ฟลักซ์แม่เหล็กคืออะไร?

เพื่อให้การกำหนดเชิงปริมาณที่ถูกต้องของกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์จำเป็นต้องแนะนำค่าใหม่ - ฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแสดงลักษณะของสนามแม่เหล็กในแต่ละจุดในอวกาศ คุณสามารถแนะนำค่าอื่นที่ขึ้นอยู่กับค่าของเวกเตอร์ไม่ได้อยู่ที่จุดใดจุดหนึ่ง แต่อยู่ที่ทุกจุดของพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยเส้นขอบแบน

ในการทำเช่นนี้ให้พิจารณาตัวนำปิดแบบแบน (วงจร) จำกัด พื้นที่ผิว S และวางไว้ในสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอ (รูปที่ 2.4) ปกติ (เวกเตอร์ที่มีโมดูลัสเท่ากับหนึ่ง) กับระนาบของตัวนำทำมุมกับทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ฟลักซ์แม่เหล็ก Ф (ฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก) ผ่านพื้นผิวที่มีพื้นที่ S มีค่าเท่ากับผลคูณของโมดูลัสของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตามพื้นที่ S และโคไซน์ของมุมระหว่างเวกเตอร์และ:

ผลิตภัณฑ์นี้เป็นเส้นโครงของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กบนเส้นปกติไปยังระนาบรูปร่าง นั่นเป็นเหตุผล

ฟลักซ์แม่เหล็กยิ่งมาก ค่า Bn และ S ยิ่งมาก ค่า Ф เรียกว่า "ฟลักซ์แม่เหล็ก" โดยเปรียบเทียบกับการไหลของน้ำ ซึ่งยิ่งมาก ยิ่งมาก ความเร็วมากขึ้นการไหลของน้ำและพื้นที่หน้าตัดท่อ

ฟลักซ์แม่เหล็กสามารถตีความได้ในเชิงกราฟิกว่าเป็นปริมาณที่เป็นสัดส่วนกับจำนวนเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ทะลุผ่านพื้นผิวของพื้นที่ S

หน่วยของฟลักซ์แม่เหล็กคือ เวเบอร์. ใน 1 เวเบอร์ (1 Wb) ถูกสร้างขึ้นโดยสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอที่มีการเหนี่ยวนำ 1 T ผ่านพื้นผิว 1 ม. 2 ซึ่งตั้งฉากกับเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

ฟลักซ์แม่เหล็กขึ้นอยู่กับทิศทางของพื้นผิวที่สนามแม่เหล็กทะลุผ่าน

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับฟลักซ์แม่เหล็ก

บทเรียนวิชาฟิสิกส์กับเราในวันนี้อุทิศให้กับหัวข้อของ สนามแม่เหล็ก. เพื่อให้การกำหนดเชิงปริมาณที่ถูกต้องของกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ เราจะต้องแนะนำปริมาณใหม่ ซึ่งจริง ๆ แล้วเรียกว่าฟลักซ์แม่เหล็กหรือฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

จากชั้นเรียนก่อนหน้านี้ คุณรู้อยู่แล้วว่าสนามแม่เหล็กอธิบายโดยเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B ตามแนวคิดของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำ B เราสามารถหาฟลักซ์แม่เหล็กได้ ในการทำเช่นนี้เราจะพิจารณาตัวนำหรือวงจรปิดที่มีพื้นที่ S สมมติว่าสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอที่มีการเหนี่ยวนำ B ผ่านเข้าไป จากนั้นฟลักซ์แม่เหล็ก F เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กผ่านพื้นผิวที่มีพื้นที่ S คือค่าของ ผลคูณของโมดูลัสของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B และพื้นที่ของวงจร S และโดย cos มุมระหว่างเวกเตอร์ B และ cos alpha ปกติ:

โดยทั่วไปแล้วเราได้ข้อสรุปว่าหากเราวางวงจรที่มีกระแสในสนามแม่เหล็ก เส้นเหนี่ยวนำทั้งหมดของสนามแม่เหล็กนี้จะผ่านวงจร นั่นคือเราสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กคือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กนี้ซึ่งอยู่ที่ทุกจุดของเส้นนี้ หรืออาจกล่าวได้ว่าเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็นฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำตามพื้นที่จำกัดและอธิบายโดยเส้นเหล่านี้ เช่น ฟลักซ์แม่เหล็ก

และตอนนี้จำหน่วยของฟลักซ์แม่เหล็กเท่ากับ:

ทิศทางและปริมาณของฟลักซ์แม่เหล็ก

แต่ก็จำเป็นต้องรู้ด้วยว่าฟลักซ์แม่เหล็กแต่ละอันมีทิศทางและค่าเชิงปริมาณของตัวเอง ในกรณีนี้ เราสามารถพูดได้ว่าวงจรผ่านฟลักซ์แม่เหล็กบางอย่าง และควรสังเกตว่าขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กยังขึ้นอยู่กับขนาดของวงจร นั่นคือ ยิ่งขนาดของวงจรมีขนาดใหญ่เท่าใด ฟลักซ์แม่เหล็กก็จะยิ่งผ่านเข้าไปได้มากเท่านั้น

ที่นี่เราสามารถสรุปและบอกว่าฟลักซ์แม่เหล็กขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่มันผ่านไป ตัวอย่างเช่น ถ้าเราใช้เฟรมขนาดคงที่ซึ่งถูกเจาะโดยสนามแม่เหล็กคงที่ ในกรณีนี้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านเฟรมนี้จะคงที่

ด้วยความแรงของสนามแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้น การเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติ นอกจากนี้ ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน โดยขึ้นอยู่กับขนาดของการเหนี่ยวนำที่เพิ่มขึ้น

งานจริง

1. ดูที่รูปนี้อย่างละเอียดและตอบคำถาม: ฟลักซ์แม่เหล็กจะเปลี่ยนแปลงได้อย่างไรหากวงจรหมุนรอบแกน OO"

2. คุณคิดอย่างไร ฟลักซ์แม่เหล็กจะเปลี่ยนแปลงได้อย่างไรถ้าเราใช้วงจรปิดซึ่งตั้งอยู่ที่มุมหนึ่งกับเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก และพื้นที่ของมันลดลงครึ่งหนึ่งและโมดูลเวกเตอร์เพิ่มขึ้นเป็นสี่เท่า
3. ดูตัวเลือกคำตอบและบอกวิธีจัดแนวเฟรมในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอเพื่อให้ฟลักซ์ผ่านเฟรมนี้เป็นศูนย์ คำตอบใดจะถูกต้อง?

4. ดูภาพวาดของวงจร I และ II ที่ปรากฎอย่างระมัดระวังและให้คำตอบว่าฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปลงระหว่างการหมุนได้อย่างไร

5. คุณคิดว่าอะไรเป็นตัวกำหนดทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ?
6. อะไรคือความแตกต่างระหว่างการเหนี่ยวนำแม่เหล็กและฟลักซ์แม่เหล็ก? ตั้งชื่อความแตกต่างเหล่านี้
7. สูตรสำหรับฟลักซ์แม่เหล็กและปริมาณที่รวมอยู่ในสูตรนี้คืออะไร
8. คุณรู้วิธีการวัดฟลักซ์แม่เหล็กแบบใด?

มันน่าสนใจที่จะรู้

คุณทราบหรือไม่ว่ากิจกรรมแสงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นส่งผลกระทบต่อสนามแม่เหล็กโลก และประมาณทุกๆ 11 ปีครึ่งจะเพิ่มขึ้นในลักษณะที่สามารถรบกวนการสื่อสารทางวิทยุ ทำให้เข็มทิศล้มเหลว และส่งผลเสียต่อความเป็นอยู่ของมนุษย์ กระบวนการดังกล่าวเรียกว่าพายุแม่เหล็ก

Myakishev G. Ya. ฟิสิกส์ เกรด 11: หนังสือเรียน สำหรับการศึกษาทั่วไป สถาบัน: พื้นฐานและโปรไฟล์ ระดับ / G. Ya. Myakishev, B. V. Bukhovtsev, V. M. Charugin; เอ็ด V. I. Nikolaev, N. A. Parfenteva - แก้ไขครั้งที่ 17 และเพิ่มเติม - ม.: การศึกษา, 2551. - 399 น.: ป่วย

ในบรรดาคำจำกัดความและแนวคิดต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็ก เราควรเน้นฟลักซ์แม่เหล็กซึ่งมีทิศทางที่แน่นอน คุณสมบัตินี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้าในการออกแบบเครื่องมือและอุปกรณ์ตลอดจนการคำนวณวงจรต่างๆ

แนวคิดของฟลักซ์แม่เหล็ก

ก่อนอื่นจำเป็นต้องสร้างสิ่งที่เรียกว่าฟลักซ์แม่เหล็ก ควรพิจารณาค่านี้ร่วมกับสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอ เป็นเนื้อเดียวกันทุกจุดของพื้นที่ที่กำหนด พื้นผิวบางอย่างซึ่งมีพื้นที่คงที่ซึ่งแสดงด้วยสัญลักษณ์ S อยู่ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็ก เส้นสนาม กระทำกับพื้นผิวนี้และตัดผ่าน

ดังนั้นฟลักซ์แม่เหล็ก Ф ซึ่งข้ามพื้นผิวกับพื้นที่ S ประกอบด้วยเส้นจำนวนหนึ่งที่ตรงกับเวกเตอร์ B และผ่านพื้นผิวนี้

พารามิเตอร์นี้สามารถพบได้และแสดงเป็นสูตร Ф = BS cos α โดยที่ α คือมุมระหว่างทิศทางปกติกับพื้นผิว S และเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B ตามสูตรนี้ เราสามารถกำหนดฟลักซ์แม่เหล็กด้วย ค่าสูงสุดโดยที่ cos α \u003d 1 และตำแหน่งของเวกเตอร์ B จะขนานกับเส้นปกติที่ตั้งฉากกับพื้นผิว S และในทางกลับกัน ฟลักซ์แม่เหล็กจะน้อยที่สุดหากเวกเตอร์ B ตั้งอยู่ในแนวตั้งฉากกับเส้นปกติ

ในเวอร์ชันนี้ เส้นเวกเตอร์จะเลื่อนไปตามระนาบและไม่ตัดผ่าน นั่นคือฟลักซ์จะถูกนำมาพิจารณาตามเส้นของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ข้ามพื้นผิวเฉพาะเท่านั้น

ในการค้นหาค่านี้ จะใช้เวเบอร์หรือโวลต์วินาที (1 Wb \u003d 1 V x 1 s) พารามิเตอร์นี้สามารถวัดได้ในหน่วยอื่นๆ ค่าที่น้อยกว่าคือค่าแมกซ์เวลล์ ซึ่งก็คือ 1 Wb = 10 8 µs หรือ 1 µs = 10 -8 Wb

พลังงานสนามแม่เหล็กและฟลักซ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

หากกระแสไฟฟ้าผ่านตัวนำ จะเกิดสนามแม่เหล็กซึ่งมีพลังงานอยู่รอบๆ ต้นกำเนิดของมันเกี่ยวข้องกับพลังงานไฟฟ้าของแหล่งกระแสไฟฟ้าซึ่งถูกใช้ไปบางส่วนเพื่อเอาชนะ EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองที่เกิดขึ้นในวงจร นี่คือสิ่งที่เรียกว่าพลังงานในตัวเองของกระแสซึ่งเกิดจากสิ่งนี้ นั่นคือพลังงานของสนามและกระแสจะเท่ากัน

ค่าของพลังงานในตัวเองของกระแสแสดงโดยสูตร W \u003d (L x I 2) / 2 คำจำกัดความนี้ถือว่าเท่ากับงานที่ทำโดยแหล่งกระแสไฟฟ้าที่เอาชนะการเหนี่ยวนำ นั่นคือ EMF ที่เหนี่ยวนำตัวเองและสร้างกระแสในวงจรไฟฟ้า เมื่อกระแสหยุดทำงาน พลังงานของสนามแม่เหล็กจะไม่หายไปอย่างไร้ร่องรอย แต่จะถูกปล่อยออกมา เช่น ในรูปของส่วนโค้งหรือประกายไฟ

ฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดขึ้นในสนามเรียกอีกอย่างว่าฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่มีค่าเป็นบวกหรือลบ ซึ่งทิศทางจะถูกระบุโดยเวกเตอร์ตามอัตภาพ ตามกฎแล้วการไหลนี้ผ่านวงจรที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ด้วยทิศทางที่เป็นบวกของปกติที่สัมพันธ์กับรูปร่าง ทิศทางของการเคลื่อนที่ในปัจจุบันจะเป็นค่าที่กำหนดตาม ในกรณีนี้ ฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากวงจรด้วย ไฟฟ้าช็อตและผ่านรูปร่างนี้จะมีค่ามากกว่าศูนย์เสมอ การวัดผลในทางปฏิบัติยังชี้ให้เห็นถึงสิ่งนี้ด้วย

ฟลักซ์แม่เหล็กมักจะวัดในหน่วยที่กำหนดโดยระบบ SI ระหว่างประเทศ นี่คือ Weber ที่รู้จักกันแล้วซึ่งเป็นขนาดของการไหลผ่านระนาบที่มีพื้นที่ 1 ตร.ม. พื้นผิวนี้วางตั้งฉากกับเส้นสนามแม่เหล็กด้วยโครงสร้างที่สม่ำเสมอ

แนวคิดนี้อธิบายได้ดีโดยทฤษฎีบทเกาส์ มันสะท้อนถึงการไม่มีประจุแม่เหล็ก ดังนั้นเส้นเหนี่ยวนำจึงแสดงเป็นเส้นปิดหรือไปไม่มีที่สิ้นสุดเสมอโดยไม่มีจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุด นั่นคือฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านพื้นผิวปิดทุกชนิดจะเป็นศูนย์เสมอ

1. หลักการของแอคทีฟเรดาร์
2. เรดาร์พัลส์ หลักการทำงาน.
3. เวลาพื้นฐานของการทำงานของเรดาร์พัลส์
4. ประเภทของการวางแนวเรดาร์
5. การก่อตัวของการกวาดบนเรดาร์ PPI
6. หลักการทำงานของบันทึกการเหนี่ยวนำ
7. ประเภทของความล่าช้าแน่นอน บันทึก Doppler ไฮโดรอะคูสติก
8. เครื่องบันทึกข้อมูลการบิน รายละเอียดของงาน.
9. วัตถุประสงค์และหลักการทำงานของเอไอเอส
10.รับส่งข้อมูล AIS
11. องค์กรวิทยุสื่อสารใน AIS
12. องค์ประกอบของอุปกรณ์เรือ AIS
13. แผนภาพโครงสร้างของเรือ AIS
14. หลักการทำงานของ GPS SNS
15. สาระสำคัญของโหมดความแตกต่างของ GPS
16.แหล่งที่มาของข้อผิดพลาดใน GNSS
17. แผนภาพโครงสร้างของเครื่องรับ GPS
18. แนวคิดของ ECDIS
19. การจำแนกประเภท ENC
20. การแต่งตั้งและคุณสมบัติของไจโรสโคป
21. หลักการทำงานของไจโรคอมพาส
22. หลักการทำงานของเข็มทิศแม่เหล็ก

เครื่องวัดอุณหภูมิอิเล็กทรอนิกส์นิยมใช้เป็นเครื่องวัดอุณหภูมิ คุณสามารถทำความคุ้นเคยกับเทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิตอลแบบสัมผัสและไม่สัมผัสได้ที่เว็บไซต์ http://mera-tek.ru/termometry/termometry-elektronnye อุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ให้การวัดอุณหภูมิที่การติดตั้งทางเทคโนโลยี เนื่องจากมีความแม่นยำในการวัดสูงและความเร็วในการบันทึกสูง

ในโพเทนชิออมิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ ทั้งการบ่งชี้และการบันทึก จะใช้การรักษาเสถียรภาพกระแสไฟอัตโนมัติในวงจรโพเทนชิออมิเตอร์และการชดเชยเทอร์โมคัปเปิลแบบต่อเนื่อง

การเชื่อมต่อตัวนำ- ส่วนหนึ่งของกระบวนการทางเทคโนโลยีในการเชื่อมต่อสายเคเบิล ตัวนำตีเกลียวที่มีพื้นที่หน้าตัดตั้งแต่ 0.35 ถึง 1.5 มม. 2 เชื่อมต่อด้วยการบัดกรีหลังจากบิดสายแต่ละเส้น (รูปที่ 1) หากพวกเขาได้รับการบูรณะด้วยท่อฉนวน 3 ดังนั้นก่อนที่จะบิดสายไฟพวกเขาจะต้องวางบนแกนและย้ายไปที่การตัดของปลอก 4

ข้าว. 1. การเชื่อมต่อแกนโดยการบิด: 1 - แกนนำไฟฟ้า; ฉนวน 2 แกน; 3 - ท่อฉนวน; 4 - ปลอกสายเคเบิล; 5 - สายกระป๋อง; 6 - พื้นผิวบัดกรี

ตัวนำที่เป็นของแข็งพวกมันซ้อนทับกันติดแน่นก่อนบัดกรีด้วยผ้าพันแผลสองเส้นของลวดทองแดงกระป๋องสองหรือสามรอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3 มม. (รูปที่ 2) คุณยังสามารถใช้เทอร์มินัลพิเศษ wago 222 415 ซึ่งปัจจุบันได้รับความนิยมอย่างมากเนื่องจากใช้งานง่ายและเชื่อถือได้ในการใช้งาน

เมื่อติดตั้งแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้า ตัวเรือนจะต้องต่อสายดินด้วยลวดที่มีหน้าตัดอย่างน้อย 4 มม. 2 ผ่านสกรูดิน จุดเชื่อมต่อของตัวนำสายดินได้รับการทำความสะอาดอย่างทั่วถึง และหลังจากเชื่อมต่อแล้ว จะทาจาระบี CIATIM-201 เพื่อป้องกันการกัดกร่อน ในตอนท้ายของการติดตั้งตรวจสอบค่าซึ่งควรมีอย่างน้อย 20 MΩและอุปกรณ์ต่อสายดินซึ่งไม่ควรเกิน 10 Ω

ข้าว. 1. แผนภาพการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าของบล็อกเซ็นเซอร์ของกลไกไฟฟ้าแบบหมุนรอบเดียว A - แอมพลิฟายเออร์ยูนิต BU-2, B - ยูนิตเซ็นเซอร์แม่เหล็ก, C - แอคชูเอเตอร์ไฟฟ้า

21.03.2019

ประเภทของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซ

การใช้ก๊าซในเตาเผา อุปกรณ์ต่างๆ และการติดตั้ง จำเป็นต้องควบคุมกระบวนการเผาไหม้เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยและการทำงานของอุปกรณ์อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ สภาพแวดล้อมของก๊าซกำหนดโดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า

ภาพแสดงสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอ Homogeneous หมายถึง เหมือนกันทุกจุดในปริมาตรที่กำหนด พื้นผิวที่มีพื้นที่ S วางอยู่ในสนาม เส้นสนามตัดกับพื้นผิว

การกำหนดฟลักซ์แม่เหล็ก:

ฟลักซ์แม่เหล็ก Ф ผ่านพื้นผิว S คือจำนวนเส้นของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B ที่ผ่านพื้นผิว S

สูตรฟลักซ์แม่เหล็ก:

ที่นี่ α คือมุมระหว่างทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B และมุมปกติกับพื้นผิว S

ดังจะเห็นได้จากสูตรฟลักซ์แม่เหล็กว่าฟลักซ์แม่เหล็กสูงสุดจะอยู่ที่ cos α = 1 และจะเกิดขึ้นเมื่อเวกเตอร์ B ขนานกับเส้นปกติกับพื้นผิว S ฟลักซ์แม่เหล็กต่ำสุดจะอยู่ที่ cos α = 0, นี่จะเป็นตอนที่เวกเตอร์ B ตั้งฉากกับเส้นปกติกับพื้นผิว S เพราะในกรณีนี้ เส้นของเวกเตอร์ B จะเลื่อนผ่านพื้นผิว S โดยไม่ตัดกัน

และตามคำจำกัดความของฟลักซ์แม่เหล็ก จะพิจารณาเฉพาะเส้นของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ตัดกับพื้นผิวที่กำหนดเท่านั้น

ฟลักซ์แม่เหล็กวัดเป็นเวเบอร์ (โวลต์-วินาที): 1 wb \u003d 1 v * s นอกจากนี้ Maxwell ยังใช้ในการวัดฟลักซ์แม่เหล็ก: 1 wb \u003d 10 8 μs ดังนั้น 1 μs = 10 -8 wb

ฟลักซ์แม่เหล็กเป็นปริมาณสเกลาร์

พลังงานของสนามแม่เหล็กแห่งปัจจุบัน

รอบ ๆ ตัวนำที่มีกระแสจะมีสนามแม่เหล็กที่มีพลังงานอยู่ มันมาจากไหน? แหล่งกระแสที่รวมอยู่ในวงจรไฟฟ้ามีพลังงานสำรอง ในขณะที่ปิดวงจรไฟฟ้า แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าจะใช้พลังงานส่วนหนึ่งเพื่อเอาชนะการกระทำของ EMF ที่เกิดขึ้นใหม่ของการเหนี่ยวนำตัวเอง พลังงานส่วนนี้เรียกว่า พลังงานของตัวเองปัจจุบันและไปสู่การก่อตัวของสนามแม่เหล็ก พลังงานของสนามแม่เหล็กเท่ากับพลังงานในตัวเองของกระแส พลังงานในตัวเองของกระแสมีค่าเท่ากับงานที่แหล่งกระแสต้องทำเพื่อเอาชนะ EMF ที่เหนี่ยวนำตัวเองเพื่อสร้างกระแสในวงจร

พลังงานของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังสองของความแรงของกระแส พลังงานของสนามแม่เหล็กหายไปไหนหลังจากกระแสหยุดลง? - โดดเด่น (เมื่อเปิดวงจรที่มีกระแสมากพอ อาจเกิดประกายไฟหรือส่วนโค้งได้)

4.1. กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า การเหนี่ยวนำตนเอง ตัวเหนี่ยวนำ

สูตรพื้นฐาน

กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (กฎของฟาราเดย์):

, (39)

แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำอยู่ที่ไหน คือฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมด (การเชื่อมต่อฟลักซ์)

ฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสในวงจร

โดยที่ตัวเหนี่ยวนำของวงจรคือความแรงของกระแส

กฎของฟาราเดย์ที่ใช้กับการชักนำตนเอง

แรงเคลื่อนไฟฟ้าของการเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นเมื่อเฟรมหมุนด้วยกระแสในสนามแม่เหล็ก

โดยที่การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กคือพื้นที่เฟรม คือความเร็วเชิงมุมของการหมุน

ตัวเหนี่ยวนำโซลินอยด์

, (43)

โดยที่ค่าคงที่แม่เหล็กคือค่าการซึมผ่านของแม่เหล็กของสาร คือจำนวนรอบของโซลินอยด์ คือพื้นที่หน้าตัดของเทิร์น คือความยาวของโซลินอยด์

กระแสวงจรเปิด

โดยที่ความแรงของกระแสที่เกิดขึ้นในวงจร คือ ค่าความเหนี่ยวนำของวงจร คือ ความต้านทานของวงจร คือ เวลาเปิด

ความแรงของกระแสเมื่อปิดวงจร

. (45)

เวลาพักผ่อน

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

สนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงไปตามกฎหมาย โดยที่ = 15 mT,. ขดลวดนำไฟฟ้าแบบวงกลมที่มีรัศมี = 20 ซม. วางอยู่ในสนามแม่เหล็กโดยทำมุมกับทิศทางของสนาม (ณ ช่วงเวลาเริ่มต้น) ค้นหาแรงเคลื่อนไฟฟ้าของการเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในขดลวด ณ เวลา = 5 วินาที

สารละลาย

ตามกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้าของการเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในขดลวดโดยที่ฟลักซ์แม่เหล็กอยู่ในขดลวด

พื้นที่ของขดลวดอยู่ที่ไหน; คือมุมระหว่างทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กและเส้นปกติกับรูปร่าง:.

ลองแทนค่าตัวเลข: = 15 mT,, = 20 cm = = 0.2 m,

การคำนวณให้ .

ตามกฎของฟาราเดย์ ที่ไหน แต่ ดังนั้น

เครื่องหมาย “–” บ่งชี้ว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำและกระแสเหนี่ยวนำถูกทิศทางทวนเข็มนาฬิกา

เหนี่ยวนำตัวเอง

ตัวนำแต่ละตัวที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านอยู่ในสนามแม่เหล็กของมันเอง

เมื่อความแรงของกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนไปในตัวนำ m.field จะเปลี่ยนไปเช่น ฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันนี้ การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กนำไปสู่การเกิดขึ้นของสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนและ EMF เหนี่ยวนำปรากฏขึ้นในวงจร ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำตัวเองการเหนี่ยวนำตัวเองเป็นปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำ EMF ในวงจรไฟฟ้าอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของความแรงของกระแส แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเรียกว่า แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเอง

การแสดงปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตนเอง

การปิดวงจร เมื่อวงจรปิด กระแสจะเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของฟลักซ์แม่เหล็กในขดลวด สนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนเกิดขึ้นโดยตรงกับกระแส เช่น EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองเกิดขึ้นในขดลวด ซึ่งป้องกันไม่ให้กระแสเพิ่มขึ้นในวงจร (สนามกระแสน้ำวนจะชะลออิเล็กตรอน) ผลที่ตามมา L1 สว่างขึ้นในภายหลังกว่า L2

วงจรเปิด เมื่อเปิดวงจรไฟฟ้า กระแสจะลดลง m.flow ในขดลวดลดลง สนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนจะปรากฏขึ้น กำกับเหมือนกระแส (พยายามรักษาความแรงของกระแสเท่าเดิม) เช่น แรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองปรากฏในขดลวดซึ่งรักษากระแสในวงจร เป็นผลให้ L เมื่อปิด สว่างวาบบทสรุปทางวิศวกรรมไฟฟ้า ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตัวเองจะปรากฏเมื่อปิดวงจร (กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นทีละน้อย) และเมื่อเปิดวงจร (กระแสไฟฟ้าจะไม่หายไปในทันที)

ตัวเหนี่ยวนำ

EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองขึ้นอยู่กับอะไร? กระแสไฟฟ้าสร้างสนามแม่เหล็กในตัวเอง ฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจรเป็นสัดส่วนกับการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก (Ф ~ B) การเหนี่ยวนำเป็นสัดส่วนกับความแรงของกระแสในตัวนำ (B ~ I) ดังนั้นฟลักซ์แม่เหล็กจึงเป็นสัดส่วนกับความแรงของกระแส (Ф ~ I ). แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงความแรงของกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า คุณสมบัติของตัวนำ (ขนาดและรูปร่าง) และความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ของตัวกลางที่ตัวนำตั้งอยู่ ปริมาณทางกายภาพที่แสดงการพึ่งพา EMF แบบเหนี่ยวนำตัวเองกับขนาดและรูปร่างของตัวนำและสภาพแวดล้อมที่ตัวนำตั้งอยู่เรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำตัวเองหรือค่าความเหนี่ยวนำ ตัวเหนี่ยวนำ - ทางกายภาพ ค่าตัวเลขเท่ากับ EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองที่เกิดขึ้นในวงจรเมื่อความแรงของกระแสเปลี่ยนแปลง 1 แอมแปร์ใน 1 วินาที นอกจากนี้ยังสามารถคำนวณค่าความเหนี่ยวนำได้ด้วยสูตร:

โดยที่ F คือฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านวงจร I คือความแรงของกระแสในวงจร

หน่วย SI สำหรับการเหนี่ยวนำ:

ความเหนี่ยวนำของขดลวดขึ้นอยู่กับ: จำนวนรอบ ขนาดและรูปร่างของขดลวด และการซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ของตัวกลาง (สามารถมีแกนได้)

EMF เหนี่ยวนำตัวเอง

EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองช่วยป้องกันการเพิ่มความแรงของกระแสเมื่อเปิดวงจรและความแรงของกระแสที่ลดลงเมื่อเปิดวงจร

ในการระบุลักษณะการดึงดูดของสารในสนามแม่เหล็ก เราใช้ โมเมนต์แม่เหล็ก (P ม ). มีค่าเท่ากับโมเมนต์เชิงกลของสารในสนามแม่เหล็กที่มีการเหนี่ยวนำ 1 T

ช่วงเวลาแม่เหล็กของหน่วยปริมาตรของสสารกำหนดลักษณะเฉพาะของมัน การสะกดจิต - I ถูกกำหนดโดยสูตร:

ฉัน=ร ม /วี , (2.4)

ที่ไหน วี คือปริมาตรของสาร

วัดการสะกดจิตในระบบ SI เช่นความตึงเครียดใน เช้า, ปริมาณเป็นเวกเตอร์

คุณสมบัติทางแม่เหล็กของสารมีลักษณะเฉพาะ ความไวต่อแม่เหล็กจำนวนมาก - ค อ , ปริมาณนั้นไร้มิติ

ถ้าร่างกายถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็กที่มีการเหนี่ยวนำ ใน 0 จากนั้นจึงเกิดการสะกดจิต ส่งผลให้ร่างกายสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นเองด้วยการเหนี่ยวนำ ใน " ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็ก

ในกรณีนี้ เวกเตอร์การเหนี่ยวนำในสิ่งแวดล้อม (ใน)จะประกอบด้วยเวกเตอร์:

บี = บี 0 + V " (ละเครื่องหมายเวกเตอร์), (2.5)

ที่ไหน ใน " - การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กของสารแม่เหล็ก

การเหนี่ยวนำของสนามของตัวเองนั้นพิจารณาจากคุณสมบัติทางแม่เหล็กของสารซึ่งมีลักษณะความไวต่อสนามแม่เหล็กเชิงปริมาตร - ค อ นิพจน์เป็นจริง: ใน " = ค อ ใน 0 (2.6)

หารด้วย ม 0 นิพจน์ (2.6):

ใน " /ม อ = ค อ ใน 0 /ม 0

เราได้รับ: ชม " = ค อ ชม 0 , (2.7)

แต่ ชม " กำหนดการสะกดจิตของสาร ฉัน , เช่น. ชม " = ฉัน จากนั้นจาก (2.7):

ฉัน = ค อ ชม 0 . (2.8)

ดังนั้นหากสารนั้นอยู่ในสนามแม่เหล็กภายนอกที่มีความแรง ชม 0 จากนั้นภายในนั้นการเหนี่ยวนำถูกกำหนดโดยนิพจน์:

บี=บี 0 + V " = ม 0 ชม 0 +ม 0 ชม " = ม 0 (ชม 0 + ฉัน)(2.9)

นิพจน์สุดท้ายจะใช้ได้อย่างเคร่งครัดเมื่อแกนกลาง (สสาร) อยู่ในสนามแม่เหล็กภายนอกที่สม่ำเสมออย่างสมบูรณ์ (รูปิด โซลินอยด์ที่ยาวไม่สิ้นสุด ฯลฯ)

ฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B ผ่านพื้นผิวใดๆ ฟลักซ์แม่เหล็กผ่านพื้นที่ขนาดเล็ก dS ซึ่งภายในเวกเตอร์ B ไม่มีการเปลี่ยนแปลง เท่ากับ dФ = ВndS โดยที่ Bn คือเส้นโครงของเวกเตอร์บนเส้นปกติไปยังพื้นที่ dS ฟลักซ์แม่เหล็ก Ф ผ่านขั้นสุดท้าย ... ... ใหญ่ พจนานุกรมสารานุกรม

สนามแม่เหล็ก- (ฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก), ฟลักซ์Фของเวกเตอร์แม่เหล็ก การเหนี่ยวนำ B ถึง cl พื้นผิว. M. p. dФผ่านพื้นที่ขนาดเล็ก dS ซึ่งภายในนั้นถือว่าเวกเตอร์ B ไม่เปลี่ยนแปลงแสดงด้วยผลคูณของขนาดของพื้นที่และการฉายภาพ Bn ของเวกเตอร์ไปยัง ... ... สารานุกรมกายภาพ

สนามแม่เหล็ก- ค่าสเกลาร์เท่ากับฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก [GOST R 52002 2003] ฟลักซ์แม่เหล็ก ฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กผ่านพื้นผิวที่ตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก ซึ่งกำหนดเป็นผลคูณของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ณ จุดที่กำหนดและพื้นที่ ... ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค

สนามแม่เหล็ก- (สัญลักษณ์ F) การวัดความแรงและขอบเขตของสนามแม่เหล็ก การไหลผ่านพื้นที่ A ที่มุมฉากกับสนามแม่เหล็กเดียวกันคือ Ф=mNA โดยที่ m คือค่า PERMEABILITY ทางแม่เหล็กของตัวกลาง และ H คือความเข้มของสนามแม่เหล็ก ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กคือฟลักซ์ ... ... พจนานุกรมสารานุกรมทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิค

สนามแม่เหล็ก- ฟลักซ์ Ф ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก (ดู (5)) В ผ่านพื้นผิว S, ปกติถึงเวกเตอร์ В ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ หน่วยของฟลักซ์แม่เหล็กใน SI (ดู) ... สารานุกรมมหาโปลีเทคนิค

สนามแม่เหล็ก- ค่าที่แสดงลักษณะพิเศษของสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวที่กำหนด M. p. วัดได้จากจำนวนเส้นแรงแม่เหล็กที่ผ่านพื้นผิวที่กำหนด พจนานุกรมทางเทคนิครถไฟ ม.: การขนส่งของรัฐ ... ... พจนานุกรมทางเทคนิครถไฟ

สนามแม่เหล็ก- ปริมาณสเกลาร์เท่ากับฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก... ที่มา: ELEKTROTEHNIKA. ข้อกำหนดและคำจำกัดความของแนวคิดพื้นฐาน GOST R 52002 2003 (อนุมัติโดยกฤษฎีกามาตรฐานแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย 01/09/2003 N 3 st) ... คำศัพท์ทางการ

สนามแม่เหล็ก- ฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B ผ่านพื้นผิวใดๆ ฟลักซ์แม่เหล็กผ่านพื้นที่ขนาดเล็ก dS ซึ่งภายในเวกเตอร์ B ไม่มีการเปลี่ยนแปลง มีค่าเท่ากับ dФ = BndS โดยที่ Bn คือเส้นโครงของเวกเตอร์บนเส้นปกติไปยังพื้นที่ dS ฟลักซ์แม่เหล็ก Ф ผ่านขั้นสุดท้าย ... ... พจนานุกรมสารานุกรม

สนามแม่เหล็ก- , ฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กฟลักซ์ของเวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กผ่านพื้นผิวใดๆ สำหรับพื้นผิวปิด ฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดเป็นศูนย์ ซึ่งสะท้อนถึงธรรมชาติของสนามแม่เหล็ก เช่น การไม่มีอยู่ในธรรมชาติของ ... พจนานุกรมสารานุกรมโลหะวิทยา

สนามแม่เหล็ก- 12. ฟลักซ์แม่เหล็ก ฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ที่มา: GOST 19880 74: วิศวกรรมไฟฟ้า แนวคิดพื้นฐาน. ข้อกำหนดและคำจำกัดความเอกสารต้นฉบับ 12 แม่เหล็กบน ... หนังสืออ้างอิงพจนานุกรมของข้อกำหนดของเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค

หนังสือ

• , Mitkevich V. F. หนังสือเล่มนี้มีจำนวนมากที่ไม่ได้ให้ความสนใจเสมอเมื่อพูดถึงฟลักซ์แม่เหล็กและยังไม่ได้รับการแสดงอย่างชัดเจนเพียงพอหรือยังไม่ได้ ... ซื้อสำหรับ 2252 UAH (เฉพาะยูเครน)
• ฟลักซ์แม่เหล็กและการเปลี่ยนแปลงของมัน VF Mitkevich หนังสือเล่มนี้จะผลิตขึ้นตามคำสั่งของคุณโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ตามคำสั่ง มีหลายอย่างในหนังสือเล่มนี้ที่มักไม่ได้รับความสนใจเมื่อพูดถึง...