1 A ay dumadaloy.

Sa pamamagitan ng paraan, ang induction ng magnetic field ng Earth sa latitude na 50 ° ay nasa average na 0.00005 T, at sa ekwador - 0.000031 T. Ang magnetic induction vector ay palaging nakadirekta nang tangentially sa linya ng magnetic field.

Ang loop na inilagay sa isang pare-parehong magnetic field ay natagos ng magnetic flux Ф, - ang pagkilos ng bagay ng magnetic induction vector. Ang magnitude ng magnetic flux F ay nakasalalay sa direksyon ng magnetic induction vector na may kaugnayan sa contour, ang magnitude nito at ang lugar ng contour na tinusok ng mga linya ng magnetic induction.Kung ang vector B ay patayo sa lugar ng loop, ang magnetic flux F na tumagos sa loop ay magiging maximum.

Ang terminong induction mismo ay nagmula sa Latin na "induction", na ang ibig sabihin ay "guidance" (hal. upang magmungkahi ng isang pag-iisip - iyon ay, upang maging sanhi ng isang pag-iisip). Mga kasingkahulugan: gabay, background, edukasyon. Hindi dapat malito sa phenomenon ng electromagnetic induction.

Ang live wire ay nasa paligid nito magnetic field… Ang magnetic field ng isang electric current ay natuklasan noong 1820 ng Danish physicist na si Hans Christian Oersted. Upang matukoy ang direksyon ng mga linya ng puwersa ng induction ng magnetic field B ng electric current na dumadaloy sa isang straight wire, gamitin ang right-hand screw o gimbal rule:

"Ang direksyon ng pag-ikot ng hawakan ng gimbal ay nagpapahiwatig ng direksyon ng mga linya ng magnetic induction B, at ang progresibong paggalaw ng gimbal ay tumutugma sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor."

Sa kasong ito, ang halaga ng magnetic induction B sa layo na R mula sa isang conductor na may kasalukuyang I ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula:

nasaan ang magnetic constant:

Kung ang mga linya ng intensity ng electrostatic field E, simula sa mga positibong singil, ay nagtatapos sa mga negatibo, kung gayon ang mga linya ng magnetic induction B ay palaging sarado. Hindi tulad ng mga singil sa kuryente, ang mga magnetic charge na lilikha ng mga poste tulad ng mga singil sa kuryente ay hindi natagpuan sa kalikasan.

Ngayon ng ilang mga salita tungkol sa permanenteng magnet… Sa simula ng ika-19 na siglo, ang French researcher at natural physicist na si André-Marie Ampere ay nagmungkahi ng hypothesis tungkol sa molecular currents. Ayon kay Ampere, ang paggalaw ng mga electron sa paligid ng atomic nuclei ay bumubuo ng mga elementarya, na lumilikha ng elementarya na magnetic field sa kanilang paligid.At kung ang isang piraso ng ferromagnet ay inilagay sa isang panlabas na magnetic field, kung gayon ang mga mikroskopikong magnet na ito ay i-orient ang kanilang mga sarili sa panlabas na larangan at ang piraso ng ferromagnet ay magiging isang magnet.

Ang mga sangkap na may mataas na natitirang halaga ng magnetization, tulad ng neodymium-iron-boron alloy, ngayon ay ginagawang posible na makakuha ng malakas na permanenteng magnet. Ang mga neodymium magnet ay nawawalan ng higit sa 1-2% ng kanilang magnetization sa loob ng 10 taon. Ngunit madali silang ma-demagnetize sa pamamagitan ng pag-init sa temperatura na + 70 ° C o higit pa.

Inaasahan namin na ang artikulong ito ay nakatulong sa iyo na makakuha ng pangkalahatang ideya kung ano ang magnetic induction at kung saan ito nagmula.