постоянное электрическое и магнитное поле где встречается
Постоянные магнитные поля
ПОСТОЯННЫЕ МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ. Источниками постоянных магнитных полей (ПМП) на рабочих местах являются постоянные магниты, электромагниты, сильноточные системы постоянного тока (линии передачи постоянного тока, электролитные ванны и др. электротехнические устройства). Постоянные магниты и электромагниты широко используются в приборостроении, в магнитных шайбах подъемных кранов и др. фиксирующих устройствах, в магнитных сепараторах, устройствах для магнитной обработки воды, магнитогидродинамических генераторах (МГД), установках ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), а также в физиотерапевтической практике.
Основные физические параметры, характеризующие ПМП:
магнитный поток (Ф, вебер, Вб);
магнитная индукция (или плотность магнитного потока, В, тесла, Тл).
По материалам ВОЗ уровни ПМП в местах нахождения персонала, обслуживающего МГД-генераторы, термоядерные устройства, достигают 50 мТл. В применяемых в медицине установках магнитного резонанса пациенты подвергаются воздействию ПМП до 2 Тл и более. Высокие уровни (10–100 мТл) создаются в салонах транспортных средств на магнитной подушке. Средние уровни ПМП в рабочей зоне операторов в электролитических процессах составляют 5–10 мТл. Уровни ПМП под высоковольтными линиями передачи постоянного тока – порядка 20 мкТл.
Биологическое действие ПМП. Наиболее чувствительными к воздействию ПМП являются системы, выполняющие регуляторные функции (нервная, сердечно-сосудистая, нейроэндокринная и др.) в организме человека. Описаны изменения в состоянии здоровья у работающих с источниками ПМП, которые наиболее часто проявляются в форме вегетодистоний, астеновегетативного и периферического вазовегетативного синдромов или их сочетания. Кровь достаточно устойчива к воздействию ПМП. Отмечается лишь тенденция к снижению количества эритроцитов и содержания гемоглобина, а также умеренный лейко- и лимфоцитоз. Периферический вазовегетативный синдром (или вегетативно-сенситивный полиневрит) характеризуется вегетативными, сенситивными расстройствами в дистальном отделе рук, изредка сопровождающимися легкими двигательными и рефлекторными нарушениями.
Нормирование ПМП. В соответствии с нормативным документом «Предельно допустимые уровни воздействия постоянных магнитных полей при работе с магнитными устройствами и магнитными материалами» № 1742-77, утвержденным и введенным в действие в 1977 г., напряженность ПМП на рабочих местах не должна превышать 8 кА/м, что соответствует 0,01 Тл (10 мТл), при различных условиях воздействия ПМП на организм человека (непрерывном, периодическом). В 1991 г. Международным комитетом по неионизирующим излучениям при Международной ассоциации радиационной защиты в качестве ПДУ рекомендованы следующие уровни ПМП:
2,0 Тл (кратковременное воздействие на тело);
5,0 Тл (кратковременное воздействие на руки);
0,01 Тл (непрерывная экспозиция).
Контроль ПМП на рабочих местах осуществляется в порядке предупредительного и текущего санитарного надзора путем измерения напряженности поля и магнитной индукции (плотности магнитного потока). Измерения проводят на постоянных рабочих местах возможного нахождения персонала. В случае отсутствия постоянного рабочего места в пределах рабочей зоны выбирается несколько точек, расположенных на различных расстояниях от источника. При выполнении ручных операций в зоне действия ПМП и при работах с намагниченными материалами (порошками) и постоянными магнитами, когда контакт с ПМП ограничен локальным воздействием (кисти рук, плечевой пояс), измерения следует проводить на уровне конечных фаланг пальцев кистей, середины предплечья, середины плеча.
Измерения магнитной индукции постоянных магнитов проводят путем непосредственного контакта датчика прибора с поверхностью магнита. В гигиенической практике используются приборы, основанные на законах индукции, эффекте Холла. Флюксметры (веберметры) или баллистические гальванометры непосредственно измеряют изменения магнитного потока, который замыкается на калиброванной измерительной катушке; наиболее часто используются баллистические гальванометры типа М-197/1 и М-197/2, флюксметры типа М-119 и М-119т, тесламетры.
Могут использоваться эрстедметры для измерений напряженности ПМП по степени отклонения намагниченной стрелки, т. е. по величине момента сил, поворачивающих стрелку в определенной точке пространства.
Участки производственной зоны с уровнями, превышающими ПДУ, следует обозначать специальными предупреждающими знаками с дополнительной поясняющей надписью «Осторожно! Магнитное поле!». Необходимо уменьшать воздействие ПМП на работников путем выбора рационального режима труда и отдыха, сокращения времени нахождения в условиях действия ПМП, определения маршрута, ограничивающего контакт с ПМП в рабочей зоне.
Профилактика воздействия ПМП. При проведении ремонтных работ систем шинопроводов следует предусматривать шунтирование. Лица, обслуживающие технологические установки постоянного тока, системы шинопроводов или контактирующие с источниками ПМП, должны проходить предварительный и периодические медицинские осмотры в установленном порядке.
На предприятиях электронной промышленности при сборке полупроводниковых приборов используют сквозные технологические кассеты, ограничивающие контакт кистей рук с ПМП. На предприятиях по производству постоянных магнитов автоматизируют процесс измерения магнитных параметров изделий посредством устройств, исключающих контакт с ПМП. Целесообразно применение дистанционных приспособлений (щипцы из немагнитных материалов, пинцеты, захваты), которые предупреждают возможность локального действия ПМП на работника. Должны применяться блокирующие устройства, отключающие электромагнитную установку при попадании кистей рук в зону действия ПМП.
Определение постоянного магнитного поля и его характеристики
Постоянное магнитное поле — что это такое
Магнитное поле – это материя, возникающая вокруг постоянных магнитов или источников электрического тока. В пространстве оно представляет собой совокупность сил, способных оказывать воздействие на намагниченные тела. Это происходит из-за наличия на молекулярном уровне движущих разрядов.
Свойства магнитного поля:
Как правило, переменное поле можно образовать индукторами, функционирующими от переменного тока.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Магнитное поле называют постоянным, если значение вектора магнитной индукции не изменяется со временем в каждой его точке. Такое поле существует вокруг неподвижного проводника с постоянным током или неподвижного магнита.
История открытия магнитного поля
В Древнем Китае свойства магнетизма использовали для создания компасов. Магическими способностями объясняли природные явления, пытались лечить заболевания.
Английский физик Уильям Гильберт в XVI веке провел систематические исследования магнитов. Он изучил особенности взаимодействия постоянных магнитов, а также установил, что Земля — это большой магнит.
Серия экспериментов и открытий в XIX веке доказали природную связь магнетизма и электричества.
Ханс Кристиан Эрстед, датский физик, в 1820 году обнаружил, что магнитная стрелка изменяет свою ориентацию вблизи проводника с током. Это происходит из-за направленного движения заряженных частиц в проводнике (электрический ток).
Опыты Генри Роуланда подтвердили открытую Эрстедом связь магнитного поля с движущимися электрически заряженными частицами или телами.
Магнитные явления объединены с электрическими, но не идентичны им, что подтверждается опытами.
Влияние проводника с током на магнитную стрелку или на другой проводник с током происходит при отсутствии непосредственного контакта между ними, благодаря наличию магнитного поля.
Вокруг чего существует, что его создает
На рабочих местах источниками постоянных магнитных полей выступают постоянные магниты, электромагниты, сильноточные системы постоянного тока (линии передачи постоянного тока, электролитные ванны и другие электротехнические устройства).
Магнитное поле оказывает влияние на:
Примеры проявления, где встречается в жизни
Постоянные магниты и электромагниты широко используются в:
К Земле также применимо понятие «постоянный магнит», т.к. ее поле напоминает магнитное поле постоянного магнита.
Математическое представление, единицы измерения, формула
Основные физические параметры, характеризующие постоянное магнитное поле:
Магнитная индукция \(B\) – векторная физическая величина, являющаяся основной силовой характеристикой магнитного поля. Она показывает, насколько сильно поле, определяя силу воздействия на заряд. Данная сила называется силой Лоренца.
Здесь \( q\) – заряд, \(v\) – его скорость, \(B\) – индукция, \(F\) – сила Лоренца, с которой поле действует на заряд. Магнитный поток \(Ф\) – физическая величина, равная произведению магнитной индукции на площадь контура и косинус между вектором индукции и нормалью к плоскости контура, через который проходит поток.
Магнитный поток характеризует количество линий магнитной индукции, пронизывающих единицу площади.
Чтобы дать характеристику полю в точке пространства без воздействия среды, используется векторная физическая величина – напряженность магнитного поля, модуль которой будет численно равен
Для определения способности вещества изменять силу магнитного взаимодействия используют физическую величину µ, называемую относительной магнитной проницаемостью среды. Она показывает, во сколько раз сила взаимодействия токов в данной среде больше, чем в вакууме.
Что такое магнитное поле, его свойства и источники
Магнитное поле: Freepick
Что такое магнитное поле? Физика легко объясняет все явления природы, в том числе и невидимые, а потому дает ответ и на этот вопрос. Оказывается, в некоторых веществах есть свободные электроны, движение которых и создает особенные поля. Обсудим их секреты подробнее.
Что такое магнитное поле, его свойства
Многие видели и держали в руках магниты. Легко заметить ту силу, которая возникает между ними.
Каждый магнит обладает двумя полюсами: противоположные притягиваются, а одинаковые отталкиваются. Кроме того, магниты всегда окружены областью, где эта сила возникает. Магнитные поля как раз и описывают такую силу.
Таким образом, магнитное поле — это концепция, которую используют, чтобы описать то, как сила распределяется в пространстве вокруг магнита и в нем самом. Впервые на это явление обратил внимание французский ученый Перегрин, а затем исследовали Ампер и Фарадей.
Кто изобрел радио и в каком году
Явление магнетизма и магнитных полей — одна из составляющих электромагнитных сил, которые для природы базовые. Появляется магнитное поле там, где происходит движение зарядов. Когда большие заряды двигаются с высокими скоростями, то сила магнитного поля возрастает.
Магнитное поле вокруг магнита: Freepick
Какова природа магнитного поля? Существуют способы, которые организовывают движение зарядов так, чтобы они такое поле порождали. Например:
Электромагнитные волны: что это, влияние и сферы применения
Каждый кусочек любого материала состоит из миллиардов атомов. Когда они ориентируются в пространстве произвольно, то их поле угасает, даже при наличии непарных электронов. Только в стабильных веществах можно получить постоянную ориентацию электронов, то есть постоянный магнит или ферромагнетик.
Некоторым материалам для этой цели необходим внешний источник магнитного поля. Оно способно сориентировать вращение электронов и задать им нужное направление, но стоит исчезнуть внешнему полю, и общая ориентация тоже пропадет. Такие материалы получили название парамагнетиков.
Хороший пример парамагнетика — металлическая дверца холодильников. Сама по себе она не магнит, но может притягивать приложенные к ней магниты. Это свойство многие используют, когда с помощью магнита крепят к дверце холодильника список покупок или записку.
Атомы и молекулы: что о них известно
Экспериментально подтвержденные свойства магнитного поля таковы:
Таким образом, магнитное поле, определение которому дали выше, — это явление загадочное и невидимое, но в то же время вполне объяснимое.
Законы Ньютона для школьников
Магнитное поле: источники, измерение
Источниками магнитных полей считаются:
Магниты разного размера: Freepick
С детства сталкиваемся с постоянными магнитами:
Движущиеся электрические заряды, если сравнивать их с постоянными магнитами, обладают большей магнитной энергией.
Если магнитное поле нельзя увидеть, то как его изобразить? Физики предложили следующие способы:
Сила тяжести: формула, единицы измерения, особенности
Во втором виде изображения есть такие преимущества:
Чтобы указать направление поля, применяют стрелочки, расставленные вдоль силовых линий. Иногда применяют и другие обозначения. Традиционно полюса магнита обозначают как «север» и «юг», а силовые линии изображают по направлению от одного полюса ко второму.
По этой причине их обычным направлением считается направление с севера на юг. Концы источника магнитного поля часто подписывают английскими буквами N (север) и S (юг).
Центр Вселенной: что это и где он находится
Полюбоваться силовыми линиями может каждый. Для этого:
Так обычно выглядит основная картина, а свойства материала опилок определяют положение и плотность линий.
Магнит, притягивающий скрепки: Freepick
Наконец, магнитное поле как векторную величину можно описать и измерить. Для этого понадобится сила и направление:
Почему Луна не падает на Землю: пояснения
Точные измерения слабых магнитных полей начались после открытия в 1988 году эффекта гигантского магнетосопротивления. Им обладают материалы, которые составлены из особенных тонких пленок.
Интересно, что это открытие фундаментальной физики стало применяться для хранения информации на жестких дисках компьютеров. В итоге плотность записи на магнитном носителе выросла в тысячи раз буквально в течение нескольких лет. В 2007 году ученые Ферт и Грюнберг за это открытие были награждены Нобелевской премией по физике.
Согласно международной системе единиц, силу (индукцию) магнитных полей измеряют в тесла (обозначают Тл, назвали в честь Николы Теслы). Тесла — это такая величина силы, которая действует на движущийся заряд от магнитного поля. Так, маленький магнит, который повесили на холодильник, создаст индукцию примерно 0,001 Тл, в то время как индукция магнитного поля нашей планеты составляет 5×10⁻⁵ Тл.
Магнитные бури: что это, как они влияют на человека
Иногда ученые пользуются альтернативной единицей измерения под названием гаусс (обозначают Гс). Преобразовываются эти единицы измерений достаточно легко: 1 Тл = 10⁴ Гс. Причиной применения единицы Гс стало то, что 1 тесла — это слишком высокая величина для индукции.
В формулах величину магнитной индукции обозначают символом BBB. Иногда встречается термин «напряженность магнитного поля» с обозначением символом HHH. Обе эти величины измеряют в одних и тех же единицах, но в напряженности учитывается магнитное поле, которое есть внутри магнита. В решении простых задач, где действие происходит в воздухе, этой разницей можно пренебречь.
О том, что такое магнитное поле, больше знаем из практики, но не всегда разбираемся в теории. Оказывается, что невидимые магнитные поля вполне реальны и создаются движением электронов. Их направление указывают стрелки компасов, а силу измеряют специальные приборы.
Существует ли машина времени в действительности?
Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора
Искусственные магнитные и электрические поля и их влияние на природу и человека
Магнитные и электромагнитные поля, то есть электромагнитное излучение, присутствуют везде. Однако напряженность их разнообразна и зависит от источника излучения. Постоянные магнитные поля создаются при помощи постоянных магнитов и электромагнитов, питаемых от источников постоянного тока.
Переменные магнитные поля создаются специальными генераторами и другими электротехническими и радиоэлектронными устройствами. Например, поля низкой частоты 50-60 Гц генерируются сетями и потребителями переменного тока. В некоторых странах источниками электромагнитного излучения низкой частоты являются силовые сети железных дорог с частотой 16 и 2/3 Гц.
Помимо переменных полей, создаваемых сетями питания, электрические устройства генерируют другие частоты в зависимости от их функций. Источниками электромагнитных излучений являются связь и радиовещание (телевидение, мобильные радиосистемы, телекоммуникации, радиосети, системы связи пожарных служб и полиции, военные системы связи, радиолюбительские передатчики, спутниковые системы связи, радары ПВО и т.п.). Источниками сильного магнитного поля являются промышленное и научное оборудование, используемое, например, при вторичной плавке алюминия, электрохимической и электроэрозионной обработке металлов; микроволновые и плавильные печи, электрические системы, ускорители частиц, сварочные агрегаты и др. Источниками сильного магнитного поля в медицине является оборудование, используемое при плазменном нагреве, томографии, гипетермии и диатермии, в электрохирургии и т.п.
Магнитные поля оказывают всестороннее влияние наокивые организмы. Механизм этого влияния весьма разнообразен и зависит от многих факторов, что может использоваться в различных практических целях.
Магнитные поля являются разновидностью физической материи, осуществляющей связь и взаимодействие между электрически заряженными частицами.
Известно, что ткани организма диамагнитны, то есть под влиянием магнитного поля не намагничиваются, однако многим составным элементам тканей (например, воде, форменным элементам крови) могут в магнитном поле сообщаться магнитные свойства.
Физическая сущность действия магнитного поля на организм человека заключается в том, что оно оказывает влияние на движущиеся в теле электрически заряженные частицы, воздействуя, таким образом, на физико-химические и биохимические процессы. Основой биологического действия МП считают наведение ЭДС в токе крови и лимфы.
По закону магнитной индукции в этих средах, как в хороших движущихся проводниках, возникают слабые токи, изменяющие течение обменных процессов. Кроме того, предполагают, что магнитные поля влияют на жидкокристаллические структуры воды, белков, полипептидов и других соединений.
Квант энергии магнитных полей воздействует на электрические и магнитные взаимосвязи клеточных и внутриклеточных структур, изменяя метаболические процессы в клетке и проницаемость клеточных мембран.
Глубина проникновения ВЧ излучения в организм человека зависит от таких факторов, как размер тела и состав воды в организме человека. Особенно критична частота от 50 до 500 МГц. При повышении частоты снижается глубина проникновения. Этот эффект хорошо известен и широко применяется в медицине.
При наличии неконтролируемого излучения опасность заключается в том, что механизмы регулирования температуры не реагируют на связанные с этим эффекты подогрева. Наши температурные датчики расположены в коже, где состав воды ниже. Эти датчики не способны засечь подогрев в теле, и поэтому потовые гланды (железы) не включаются в работу. Следовательно, температура тела поднимается локально или глобально. Эта опасность признана всеми и потому предписаны ограничения.
При модулированном ВЧ излучении возникают нетепловые эффекты на клеточном уровне. Это приводит к ослаблению иммунной системы, нарушению баланса гормонов и даже оказывает психологическое воздействие. Выявлено, например, биологическое действие переменных электромагнитных полей в диапазоне 0,2-100 кГц через изменение клеточной проницаемости биологических мембран.
В последние годы стал известен термин «электромагнитный терроризм», возникший из-за того, что в мире, в том числе и в России, появились «специалисты», создающие и использующие устройства, генерирующие электромагнитное излучение в широком диапазоне частот и мощностей, то есть создающие организованную помеху. Такое организованное электромагнитное излучение оказывает сильное «паразитное» воздействие на навигационную аппаратуру аэропортов; средства специальной связи милиции, скорой помощи, пожарных служб; вычислительные комплексы важного назначения и т.д.
В связи с этим возникает необходимость создания и внедрения специальной высокочувствительной аппаратуры для обнаружения источников магнитного и электромагнитного излучения с целью локализации их деятельности. В отличие от смога, который мы видим и ощущаем, человек не может непосредственно чувствовать электромагнитные поля. Поэтому необходимо вооружить население соответствующей аппаратурой и портативными приборами, в том числе и индивидуального пользования.
Магнитное поле
Магнитное поле играет очень большую роль в электротехнике и электронике. Без магнитного поля не функционировали бы герконы, электромагнитные реле, соленоиды, катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, двигатели, динамики, генераторы электрической энергии да и вообще много чего.
Природа магнетизма
Согласно одной из легенд, когда-то давным-давно жил в Греции пастух по имени Магнес. И вот шел он как-то со своим стадом овец, присел на камень и обнаружил, что конец его посоха, сделанный из железа, стал притягиваться к этому камню. С тех пор стали называть этот камень магнетит в честь Магнеса. Этот камень представляет из себя оксид железа.
Если такой камень положить на деревянную доску на воду или подвесить на нитке, то он всегда выстраивался в определенном положении. Один его конец всегда показывал на СЕВЕР, а другой — на ЮГ.
Этим свойством камня пользовались древние цивилизации. Поэтому, это был своего рода первый компас. Потом уже стали обтачивать такой камень и делать из разные фигурки. Например, так выглядел китайский древний компас, ложка которого была сделана из того самого магнетита. Ручка у этой ложки всегда показывала на ЮГ.
Ну а далее дело шло за практичностью и маленькими габаритами. Из магнетита вытачивали маленькие стрелки, которые подвешивали на тонкую иглу посередине. Так стали появляться первые малогабаритные компасы.
Древние цивилизации, конечно, не знали еще что такое север и юг. Поэтому, одну сторону магнетита они назвали северным полюсом (North), а противоположный конец — южным (South). Названия на английском очень легко запомнить, если кто смотрел американский мультфильм «Южный парк», он же Сауз (South) парк).
Магнитные линии и магнитный поток
Вокруг магнита экспериментальным путем были обнаружены магнитные силовые линии. Эти магнитные линии создают так называемое магнитное поле.
Как вы могли заметить на рисунке, концентрация магнитных силовых линий на самых краях магнита намного больше, чем в его середине. Это говорит о том, что магнитное поле является более сильным именно на краях магнита, а в его середине практически равна нулю. Направлением магнитных силовых линий считается направление от севера к югу.
Ошибочно считать, что магнитные силовые линии начинают свое движение от северного полюса и заканчивают свой век на южном. Это не так. Магнитные линии — они замкнуты и непрерывны. В магните это будет выглядеть примерно так.
Если приблизить два разноименных полюса, то произойдет притягивание магнитов
Если же приблизить одноименными полюсами, то произойдет их отталкивание
Итак, ниже важные свойства магнитных силовых линий.
Магнитные силовые линии, которые образуют магнитное поле, называют также магнитным потоком.
Итак, давайте рассмотрим два рисунка и ответим себе на вопрос, где плотность магнитного потока будет больше? На рисунке «а» или на рисунке «б»?
Видим, что на рисунке «а» мало силовых магнитных линий, а на рисунке «б» их концентрация намного больше. Отсюда можно сделать вывод, что плотность магнитного потока на рисунке «б» больше, чем на рисунке «а».
В физике формула магнитного потока записывается как
Ф — магнитный поток, Вебер
В — плотность магнитного потока, Тесла
а — угол между перпендикуляром n (чаще его зовут нормалью) и плоскостью S, в градусах
S — площадь, через которую проходит магнитный поток, м 2
Что же такое 1 Вебер? Один вебер — это магнитный поток, который создается полем индукцией 1 Тесла через площадку 1м 2 расположенной перпендикулярно направлению магнитного поля.
Напряженность магнитного поля
Формула напряженности
Слышали ли вы когда-нибудь такое выражение: «напряженность между ними все росла и росла». То есть по сути напряженность — это что-то невидимое, какая-то сдерживающая сила, энергия. Здесь почти все то же самое. Напряженностью магнитного поля также часто называют силой магнитного поля. Напряженность магнитного поля напрямую зависит от плотности магнитного потока и выражается формулой
H — напряженность магнитного поля, Ампер/метр
B — плотность магнитного потока, Тесла
Эта формула работает только тогда, когда между витками катушки находится воздух, либо вакуум. Более крутая формула выглядит вот так.
μ — это относительная магнитная проницаемость.
У разных веществ она разная
Напряженность магнитного поля проводника с током
Итак, имеем какой-либо проводник, по которому течет электрический ток.
Для того, чтобы вычислить напряженность магнитного поля на каком-то расстоянии от проводника при условии, что проводник находится в воздушном пространстве либо в вакууме, достаточно воспользоваться формулой
H — напряженность магнитного поля, Ампер/метр
I — сила тока, текущая через проводник, Ампер
r — расстояние до точки, в которой измеряется напряженность, метр
Магнитное поле проводника с током
Оказывается, если через какой-либо проводник пропустить электрический ток, то вокруг проводника образуется магнитное поле.
Здесь можно вспомнить знаменитое правило буравчика, но для наглядности я лучше буду использовать правило самореза, так как почти все хоть раз в жизни ввинчивали либо болт, либо саморез.
Ввинчиваем по часовой стрелке — саморез идет вниз. В нашем случае он показывает направление электрического тока. Движение наших рук показывает направление линий магнитного поля. Все то же самое, когда мы начинаем откручивать саморез. Он начинает вылазить вверх, то есть в нашем случае показывает направление электрического тока, а наша рука в этом время рисует в воздухе направление линий магнитного поля.
Также часто в учебниках физики можно увидеть, что направление электрического тока от нас рисуют кружочком с крестиком, а к нам — кружочком с точкой. В этом случае опять представляем себе саморез и уже в голове увидим направление магнитного поля.
Как думаете, что будет если мы сделаем вот такую петельку из провода? Что изменится в этом случае?
Давайте же рассмотрим этот случай более подробно. Так в этой плоскости оба проводника создают магнитное поле, то по идее они должны отталкиваться друг от друга. Но если они хорошо закреплены, то начинается самое интересное. Давайте рассмотрим вид сверху, как это выглядит.
Как вы можете заметить, в области, где суммируются магнитные силовые линии плотность магнитного потока прям зашкаливает.
Соленоид
А что если сделать много-много таких петелек? Взять какую-нибудь круглую бобину, намотать на нее провод и потом убрать бобину. У нас должно получится что-то типа этого.
Если подать постоянное напряжение на такую катушку, магнитные силовые линии будут выглядеть вот так.
Вы только посмотрите, какая бешеная плотность магнитного потока внутри такой катушки! Получается, что от каждой петельки магнитное поле суммируется, что в итоге дает такую плотность магнитного потока. Такую катушку также называют катушкой индуктивности или соленоидом.
Вот также схема, показывающая как магнитные силовые линии складываются в соленоиде.
Плотность магнитного потока зависит от того, какая сила тока проходит через соленоид. Чтобы увеличить плотность магнитного потока, достаточно поверх витков намотать еще больше витков и вставить сердечник из специального материала — феррита.
Если в электрических цепях есть такое понятие, как ЭДС — электродвижущая сила, то и в магнитных цепях есть свой аналог — МДС — магнитодвижущая сила. Магнитодвижущая сила выражается в виде тока, протекающего через катушку из N витков и выражается в Амперах-витках.
I — это сила тока в катушке, Амперы
N — количество витков катушки, штуки)
Также советую посмотреть очень простое и интересное видео про магнитное поле.
Похожие статьи по теме «магнитное поле»