Magnetno polje tuljave s tokom. Elektromagneti in njihova uporaba

Elektromagnetizem - niz pojavov s priključitvijo električnega toka in magnetnih polj povzroča. Včasih je ta odnos vodi do neželenih učinkov. Na primer, tok, ki teče skozi električnih kablov na ladji povzroča nepotrebno odklon ladijski kompas. Vendar pa je električna energija se pogosto namenoma uporablja za ustvarjanje magnetnega polja visoke intenzitete. Kot primer elektromagnetov. O njih danes in se bomo pogovorili.

Električni tok in magnetnega pretoka

Intenzivnost magnetnega polja lahko določimo število magnetnega pretoka linije, ki spada na področje enote. Magnetno polje se pojavlja povsod, kjer je električni tok teče, in magnetnega pretoka v zraku je sorazmerna slednje. Naravnost žica nosi tok, se lahko upogne v tuljavi. Na dovolj majhen radij obračanja, to vodi k povečanju magnetnega pretoka. V tem primeru, se trenutno ne poveča.

Učinek koncentracije magnetnega pretoka se lahko še poveča s povečanjem števila ovojev, npr. E. sukanjem žice v tuljavi. Obratno je res. Tuljava tok magnetno polje je mogoče zmanjšati z zmanjšanjem števila vrtljajev.

Izpeljemo pomemben odnos. Na točki maksimalne gostote magnetnega pretoka (to na enoto površine večina tokovnice) razmerje med električnim tokom I, je število ovojev žice n in magnetnega pretoka B izražene kot sledi: V tok sorazmeren s V. 12 A je tok skozi tuljavo 3 ovojev to ustvarja povsem enako magnetno polje kot tok 3 a, tok skozi tuljavo 12 zavojev. Pomembno je vedeti, reševanje praktičnih problemov.

elektromagnetni

Tuljava navite žice, ki je magnetno polje, imenovano elektromagnetom. Žice se lahko navije na železo (železnega jedra). Primeren in nemagnetna baza (npr zraka jedro). Kot lahko vidite, lahko uporabite ne samo likalnik za ustvarjanje magnetnega polja tuljavo s tokom. Z vidika obsega koli brez magnetnega jedra tok enakovredno razdaljo. To pomeni, da nad razmerje med toka in števila ovojev, v tem primeru se izvede natančno. Tako se lahko zmanjša magnetno polje toka skozi tuljavo, če se uporablja ta vzorec.

Uporaba železa v elektromagneta

Zakaj v magnetnega rabljene železa? Njena prisotnost vpliva na magnetno polje tuljave s tokom v dveh pogledih. To poveča magnetni učinek toka, pogosto tisoč krat ali več. Vendar pa se lahko, da se razdelijo eno pomembno sorazmernost. Gre za to, kar obstaja med magnetnim pretokom in tok v tuljavah z zračnim jedrom.

Mikroskopski polje na področjih železa (natančneje, njihovi magnetni moment) pod vplivom magnetnega polja, ki nastajajo tokovi so izdelani v eno smer. Kot posledica prisotnosti železnega jedra toka proizvaja večji magnetni pretok na enoto Presek žic. Tako gostote toka znatno poveča. Ko vse domene poravnani v eno smer, kar še povečuje tok (ali število ovojev v tuljavi) le nekoliko poveča magnetno gostoto.

Zdaj vam povem nekaj o indukcijo. To je pomemben del teme, ki zanimajo nas.

Magnetni indukcijsko tuljavo s tokom

Čeprav je magnetno polje solenoidu z železnim jedrom je veliko močnejši od magnetnega polja magnetnega zračnega jedra, njegova vrednost je omejena z lastnostmi železa. Velikost tuljavo, ki ustvarja zračni jedrom teoretično noben način ni omejen. Vendar pa, kot pravilo, prejemajo ogromne tokove, ki so potrebni za ustvarjanje pogojev, ki so primerljive velikosti v polju tuljave z železnim jedrom, je zelo težko in drago. Vedno ne gredo v to smer.

Kaj se zgodi, če spremenite magnetno polje tuljave s trenutno? Ta ukrep lahko ustvari električni tok na enak način, kot trenutno ustvarja magnetno polje. Ko se približuje magnet do vodnikov magnetne sile, ki prečkajo vodnika inducira napetost v njem. Polariteta inducirane napetosti je odvisna od polarnosti in smer spremembe magnetnega pretoka. Ta učinek je veliko bolj izrazita v tuljavi kot v ločenem tuljavo: je sorazmeren s številom obratov v likvidacijo. V prisotnosti železnega jedra inducirane napetosti v naraste magnetnih. S to metodo, mora dirigent premakniti relativno magnetnega pretoka. Če dirigent ne sekajo linije magnetnega pretoka, se pojavi napetost.

Kako priti energijo

Električni generatorji ustvarjajo tok, ki temelji na enakih načelih. Značilno je, da magnet vrti med tuljave. Obseg inducirane napetosti je odvisna od jakosti magneta in njene hitrosti (ki jih določi stopnjo spremembe magnetnega pretoka). Napetost v vodniku je neposredno sorazmerna s hitrostjo njej magnetnega pretoka.

V mnogih magnetnih generatorjev se nadomesti z elektromagnet. Da bi ustvarili magnetno polje tuljave s tok, je elektromagnet priključen na električno omrežje. Ki je v tem primeru električna moč , ki jo proizvaja generator? To je enaka zmnožku napetosti čez tok. Po drugi strani pa je trenutno v vodnika in razmerja magnetnega pretoka omogoča uporabo toka električnega toka nastaja v magnetnem polju za proizvodnjo mehansko gibanje. V skladu s tem načelom, je motor teče in nekaj električnih aparatov. Vendar pa je ustvariti gibanje, v kateri morate porabiti dodatno električno energijo.

Močna magnetna polja

Trenutno uporabljate pojav superprevodnosti, je mogoče pridobiti doslej intenzivnost polja tuljave magnetne s sedanjo. V elektromagneti lahko zelo močan. Ko je ta tok teče brez izgub m. E. Ne povzroča segrevanje materiala. To omogoča, da se uporablja veliko stresa v zrak-core elektromagnetov na in se izognili omejitve, ki jih je učinek nasičenja. Zelo dobre možnosti razkriva močno magnetno polje tuljavo s tokom. Elektromagneti in njihova uporaba ni zaman zanimajo številni znanstveniki. Konec koncev, lahko močno polje se uporablja za gibanje magnetnega "blazine" in ustvarjanje novih vrst elektromotorjev in generatorjev. Sposobni so velike produktivnosti ob nizkih stroških.

Energija tuljave tok magnetno ga človeštvo aktivno uporablja. To je že dolgo pogosto uporablja, zlasti o železnicah. O tem, kako uporabljati magnetne silnice na tuljavo s tokom za nadziranje voženj vlakov, zdaj razpravljali.

Magneti o železnicah

Sistem običajno uporabljajo na železnicah, ki je za večjo varnost elektromagnetov in trajnih magnetov dopolnjujejo. Kako lahko deluje sistem? Močan trajni magnet je pritrjena blizu tirnice na določeni razdalji od semaforja. Med vožnjo vlakov več osi magnet s trajnim magnetom ravnini v voznikovi kabini se vrti z majhnim kotom, nakar magnet ostane na položaju.

Ureditev prometa na železnici

ravno gibanje magnet vključuje alarm ali sirene. Nato se zgodi naslednje. Po nekaj voznika sekund kabino prehaja preko elektromagneta, ki je povezana s semaforji. Če vlak daje zeleno luč, magnetni je pod napetostjo in os trajnega magneta v avtu je obrnil v svoj prvotni položaj, izklopite alarm v pilotski kabini. Ko je semafor rdeča ali rumena lučka, je elektromagnet izključen, nato pa po zamudo, samodejno zavira, seveda, če je pozabil, da bi voznika. Zavorni vezje (in avdio) se od vrtilne osi magneta povezan z omrežjem. Če magnet med odlašanja vrne v prvotni položaj, se zavora ni aktivirana.