Посебан облик постојања материје – Земљино магнетно поље допринело је настанку и очувању живота. Фрагменти овог поља, комади руде, привлачећи гвожђе, лед електрична енергија у службу човечанства. Без струје, опстанак би био незамислив.
Садржај
Шта су линије магнетне индукције
Магнетно поље је одређено јачином у свакој тачки у свом простору. Криве које обједињују тачке поља са једнаким јачинама по величини називају се линије магнетне индукције. Јачина магнетног поља у одређеној тачки је карактеристика снаге, а за њену процену се користи вектор магнетног поља Б. Његов правац у одређеној тачки на линији магнетне индукције долази тангенцијално на њу.
Ако на тачку у простору утиче неколико магнетних поља, онда се интензитет одређује сабирањем вектора магнетне индукције сваког делујућег магнетног поља. У овом случају, интензитет у одређеној тачки се сабира у апсолутну вредност, а вектор магнетне индукције је дефинисан као збир вектора свих магнетних поља.
Упркос чињеници да су линије магнетне индукције невидљиве, оне имају одређена својства:
- Опште је прихваћено да линије магнетног поља излазе на полу (Н) и враћају се из (С).
- Правац вектора магнетне индукције је тангенцијалан на праву.
- Упркос сложеном облику, кривине се не секу и нужно се затварају.
- Магнетно поље унутар магнета је униформно и густина линија је максимална.
- Само једна линија магнетне индукције пролази кроз тачку поља.
Правац линија магнетне индукције унутар сталног магнета
Историјски гледано, на многим местима на Земљи, природни квалитет неког камења да привлачи производе од гвожђа одавно је примећен. Током времена, у древној Кини, стреле исклесане на одређени начин од комада гвоздене руде (магнетне гвоздене руде) претварале су се у компаси, показујући правац ка северном и јужном полу Земље и омогућавајући вам да се крећете по терену.
Истраживања овог природног феномена су утврдила да јаче магнетно својство дуже траје у легурама гвожђа. Слабији природни магнети су руде које садрже никл или кобалт. У процесу проучавања електричне енергије, научници су научили како да добију вештачки магнетизоване производе од легура које садрже гвожђе, никл или кобалт.Да би то учинили, уведени су у магнетно поље створено једносмерном електричном струјом и, ако је потребно, демагнетизовани наизменичном струјом.
Производи магнетизовани у природним условима или добијени вештачки имају два различита пола – места где је магнетизам највише концентрисан. Магнети међусобно делују помоћу магнетног поља тако да се слични полови одбијају, а различити привлаче. Ово генерише обртне моменте за њихову оријентацију у простору јачих поља, као што је Земљино поље.
Визуелни приказ интеракције слабо магнетизованих елемената и јаког магнета даје класично искуство са челичним струготинама разбацаним по картону и равним магнетом испод. Нарочито ако је пиљевина дугуљаста, јасно се види како се оне слажу дуж линија магнетног поља. Променом положаја магнета испод картона, примећује се промена конфигурације њихове слике. Употреба компаса у овом експерименту додатно појачава ефекат разумевања структуре магнетног поља.
Један од квалитета магнетних линија силе, који је открио М. Фарадаи, сугерише да су оне затворене и непрекидне. Линије које излазе из северног пола трајног магнета улазе у јужни пол. Међутим, унутар магнета се не отварају и улазе са јужног пола на север. Број линија унутар производа је максималан, магнетно поље је униформно, а индукција може ослабити када се демагнетизира.
Одређивање правца вектора магнетне индукције помоћу правила гимлета
Почетком 19. века, научници су открили да се око проводника ствара магнетно поље кроз које тече струја. Добијене линије силе се понашају по истим правилима као и код природног магнета.Штавише, интеракција електричног поља проводника са струјом и магнетног поља послужила је као основа електромагнетне динамике.
Разумевање оријентације у простору сила у интеракцијским пољима омогућава нам да израчунамо аксијалне векторе:
- магнетна индукција;
- Величина и смер индукционе струје;
- Угаона брзина.
Такво схватање је формулисано у правилу гимлета.
Комбиновањем транслационог кретања десног гимлета са смером струје у проводнику, добијамо правац линија магнетног поља, који је назначен ротацијом дршке.
Пошто није закон физике, правило гимлета у електротехници се користи за одређивање не само смера линија магнетног поља у зависности од вектора струје у проводнику, већ и обрнуто, одређивање правца струје у жицама соленоида. услед ротације водова магнетне индукције.
Разумевање овог односа омогућило је Амперу да поткрепи закон ротирајућих поља, што је довело до стварања електричних мотора различитих принципа. Сва опрема која се може увлачити која користи индукторе прати правило гимлета.
Правило десне руке
Одређивање правца струје која се креће у магнетном пољу проводника (једна страна затворене петље проводника) јасно показује правило десне руке.
Каже да десни длан, окренут према Н полу (линије поља улазе у длан), а палац склоњен за 90 степени показује правац кретања проводника, затим у затвореном колу (намотају) магнетно поље индукује електричну струју. , чији вектор кретања показују четири прста.
Ово правило показује како су се првобитно појавили ДЦ генератори. Одређена сила природе (вода, ветар) ротирала је затворено коло проводника у магнетном пољу, стварајући електричну енергију. Затим су мотори, примивши електричну струју у константном магнетном пољу, претворили је у механичко кретање.
Правило десне руке важи и за индукторе. Кретање магнетног језгра унутар њих доводи до појаве индукционих струја.
Ако су четири прста десне руке поравната са смером струје у завојима завојнице, онда ће палац који је одступио за 90 степени показивати на северни пол.
Правила гимлета и десне руке успешно демонстрирају интеракцију електричног и магнетног поља. Они омогућавају да разумеју рад различитих уређаја у електротехници скоро свима, а не само научницима.
Слични чланци:
