Mágneses indukció

Tudjuk, hogy egy olyan karmester, akinek a jelenlegi helye aa mágneses mező hatásának van kitéve. A irány függ az irányt a erővonalak és az irányt a jelenlegi, ha ez utóbbiak ismertek, az erő iránya határozza meg a bal kéz szabályt vagy jobbra csavart.

Nézzük meg most, milyen mértékben függ ez az erő. Forduljunk a tapasztalathoz.

Felfüggesztse a kart karját a bal karhozlineáris vezetéket, és helyezze az elektromágnes N és S oszlopai közé, úgy, hogy merőleges legyen a mágneses mező erővonalaira. Ezzel a vezetővel sorba kapcsolva bekapcsoljuk az ampermérőt, valamint a reosztátot, amellyel a karmesterünk áramát mérhetjük. Mi egyensúlyt állítunk össze és lezárjuk az áramkört. Hagyja, hogy az AB vezetékben lévő áram legyen B-től A-ig. A mérleg egyensúlya sérül; hogy helyreállítsa, a jobb kupaknak további súlyokat kell adnia, amelyek súlya megegyezik az erővel, amely függőlegesen lefelé halad a vezetőn. Most megváltoztatjuk a karmesterünk jelenlegi áramát; észrevesszük, hogy amint az áram nő, a karmesterre ható erő is nő. A változások azt mutatják, hogy az erő, amellyel a mágneses mező hatással van a vezetőre, egyenesen arányos a rajta keresztül folyó árammal.

Ez az erő az AB vezetõ hosszától függ? A probléma megoldásához különböző hosszúságú, azonos áramú vezetőket használunk. A mérések azt mutatják, hogy az az erő, amellyel egy mágneses tér egy árammal működő vezetékre hat, közvetlenül arányos a mágneses mezőben lévő vezető rész hosszával.

Legyen F egy olyan erő, amely egy mágneses mezőben elhelyezett árammal rendelkező vezetõre hat, l a vezetõ hossza, és én az áram.

A vezetõ l hossza és a benne lévõ áram hossza megváltozott, amint láttuk, az F erõt

Az F erőnek az I vezető hosszához és az abban lévő áramhoz viszonyított aránya állandó érték, attól függetlenül, hogy benne van az áram; ennek következtében ennek az aránynak a nagysága jellemezheti a mágneses mezőt.

Ezt az értéket a mágneses mező mágneses indukciójának vagy indukciójának nevezik.

B mágneses indukciót jelöljük. Definíció szerint, írhatunk:

B = F / (I · l).

Az SI rendszerben, a mágneses indukció egységébenegy olyan mező indukciója, amelyben egy 1 A áramú és 1 m hosszúságú vezeték 1 N erővel van kitéve. A készülék neve 1 newton / (ampermérő) (1N / (A˖m) rövidítés).

Mutassuk meg, hogy 1 N / (A˖m) = 1 (V˖sec) / m²:

1 N / (А˖м) = 1 (Н˖м) / (А˖м²) = 1 j / (А˖м²) = 1 (В˖А˖се) / (А˖м²) = 1 sec) / m².

Egy 1 V-os egységet Webernek (VB) neveznek. Ezért 1 in / m² vagy 1 Tesla (T) a mágneses indukció egysége. Míg az SGSM mérési rendszerében a mágneses indukció mérési egysége gauss (Gs):

1 T = 104 Gs.

A mágneses indukció vektor mennyisége. Az indukciós vektor iránya egy adott ponton egybeesik az ezen a ponton áthaladó mágneses erővonal irányával.

Az SI rendszerben a mágneses indukció a mágneses mező erőssége, hasonlóan ahhoz, ahogyan az elektromos térerő kifejezi az elektromos mező erősségét.

A mágneses tér indukciójának ismeretében kiszámíthatjuk a vezetékre gyakorolt ​​erõsségét árammal az alábbi képlet szerint:

F = BI l.

Egy áramvezetőben a töltések nemcsak mozgásban vannakkaotikusan különböző irányokban, de egy bizonyos irányba is. A töltések mindegyikét egy mágneses erő befolyásolja, amelyet a vezetőnek továbbítanak. A kaotikus mozgás összes erejének összege nulla, és az irányított mozgás erőinek összegét Amper erőnek nevezzük.

Általában az erő nagysága, amely egy mágneses térben elhelyezett árammal rendelkező vezetéken mûködik, az Ampere törvény határozza meg:

F = BI l sin α, ahol α az aktuális irány (I) és a mágneses térvektor (B) közötti szög.

A mágneses mező indukciója számszerűen egyenlő az erővel,amellyel a mágneses tér az indukciós vektorra merőleges egységáramú elemre hat. A mágneses indukció a közeg tulajdonságaitól függ.