Hva er magnetisk induksjon

I denne artikkelen skal vi prøve å forstå hva magnetisk induksjon er, hvordan det er relatert til et magnetfelt, hva magnetisk induksjon har med strøm å gjøre, og hvordan det påvirker strøm. La oss huske de grunnleggende reglene som bestemmer retningen til induksjonslinjene, og vi vil også merke oss noen formler som vil hjelpe til med å løse problemene med magnetostatikk.

Den karakteristiske styrken til magnetfeltet ved et valgt punkt i rommet er den magnetiske induksjonen B. Denne vektormengden bestemmer kraften som magnetfeltet virker på en ladet partikkel som beveger seg i den. Hvis ladningen til partikkelen er q, hastigheten er v og induksjonen av magnetfeltet ved et gitt punkt i rommet er B, så virker en kraft på partikkelen i det punktet fra siden av magnetfeltet:

Dermed er B en vektor hvis størrelse og retning er slik at Lorentz-kraften som virker på en bevegelig ladning på siden av magnetfeltet er lik:

Her er alfa vinkelen mellom hastighetsvektoren og den magnetiske induksjonsvektoren. Lorentz kraftvektoren F er vinkelrett på hastighetsvektoren og den magnetiske induksjonsvektoren.Dens retning bestemmes for bevegelse av en positivt ladet partikkel i et jevnt magnetfelt venstrehåndsregel:

«Hvis venstre hånd er plassert slik at vektoren for magnetisk induksjon kommer inn i håndflaten, og fire utstrakte fingre er rettet i bevegelsesretningen til den positivt ladede partikkelen, vil tommelen, bøyd i 90 grader, vise retningen til partikkelen. Lorentz-styrken.»

Siden strømmen i lederen er bevegelsen av ladede partikler, kan den magnetiske induksjonen også defineres som forholdet mellom det maksimale mekaniske momentet som virker på rammen med et jevnt magnetfelt og produktet av strømmen i rammen med arealet av rammen:

Magnetisk induksjon er en grunnleggende egenskap ved et magnetfelt, tilsvarende styrken til et elektrisk felt... I SI-systemet måles magnetisk induksjon i tesla (T), i CGS-systemet i gauss (G). 1 tesla = 10.000 gauss. 1 T er induksjonen av et slikt ensartet magnetfelt der et maksimalt roterende mekanisk kraftmoment lik 1 N • m virker på en ramme på 1 m2 som en strøm på 1 A flyter gjennom.

Forresten, induksjonen av jordens magnetfelt på en breddegrad på 50 ° er i gjennomsnitt 0,00005 T, og ved ekvator - 0,000031 T. Den magnetiske induksjonsvektoren er alltid rettet tangentielt til magnetfeltlinjen.

Sløyfen plassert i et jevnt magnetfelt penetreres av den magnetiske fluksen Ф, — fluksen til den magnetiske induksjonsvektoren. Størrelsen på den magnetiske fluksen F avhenger av retningen til den magnetiske induksjonsvektoren i forhold til konturen, dens størrelse og konturens areal gjennomboret av linjene med magnetisk induksjon.Hvis vektoren B er vinkelrett på området til løkken, vil den magnetiske fluksen F som penetrerer løkken være maksimal.

Selve begrepet induksjon kommer fra det latinske "induksjon", som betyr "veiledning" (f.eks. å foreslå en tanke — det vil si å forårsake en tanke). Synonymer: veiledning, bakgrunn, utdanning. For ikke å forveksle med fenomenet elektromagnetisk induksjon.

Den strømførende ledningen har rundt seg magnetfelt… Magnetfeltet til en elektrisk strøm ble oppdaget i 1820 av den danske fysikeren Hans Christian Oersted. For å bestemme retningen til kraftlinjene til induksjonen av magnetfeltet B til den elektriske strømmen I som strømmer langs en rett ledning, bruk høyre skrue eller gimbal-regel:

«Rotasjonsretningen til kardanhåndtaket indikerer retningen til linjene for magnetisk induksjon B, og den progressive bevegelsen til kardanen tilsvarer retningen til strømmen i lederen.»

I dette tilfellet kan verdien av den magnetiske induksjonen B i en avstand R fra en leder med en strøm I finnes med formelen:

hvor er den magnetiske konstanten:

Hvis intensitetslinjene til det elektrostatiske feltet E, fra positive ladninger, slutter med negative, er linjene med magnetisk induksjon B alltid lukket. I motsetning til elektriske ladninger, har ikke magnetiske ladninger som ville skape poler som elektriske ladninger blitt funnet i naturen.

Nå noen få ord om permanente magneter… På begynnelsen av 1800-tallet foreslo den franske forskeren og naturfysikeren André-Marie Ampere en hypotese om molekylære strømninger. Ifølge Ampere genererer bevegelsen av elektroner rundt atomkjerner elementære strømmer, som igjen skaper elementære magnetiske felt rundt dem.Og hvis et stykke ferromagnet plasseres i et eksternt magnetfelt, vil disse mikroskopiske magnetene orientere seg i det ytre feltet og stykket av ferromagnet vil bli en magnet.

Stoffer med høy restmagnetiseringsverdi, som neodym-jern-bor-legeringen, gjør det i dag mulig å få kraftige permanentmagneter. Neodymmagneter mister ikke mer enn 1-2% av magnetiseringen på 10 år. Men de kan lett avmagnetiseres ved oppvarming til en temperatur på + 70 ° C eller mer.

Vi håper denne artikkelen har hjulpet deg med å få en generell ide om hva magnetisk induksjon er og hvor den kommer fra.