자속이란 무엇입니까?

패러데이의 전자기 유도 법칙의 정확한 정량적 공식을 제공하기 위해 자기 유도 벡터의 플럭스라는 새로운 값을 도입할 필요가 있습니다.

자기 유도 벡터는 공간의 각 지점에서 자기장의 특성을 나타냅니다. 한 지점이 아닌 벡터의 값에 따라 달라지는 다른 값을 도입할 수 있지만 평평하고 닫힌 윤곽선으로 둘러싸인 표면의 모든 지점에서 사용할 수 있습니다.

이를 위해 표면적 S를 제한하고 균일한 자기장에 배치된 평평한 폐쇄 도체(회로)를 고려합니다(그림 2.4). 도체 평면에 대한 법선(모듈러스가 1인 벡터)은 자기 유도 벡터의 방향과 각도를 이룹니다. 면적이 S인 표면을 통과하는 자속 Ф(자기 유도 벡터의 플럭스)는 면적 S에 의한 자기 유도 벡터의 모듈러스와 벡터 사이의 각도의 코사인의 곱과 같은 값입니다.

제품은 윤곽 평면에 대한 법선에 대한 자기 유도 벡터의 투영입니다. 그래서

자속이 클수록 B n과 S가 커집니다. Ф의 값은 물의 흐름과 유추하여 "자속"이라고하며 클수록 커집니다. 더 빠른 속도물 흐름 및 파이프 단면적.

자속은 면적 S의 표면을 관통하는 자기 유도선의 수에 비례하는 양으로 그래픽으로 해석할 수 있습니다.

자속의 단위는 웨버. in 1 weber (1 Wb)는 자기 유도 벡터에 수직으로 위치한 1m2의 표면을 통해 1T의 유도로 균일한 자기장에 의해 생성됩니다.

자속은 자기장이 침투하는 표면의 방향에 따라 달라집니다.

자속에 대한 일반화된 정보

우리와 함께하는 오늘의 물리학 수업은 다음 주제에 전념합니다. 자속. 패러데이의 전자기 유도 법칙의 정확한 양적 공식을 제공하기 위해 우리는 실제로 자속 또는 자기 유도 벡터의 자속이라고 하는 새로운 양을 도입해야 합니다.

이전 수업에서 자기장이 자기 유도 벡터 B로 설명된다는 것을 이미 알고 있습니다. 유도 벡터 B의 개념을 기반으로 자속을 찾을 수 있습니다. 이를 위해 면적 S가 있는 닫힌 도체 또는 회로를 고려할 것입니다. 유도 B가 있는 균일한 자기장이 통과한다고 가정합니다. 그런 다음 자속 F 면적 S가 있는 표면을 통과하는 자기 유도 벡터는 다음의 값입니다. 자기 유도 벡터 B의 계수와 회로 면적 S의 곱과 cos 벡터 B와 정상 cos 알파 사이의 각도:

일반적으로 자기장에 전류가 흐르는 회로를 배치하면 이 자기장의 모든 유도선이 회로를 통과한다는 결론에 도달했습니다. 즉, 자기 유도선은 이 자기 유도선의 모든 지점에 있는 바로 이 자기 유도선이라고 안전하게 말할 수 있습니다. 또는 자기 유도선은 이러한 선에 의해 제한되고 설명되는 공간을 따라 유도 벡터의 플럭스, 즉 자속이라고 말할 수 있습니다.

이제 자속의 단위가 무엇인지 기억해 봅시다.

자속의 방향과 양

그러나 각 자속은 고유의 방향과 정량적 값을 갖는다는 것도 알아야 합니다. 이 경우 회로가 특정 자속을 통과한다고 말할 수 있습니다. 또한 자속의 크기는 회로의 크기에 따라 달라집니다. 즉, 회로의 크기가 클수록 통과하는 자속이 커집니다.

여기서 우리는 자속이 통과하는 공간의 영역에 따라 달라진다는 것을 요약하고 말할 수 있습니다. 예를 들어 일정한 자기장이 침투하는 특정 크기의 고정 프레임을 사용하면 이 프레임을 통과하는 자속은 일정합니다.

자기장의 세기가 증가함에 따라 자기 유도는 자연스럽게 증가합니다. 또한 자속의 크기도 증가된 유도 크기에 따라 비례하여 증가합니다.

실용적인 작업

1. 이 그림을 주의 깊게 보고 다음 질문에 답하십시오. 회로가 OO" 축을 중심으로 회전하는 경우 자속은 어떻게 변합니까?

2. 자기 유도선과 일정한 각도로 위치한 폐쇄 회로를 취하고 그 면적이 절반으로 줄어들고 벡터 모듈이 4 배가되면 자속이 어떻게 변할 수 있다고 생각하십니까?
3. 답변 옵션을 보고 이 프레임을 통과하는 플럭스가 0이 되도록 프레임을 균일한 자기장에서 방향을 지정하는 방법을 알려주십시오. 정답은 무엇입니까?

4. 묘사된 회로 I과 II의 그림을 주의 깊게 보고 회전하는 동안 자속이 어떻게 변할 수 있는지 대답하십시오.

5. 유도 전류의 방향을 결정하는 것은 무엇이라고 생각하십니까?
6. 자기 유도와 자속의 차이점은 무엇입니까? 이러한 차이점에 이름을 지정하십시오.
7. 자속의 공식과 이 공식에 포함된 양은 무엇입니까?
8. 어떤 자속 측정 방법을 알고 있습니까?

알고 보면 흥미롭다

증가하는 태양 활동이 지구 자기장에 영향을 미치고 약 11년 반마다 증가하여 무선 통신을 방해하고 나침반 고장을 일으키며 인간의 복지에 악영향을 미칠 수 있다는 사실을 알고 계셨습니까? 이러한 과정을 자기 폭풍이라고 합니다.

Myakishev G.Ya., 물리학. 11학년: 교과서. 일반 교육용 기관: 기본 및 프로필. 수준 / G. Ya. Myakishev, B. V. Bukhovtsev, V. M. Charugin; 에드. V. I. Nikolaev, N. A. Parfenteva. - 17판, 개정됨. 추가 - M.: Education, 2008. - 399 p.: 아프다.

자기장과 관련된 많은 정의와 개념 중에서 특정 방향을 갖는 자속을 강조해야 합니다. 이 속성은 전자 및 전기 공학, 기기 및 장치 설계, 다양한 회로 계산에 널리 사용됩니다.

자속의 개념

우선, 자속이라고 불리는 것을 정확히 확립할 필요가 있습니다. 이 값은 균일한 자기장과 함께 고려해야 합니다. 지정된 공간의 모든 지점에서 균일합니다. 기호 S로 표시되는 일정한 면적을 가진 어떤 표면이 자기장의 영향을 받고 있으며, 이 표면에 자기력선이 작용하여 교차합니다.

따라서 면적 S가 있는 표면을 가로지르는 자속 Ф는 벡터 B와 일치하고 이 표면을 통과하는 특정 수의 선으로 구성됩니다.

이 매개변수는 공식 Ф = BS cos α로 찾아 표시할 수 있습니다. 여기서 α는 표면 S에 대한 법선 방향과 자기 유도 벡터 B 사이의 각도입니다. 이 공식을 기반으로 자속을 다음과 같이 결정할 수 있습니다. 최대값 cos α \u003d 1이고 벡터 B의 위치는 표면 S에 수직 인 법선과 평행이됩니다. 반대로 벡터 B가 법선에 수직으로 위치하면 자속이 최소화됩니다.

이 버전에서 벡터 선은 단순히 평면을 따라 미끄러지며 교차하지 않습니다. 즉, 자속은 특정 표면을 가로지르는 자기유도 벡터의 선을 따라서만 고려됩니다.

이 값을 찾기 위해 웨버 또는 볼트-초가 사용됩니다(1Wb \u003d 1V x 1s). 이 매개변수는 다른 단위로 측정할 수 있습니다. 더 작은 값은 maxwell이며 1Wb = 108µs 또는 1µs = 10 -8Wb입니다.

자기장 에너지 및 자기 유도 플럭스

전류가 도체를 통과하면 그 주위에 에너지를 갖는 자기장이 형성됩니다. 그 기원은 회로에서 발생하는 자기 유도의 EMF를 극복하기 위해 부분적으로 소비되는 전류원의 전력과 관련이 있습니다. 이것은 그것이 형성되는 소위 전류의 자체 에너지입니다. 즉, 필드와 전류의 에너지는 서로 같습니다.

전류의 자체 에너지 값은 W \u003d (L x I 2) / 2 공식으로 표현됩니다. 이 정의는 인덕턴스, 즉 자기 유도 EMF를 극복하고 전기 회로에 전류를 생성하는 전류원이 수행하는 작업과 동일한 것으로 간주됩니다. 전류가 작용을 멈 추면 자기장의 에너지는 흔적없이 사라지지 않고 예를 들어 아크 또는 스파크 형태로 방출됩니다.

필드에서 발생하는 자속은 양수 또는 음수 값을 갖는 자기 유도 플럭스라고도 하며, 그 방향은 일반적으로 벡터로 표시됩니다. 일반적으로 이 흐름은 전류가 흐르는 회로를 통과합니다. 윤곽선에 대한 법선의 양의 방향으로 현재 이동 방향은 에 따라 결정되는 값입니다. 이 경우, 회로에 의해 발생하는 자속 전기 충격, 이 등고선을 통과하면 항상 0보다 큰 값을 갖습니다. 실제 측정도 이를 지적합니다.

자속은 일반적으로 국제 SI 시스템에서 설정한 단위로 측정됩니다. 이것은 이미 알려진 Weber로 면적 1m2의 평면을 통과하는 흐름의 크기입니다. 이 표면은 균일한 구조로 자기장 라인에 수직으로 배치됩니다.

이 개념은 가우스 정리로 잘 설명됩니다. 자기 전하가 없음을 반영하므로 유도선은 항상 닫혀 있거나 시작이나 끝 없이 무한대로 가는 것으로 표현됩니다. 즉, 모든 종류의 닫힌 표면을 통과하는 자속은 항상 0입니다.

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전자 체온계온도 측정기로 널리 사용됩니다. http://mera-tek.ru/termometry/termometry-elektronnye 웹사이트에서 접촉식 및 비접촉식 디지털 온도계에 대해 알아볼 수 있습니다. 이러한 장치는 높은 측정 정확도와 높은 기록 속도로 인해 기술 설비에서 주로 온도 측정을 제공합니다.

전자 전위차계에서는 표시 및 기록 모두 전위차계 회로의 자동 전류 안정화 및 연속 열전대 보상이 사용됩니다.

도체 연결- 케이블 연결 기술 프로세스의 일부. 단면적이 0.35 ~ 1.5mm 2 인 연선은 개별 와이어를 꼬은 후 납땜으로 연결됩니다 (그림 1). 절연 튜브 3으로 복원되면 전선을 꼬기 전에 코어에 놓고 칼집 절단부 4로 이동해야합니다.

쌀. 1. 꼬임에 의한 코어 연결: 1 - 전도성 코어; 2 - 코어 절연; 3 - 절연 튜브; 4 - 케이블 피복; 5 - 주석 도금 전선; 6 - 납땜 표면

단선직경 0.3mm의 주석 도금 구리선을 두 번 또는 세 번 감은 붕대 두 개로 납땜하기 전에 겹치고 고정합니다 (그림 2). 사용 편의성과 작동의 신뢰성으로 인해 오늘날 매우 인기있는 특수 터미널 wago 222 415를 사용할 수도 있습니다.

전기 액추에이터를 설치할 때 하우징은 접지 나사를 통해 단면적이 4mm 2 이상인 와이어로 접지해야 합니다. 접지 도체의 연결 지점을 철저히 청소하고 연결 후 부식으로부터 보호하기 위해 CIATIM-201 그리스 층을 도포합니다. 설치가 끝나면 20MΩ 이상이어야 하는 값과 10Ω을 초과하지 않는 접지 장치를 확인합니다.

쌀. 1. 단일 회전 전기 메커니즘의 센서 블록의 전기 연결 다이어그램. A - 증폭기 장치 BU-2, B - 자기 센서 장치, C - 전동 액추에이터

21.03.2019

가스 분석기의 종류

용광로, 다양한 장치 및 설비에서 가스를 사용하면 장비의 안전한 작동과 효율적인 작동을 보장하기 위해 연소 과정을 제어해야 합니다. 동시에 질적 및 양적 구성 가스 환경라는 장치를 사용하여 결정

그림은 균일한 자기장을 보여줍니다. 균질이란 주어진 부피의 모든 지점에서 동일함을 의미합니다. 영역이 S인 표면이 필드에 배치되고 필드 선이 표면과 교차합니다.

자속의 결정:

표면 S를 통과하는 자속 Ф는 표면 S를 통과하는 자기 유도 벡터 B의 라인 수입니다.

자속 공식:

여기서 α는 자기 유도 벡터 B의 방향과 표면 S에 대한 법선 사이의 각도입니다.

자속 공식에서 볼 수 있듯이 최대 자속은 cos α = 1이며 이는 벡터 B가 표면 S의 법선과 평행할 때 발생합니다. 최소 자속은 cos α = 0이면 벡터 B가 표면 S의 법선에 수직일 때입니다. 이 경우 벡터 B의 선이 교차하지 않고 표면 S 위로 미끄러지기 때문입니다.

그리고 자속의 정의에 따라 주어진 표면과 교차하는 자기 유도 벡터의 선만 고려됩니다.

자속은 웨버(볼트초) 단위로 측정됩니다: 1 wb \u003d 1 v * s. 또한 Maxwell은 자속 측정에 사용됩니다. 1 wb \u003d 10 8 μs. 따라서 1μs = 10-8wb입니다.

자속은 스칼라 양입니다.

전류 자기장의 에너지

전류가 흐르는 도체 주위에는 에너지를 가진 자기장이 있습니다. 그거 어디서 났어? 전기 회로에 포함된 전류원에는 에너지 예비량이 있습니다. 전기 회로를 닫는 순간 전류 소스는 자체 유도의 신흥 EMF의 작용을 극복하기 위해 에너지의 일부를 소비합니다. 에너지의 이 부분은 자신의 에너지전류, 자기장의 형성으로 이동합니다. 자기장의 에너지는 전류의 자체 에너지와 같습니다. 전류의 자체 에너지는 전류원이 회로에 전류를 생성하기 위해 자체 유도 EMF를 극복하기 위해 수행해야 하는 작업과 수치적으로 동일합니다.

전류에 의해 생성된 자기장의 에너지는 전류 강도의 제곱에 정비례합니다. 전류가 멈춘 후 자기장의 에너지는 어디에서 사라지나요? - 두드러짐(충분히 큰 전류가 흐르는 회로가 열리면 스파크나 아크가 발생할 수 있음)

4.1. 전자기 유도의 법칙. 자기 유도. 인덕턴스

기본 공식

전자기 유도의 법칙(패러데이의 법칙):

, (39)

여기서 유도 emf는 총 자속(연결 자속)입니다.

회로의 전류에 의해 생성되는 자속,

여기서 회로의 인덕턴스는 전류 강도입니다.

자기 유도에 적용되는 패러데이의 법칙

프레임이 자기장에서 전류로 회전할 때 발생하는 유도의 기전력,

여기서 는 자기장 유도, 는 프레임 영역, 는 회전 각속도입니다.

솔레노이드 인덕턴스

, (43)

여기서 는 자기 상수, 는 물질의 투자율, 는 솔레노이드의 회전 수, 는 회전의 단면적, 는 솔레노이드의 길이입니다.

개방 회로 전류

여기서 는 회로에 설정된 전류 강도, 는 회로의 인덕턴스, 는 회로의 저항, 는 개방 시간입니다.

회로가 닫힐 때 전류 강도

. (45)

휴식 시간

문제 해결의 예

예 1

자기장은 법칙에 따라 변한다 , 여기서 = 15mT,. 반지름이 20cm인 원형 전도 코일이 자기장의 방향에 대해 비스듬히(초기 순간에) 자기장에 배치됩니다. 시간 = 5초에서 코일에서 발생하는 유도의 emf를 찾으십시오.

해결책

전자기 유도의 법칙에 따르면 코일에서 발생하는 유도의 기전력은 코일에 결합된 자속입니다.

여기서 코일의 면적은 자기 유도 벡터의 방향과 윤곽선의 법선 사이의 각도입니다.

숫자 값을 = 15mT,, = 20cm = = 0.2m로 대체해 봅시다.

계산은 .

패러데이의 법칙에 따르면, 그렇다면, 하지만, 그러므로.

"-" 기호는 유도 기전력과 유도 전류가 시계 반대 방향으로 향함을 나타냅니다.

자기 유도

전류가 흐르는 각 전도체는 자체 자기장에 있습니다.

도체의 전류 강도가 변경되면 m.field가 변경됩니다. 이 전류에 의해 생성된 자속이 변경됩니다. 자속의 변화는 와류 전기장의 출현으로 이어지고 유도 EMF가 회로에 나타납니다. 이러한 현상을 자기유도라고 하며, 자기유도는 전류 세기의 변화로 인해 전기 회로에서 유도 EMF가 발생하는 현상입니다. 결과 emf는 자기 유도 emf라고합니다.

자기 유도 현상의 발현

회로 닫기 회로가 닫히면 전류가 증가하여 코일의 자속이 증가하고 전류에 반대되는 와류 전기장이 발생합니다. 자기 유도의 EMF가 코일에서 발생하여 회로에서 전류가 상승하는 것을 방지합니다(소용돌이 장이 전자를 느리게 함). 결과적으로 L1이 나중에 켜지고 L2보다

개방 회로 전기 회로가 열리면 전류가 감소하고 코일의 m.flow가 감소하며 전류와 같은 와류 전기장이 나타납니다(동일한 전류 강도를 유지하는 경향이 있음). 자체 유도 기전력이 코일에 나타나 회로의 전류를 유지합니다. 결과적으로 L은 꺼졌을 때 밝게 깜박입니다.결론 전기공학에서 자기유도 현상은 회로가 닫힐 때(전류가 서서히 증가)와 회로가 열릴 때(즉시 전류가 사라지지 않음) 나타난다.

인덕턴스

자기 유도의 EMF는 무엇에 의존합니까? 전류는 자체 자기장을 생성합니다. 회로를 통과하는 자속은 자기장 유도(Ф~B)에 비례하고 유도는 도체의 전류 강도(B~I)에 비례하므로 자속은 전류 강도(Ф~I)에 비례합니다. ). 자기 유도 EMF는 전기 회로의 전류 강도 변화율, 도체의 특성(크기 및 모양) 및 도체가 위치한 매체의 상대 투자율에 따라 달라집니다. 도체의 크기와 모양 및 도체가 위치한 환경에 대한 자기 유도 EMF의 의존성을 나타내는 물리량을 자기 유도 계수 또는 인덕턴스라고합니다. 인덕턴스 - 물리적. 전류 세기가 1초에 1암페어씩 변할 때 회로에서 발생하는 자기 유도의 EMF와 수치적으로 같은 값. 또한 인덕턴스는 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.

여기서 F는 회로를 통과하는 자속이고 I는 회로의 전류 강도입니다.

인덕턴스의 SI 단위:

코일의 인덕턴스는 권선 수, 코일의 크기 및 모양, 매체의 상대 투자율(코어 가능)에 따라 달라집니다.

자기 유도 EMF

자기 유도의 EMF는 회로를 켤 때 전류 강도가 증가하고 회로가 열릴 때 전류 강도가 감소하는 것을 방지합니다.

자기장에서 물질의 자화를 특성화하기 위해 다음을 사용합니다. 자기 모멘트(P 중 ). 1T의 유도로 자기장에서 물질이 경험하는 기계적 모멘트와 수치적으로 동일합니다.

물질의 단위 부피의 자기 모멘트는 물질을 특징짓는다. 자화 - 나 , 다음 공식에 의해 결정됩니다.

나=아르 자형 중 /V , (2.4)

어디 V 물질의 부피입니다.

SI 시스템의 자화는 장력과 같이 다음에서 측정됩니다. 오전, 수량은 벡터입니다.

물질의 자기 특성은 특성화됩니다. 벌크 자화율 - 씨 영형 , 수량은 무 차원입니다.

유도가 있는 자기장에 몸을 놓으면 안에 0 , 자화가 발생합니다. 결과적으로 신체는 유도를 통해 자체 자기장을 생성합니다. 안에 " , 자화 필드와 상호 작용합니다.

이 경우 환경에서 유도 벡터 (안에)벡터로 구성됩니다.

B = B 0 + V " (벡터 부호 생략), (2.5)

어디 안에 " - 자화 물질의 자기장 유도.

자체 필드의 유도는 체적 자화율을 특징으로 하는 물질의 자기 특성에 의해 결정됩니다. 씨 영형 , 다음 표현식이 참입니다. 안에 " = 씨 영형 안에 0 (2.6)

로 나누다 중 0 식(2.6):

안에 " /중 영형 = 씨 영형 안에 0 /중 0

우리는 다음을 얻습니다. 시간 " = 씨 영형 시간 0 , (2.7)

하지만 시간 " 물질의 자화를 결정 나 , 즉. 시간 " = 나 , 그런 다음 (2.7)에서:

나=씨 영형 시간 0 . (2.8)

따라서 물질이 강한 외부 자기장에 있으면 시간 0 , 그 안에 유도는 다음 식으로 정의됩니다.

비=비 0 + V " = m 0 시간 0 +엠 0 시간 " = m 0 (시간 0 +나)(2.9)

마지막 표현은 코어(물질)가 외부의 균일한 자기장(폐쇄 토러스, 무한히 긴 솔레노이드 등)에 완전히 있을 때 엄격하게 유효합니다.

임의의 표면을 통한 자기 유도 벡터 B의 플럭스. 벡터 B가 변하지 않는 작은 영역 dS를 통과하는 자속은 dФ = ВndS와 같습니다. 여기서 Bn은 영역 dS에 대한 법선에 대한 벡터의 투영입니다. 최종을 통한 자속 Ф ... ... 큰 백과 사전

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자속- 자기 유도의 플럭스와 같은 스칼라 값. [GOST R 52002 2003] 자속 자기장에 수직인 표면을 통한 자기 유도의 플럭스로, 주어진 지점과 영역에서 자기 유도의 곱으로 정의됩니다 ... ... 기술 번역가 핸드북

자속- (기호 F), 자기장의 강도와 범위를 측정합니다. 동일한 자기장에 대해 직각으로 영역 A를 통과하는 흐름은 Ф=mNA이며, 여기서 m은 매체의 자기 투자율이고 H는 자기장의 강도입니다. 자속 밀도는 플럭스 ... ... 과학 및 기술 백과사전

자속- 자기 유도 벡터의 플럭스 Ф((5) 참조) 균일한 자기장에서 벡터 В에 수직인 표면 S를 통한 В. SI의 자속 단위 (참조) ... 위대한 폴리테크닉 백과사전

자속- 주어진 표면에 대한 자기 효과를 특성화하는 값. M.p.는 주어진 표면을 통과하는 자력선의 수로 측정됩니다. 기술 철도 사전. M .: 국영 교통 ... ... 기술 철도 사전

자속- 자기 유도의 플럭스와 같은 스칼라량... 출처: ELEKTROTEHNIKA. 기본 개념의 용어 및 정의. GOST R 52002 2003 (2003년 1월 9일 N 3 st의 러시아 연방 국가 표준 법령에 의해 승인됨) ... 공식 용어

자속- 임의의 표면을 통한 자기 유도 벡터 B의 플럭스. 벡터 B가 변하지 않는 작은 영역 dS를 통과하는 자속은 dF = BndS와 같습니다. 여기서 Bn은 영역 dS의 법선에 대한 벡터의 투영입니다. 최종을 통한 자속 Ф ... ... 백과 사전

자속- , 임의의 표면을 통한 자기 유도 벡터의 자기 유도 플럭스. 닫힌 표면의 경우 총 자속은 0이며 이는 자기장의 솔레노이드 특성, 즉 특성의 부재를 반영합니다. 야금 백과사전

자속- 12. 자속 자기 유도의 자속 소스: GOST 19880 74: 전기 공학. 기본 개념. 용어 및 정의 원본 문서 12 자기 on ... 규범 및 기술 문서 용어 사전 참고서

서적

• , Mitkevich V. F. 이 책에는 자속과 관련하여 항상주의를 기울이지 않고 아직 충분히 명확하게 표현되지 않았거나 ... 2252 UAH에 구매 (우크라이나 만 해당)
• 자속과 그 변형, VF Mitkevich 이 책은 Print-on-Demand 기술을 사용하여 주문에 따라 제작됩니다. 이 책에는 다음과 관련하여 항상 적절한 주의를 기울이지 않는 부분이 많이 있습니다...