It magnetyske fjild fan 'e spoel mei in aktuele. Electromagnets en harren tapassing

Elektromagnetisme - in set fan de ferskynsels feroarsake troch ferbining fan elektryske streamingen en magnetyske fjilden. Soms dizze relaasje liedt ta winske effekten. Bygelyks, de hjoeddeiske streamend troch de elektryske keabels yn in skip feroarsaket ûnnedich ôfwiking skip syn kompas. Lykwols, elektrisiteit wurdt faak bewust brûkt te meitsjen magnetyske fjilden fan hege yntinsiteit. As foarbyld electromagnets. Oer har hjoed en wy sille prate.

De elektryske stroom en de magnetyske flux

De yntinsiteit fan it magnetyske fjild kin bepale it oantal magnetyske drift rigels, dy't falt op 'e ienheid gebiet. It magnetyske fjild komt oeral dêr't elektryske stroom streamt, en de magnetyske drift yn 'e loft is proporsjoneel oan de lêste. Rjochte wire útfieren fan in aktuele, kin wurde bûgd yn 'e coil. By in foldwaande lyts straal fan beurt, dit liedt ta in groei fan magnetic flux. Yn dit gefal, it hjoeddeiske wurdt net ferhege.

Effekt fan konsintraasje fan magnetyske drift kin fierder fersterke troch it fergrutsjen fan it oantal wendingen, dws. E. er de tried yn 'e coil. De converse is wier. It magnetyske fjild coil aktuele kin wurde fermindere troch sakket it tal bochten.

Wy derive wichtige relaasje. Op it punt fan maksimaal magnetyske flux tichtheid (it per ienheid gebiet measte flow linen) op de relaasje tusken de elektryske aktive ik, it tal bochten fan tried n, en de magnetyske drift B wurdt útdrukt as folget: Yn in aktuele evenredich oan V. 12 A, de hjoeddeiske troch de spoel fan 3 bochten it skept krekt deselde magnetysk fjild as de hjoeddeiske fan 3 a, de hjoeddeiske troch de spoel fan 12 bochten. It is wichtich om te witten, oplossen fan praktyske problemen.

solenoid

It nêst wound draad, in magnetysk fjild wurdt neamd in solenoid. De Wires meie wurde wound op it izer (izer kearn). Geskikt en nonmagnetic basis (bgl, lucht kearn). Sa't jo sjen kinne, kinne jo brûke net allinne it izer te meitsjen fan in magnetysk fjild coil mei aktive. Ut it stânpunt fan de omfang fan in net-magnetic kearn en del lykweardich ôfstân. Dat is, de boppesteande relaasje tusken de besteande stream en it tal bochten yn dit gefal wurdt útfierd krekter. Sa, it magnetysk fjild fan de spoel aktive kin wurde fermindere, as wy jilde dit patroan.

It brûken fan izer yn 'e solenoid

Wêrom yn 'e solenoid brûkte izer? Har oanwêzigens beynfloedet it magnetysk fjild fan de spoel mei hjoeddeistige yn twa opsichten. It fergruttet it magnetyske wurking fan de hjoeddeiske, faak tûzenen kearen of mear. Lykwols, it kin wêze brutsen ien wichtige evenredichheid. It giet oer dat wat bestiet tusken de magnetyske drift en de hjoeddeistige yn de Coils mei lucht kearn.

Microscopische fjild yn 'e izeren domeinen (krekter sein, harren magnetic mominten) ûnder de aksje fan in magnetysk fjild dat wurdt generearre streamingen binne oanlein yn ien rjochting. As gefolch fan 'e oanwêzigens fan' e izeren kearn fan it hjoeddeiske levert in gruttere magnetysk drift per ienheid dwerstrochsneed triedden. Sa, de flux tichtheid wurdt flink. As alle domeinen aligned yn ien rjochting, fierder tanimmende de hjoeddeiske (of it tal bochten yn 'e coil) allinne in bytsje fergruttet de magnetyske flux tichtheid.

No sis jimme in bytsje oer it induction. Dat is in wichtich part fan 'e ûnderwerpen fan belang oan ús.

De magnetyske induction coil mei aktive

Hoewol't it magnetysk fjild fan in solenoid mei in izeren kearn is folle sterker as it magnetysk fjild fan de solenoid lucht kearn, syn wearde is beheind troch de eigenskippen fan it izer. De grutte fan 'e poel dy't ûntstiet in air-core teoretysk hat gjin limyt. Lykwols, as in regel, krije grutte streamingen nedich om in fjild, dat is te fergelykjen yn omfang oan it fjild coil mei in izeren kearn, is it hiel dreech en djoer. Net altyd gean dizze wei.

Wat bart der at jo it magnetysk fjild fan de spoel mei in aktuele? Dizze aksje kin generearje in elektryske stroom op deselde wize as de hjoeddeistige genereart in magnetysk fjild. Wannear't de drompel fan de magneet oan 'e dirigint rigels fan magnetyske krêft oer de dirigint, bringt in spanning dêryn. De polêr item fan de feroarsake spanning hinget ôf fan 'e Polarity en rjochting fan de feroaring fan it magnetyske flux. Dit effekt is folle mear útsprutsen yn de spoel as yn in apart coil: it is evenredich mei it tal bochten yn de slingerjende. Foar de eagen fen 'e izeren kearn fan de feroarsake spanning yn' e solenoid tanimt. Mei dizze metoade, de dirigint moat bewege relative magnetic flux. As de dirigint net kruse de rigels fan magnetyske drift, in spanning sil ûntstean.

Hoe krije enerzjy

Elektryske generearje hjoeddeistige basearre op deselde prinsipes. Typysk, de magneet draait tusken de Coils. De omfang fan de feroarsake spanning hinget ôf fan it fjild sterkte fan de magneet en syn snelheid (sy bepale de snelheid fan de feroaring fan de magnetyske flux). De spanning yn de gelieder is direkt evenredich mei de snelheid fan it magnetyske flux dêryn.

Yn in soad magneet Generators wurdt ferfongen troch in solenoid. Om te meitsjen fan in magnetysk fjild fan de spoel mei in aktuele, it solenoid is ferbûn mei de macht boarne. Dy't yn dit gefal de elektryske krêft produsearre troch de generator? It is gelyk oan it produkt fan 'e spanning oer de hjoeddeiske. Oan de oare kant, hjoeddeistige yn de dirigint en de relaasje fan de magnetyske drift lit it brûken fan drift opwekt troch elektryske stroom op it magnetysk fjild om te produsearjen meganyske beweging. Neffens dat begjinsel wurdt de motor rint en guon elektryske apparaten. Lykwols, it meitsjen fan in beweging wêryn jo moatte trochbringe in ekstra elektryske krêft.

Sterke magnetyske fjilden

Op it stuit, mei help fan it fenomeen fan supergelieding, is it mooglik om te krijen in ferskuorrende yntinsiteit fan it magnetyske fjild coil mei aktuele. De electromagnets kin hiel krachtig. As dizze aktuele streamt lossless m. E. Does not liede ferwaarming fan it materiaal. Dit makket it mooglik om te passen in soad stress yn 'e loft-core solenoids en foarkomme dat de beheinings dy't de sêding effekt. Hiel goede prospects ferriedt in krêftige magnetysk fjild coil mei aktuele. Electromagnets en it brûken derfan wurdt net om 'e nocht ynteressearre protte wittenskippers. Ommers, in sterke fjild kin brûkt wurde foar de beweging fan magnetyske "cushion" en it skeppen fan nije typen fan elektryske motors en Generators. Se binne by steat fan hege output tsjin lege kosten.

De enerzjy fan it magnetyske fjild coil hjoeddeistige wurdt aktyf brûkt troch minsken. It hie al lang in soad brûkt wurdt, yn it bysûnder, op it spoar. Oer hoe te brûken fan it magnetysk fjild rigels fan 'e spoel mei in stroom foar besetten fan' e beweging fan treinen, wy no beprate.

Magnets op it spoar

Systeem brûkte op it spoar, dy't foar gruttere feiligens electromagnets en permaninte magnets binne oanfoljend. Hoe kin betsjinje it systeem? Sterke permaninte magneet is taheakke ticht by it spoar op in beskate ôfstân fan de ferkearsljochten. Tidens de trochgong fan de treinen oer de magneet as fan de permaninte magneet fleantúch yn de bestjoerder syn cab wurdt draaid troch in lytse hoeke, wêrnei't de magneet bliuwt yn stân.

Oardering fan ferkear op it spoar

flat magneet beweging omfiemet alaarm klok of sirene. Neist, it folgjende optreedt. Nei in pear sekonden cab bestjoerder giet oer de electromagnet, dat wurdt yn ferbân brocht mei de ferkearsljochten. As de trein jout it griene ljocht, de solenoid is energized en de as fan de permaninte magneet yn 'e auto wurdt draaide yn de oarspronklike posysje, kearde him ôf fan it alaarm yn de cockpit. As de ferkearsljocht is read of giel ljocht, it electromagnet wurdt skeakelt ôf, en dan nei in fertraging, automatysk jildt de remmen, fansels, as it fergeat te meitsjen bestjoerder. Brake circuit (en audio) is ferbûn oan it netwurk sûnt de rotaasje as fan de magneet. As de magneet yn de fertraging jout yn de oarspronklike posysje, de rem is net aktivearre.