میدان مغناطیسی سیم پیچ با یک جریان. برق و کاربرد آنها

الکترومغناطیس - مجموعه ای از پدیده های ناشی از اتصال جریان الکتریکی و میدان مغناطیسی. گاهی اوقات این رابطه منجر به اثرات نامطلوب است. به عنوان مثال، جریان از طریق کابل برق در یک کشتی باعث قطب نما های غیر ضروری کشتی انحراف است. با این حال، برق اغلب عمدا مورد استفاده برای ایجاد میدان مغناطیسی با شدت بالا. به عنوان مثال قطبهای. در مورد آنها امروز و صحبت خواهیم کرد.

جریان الکتریکی و شار مغناطیسی

شدت میدان مغناطیسی می توانید تعدادی از خطوط شار مغناطیسی، که می افتد در واحد سطح تعیین می کند. میدان مغناطیسی در همه جا رخ می دهد که در آن جریان الکتریکی و شار مغناطیسی در هوا متناسب با دومی است. سیم راست حامل فعلی، می تواند در سیم پیچ خم. در شعاع به اندازه کافی کوچک به نوبه خود، این امر منجر به افزایش در شار مغناطیسی. در این مورد، در حال حاضر افزایش یافته است.

اثر غلظت شار مغناطیسی را می توان با استفاده از افزایش تعداد چرخش، به عنوان مثال. E. چرخاندن سیم در سیم پیچ افزایش یافته است. صحبت درست است. میدان مغناطیسی جریان سیم پیچ را می توان با کاهش تعداد دور کاهش می یابد.

ما رابطه مهم گرفته شده است. در نقطه ای از حداکثر چگالی شار مغناطیسی (آن را در واحد سطح ترین خطوط جریان) رابطه بین جریان الکتریکی من، تعداد دور سیم n و شار مغناطیسی B است بیان شود: در یک متناسب فعلی به V. 12 A، در حال حاضر از طریق سیم پیچ از 3 نوبت آن را ایجاد دقیقا همان میدان مغناطیسی به عنوان فعلی از 3، در حال حاضر از طریق سیم پیچ از 12 نوبت. این مهم است که مطمئن شوید، حل مشکلات عملی است.

مارپیچ کهربایی

سیم پیچ از سیم زخم، یک میدان مغناطیسی است سلونوئید نامیده می شود. سیم ممکن است در آهن (هسته آهن) زخم. پایه مناسب و غیر مغناطیسی (به عنوان مثال، هسته هوا). همانطور که می بینید، شما می توانید به ایجاد یک سیم پیچ میدان مغناطیسی با جریان استفاده از تنها آهن است. از نقطه نظر اندازه هر هسته غیر شار مغناطیسی فاصله معادل آن. این است که، رابطه بالا بین جریان و تعداد دور در این مورد به دقت انجام شده است. بنابراین، میدان مغناطیسی جریان سیم پیچ می توان کاهش داد، اگر ما این الگوی اعمال می شود.

استفاده از آهن در برقی

چرا در آهن برقی استفاده می شود؟ حضور خود را تحت تاثیر قرار می میدان مغناطیسی سیم پیچ با جریان در دو جهت است، این اثر مغناطیسی جریان، اغلب هزاران بار یا بیشتر افزایش می دهد. با این حال، می تواند شکسته شود یک تناسب مهم است. این مورد که بین شار مغناطیسی و جریان در سیم پیچ با هسته هوا وجود دارد.

میکروسکوپ زمینه در حوزه آهن (دقیق تر، خود لحظات مغناطیسی) تحت عمل یک میدان مغناطیسی است که تولید جریان در یک جهت ساخته شده است. به عنوان یک نتیجه از حضور هسته آهن در حال حاضر تولید شار مغناطیسی بزرگتر در هر واحد سطح مقطع سیم. بنابراین، چگالی شار، بطور قابل توجهی افزایش می دهد. هنگامی که تمام حوزه در یک جهت تراز وسط قرار دارد، بیشتر افزایش فعلی (و یا تعداد دور در سیم پیچ) تنها کمی افزایش می دهد چگالی شار مغناطیسی.

در حال حاضر شما کمی در مورد القای است. این بخش مهمی از موضوعات مورد علاقه ما است.

سیم پیچ القای مغناطیسی با جریان

اگر چه میدان مغناطیسی سلونوئید با یک هسته آهنی بسیار قوی تر از میدان مغناطیسی هسته هوا برقی، ارزش آن با خواص آهن محدود است. اندازه سیم پیچ که هوا هسته ای به لحاظ نظری ایجاد بدون محدودیت. با این حال، به عنوان یک قاعده، دریافت جریان های بزرگ مورد نیاز برای ایجاد یک میدان است که قابل مقایسه در قدر به سیم پیچ میدان با یک هسته آهنی، آن را بسیار دشوار و گران است. آیا همیشه این راه برو.

چه اتفاقی می افتد اگر شما میدان مغناطیسی سیم پیچ تغییر با یک جریان؟ این عمل می تواند یک جریان الکتریکی در همان راه تولید به عنوان جریان تولید یک میدان مغناطیسی. هنگام نزدیک شدن آهنربا به خطوط هادی از نیروی مغناطیسی عبور از هادی، باعث یک ولتاژ در آن است. قطب از ولتاژ القاء شده بستگی به قطب و جهت تغییر شار مغناطیسی است. این اثر بسیار بیشتری را در سیم پیچ از سیم پیچ جداگانه در یک تلفظ: آن متناسب با تعداد از نوبت در پیچ در پیچ است. در حضور هسته آهن از ولتاژ القا شده در سیم پیچی بشکل استوانه را افزایش می دهد. با این روش، هادی باید شار مغناطیسی نسبی حرکت می کند. اگر هادی می کند خطوط شار مغناطیسی همدیگر را قطع نمی، یک ولتاژ بوجود می آیند.

چگونه برای به دست آوردن انرژی

ژنراتور برق تولید فعلی بر اساس همان اصول. به طور معمول، آهنربا بین کویل می چرخد. مقدار ولتاژ القاء شده بستگی به قدرت میدان آهن ربا و سرعت آن (آنها نرخ تغییر شار مغناطیسی تعیین). ولتاژ در رسانا به طور مستقیم به سرعت شار مغناطیسی در آن متناسب است.

در بسیاری از ژنراتور آهنربا است که توسط یک شیر برقی جایگزین شده است. به منظور ایجاد یک میدان مغناطیسی سیم پیچ با یک فعلی، برقی به متصل منبع قدرت. که در این مورد برق تولید شده توسط ژنراتور؟ این به کالا ولتاژ در جریان برابر است. از سوی دیگر، در حال حاضر در رسانا و رابطه شار مغناطیسی اجازه می دهد تا با استفاده از شار تولید شده توسط جریان الکتریکی در میدان مغناطیسی برای تولید حرکت مکانیکی است. با توجه به این اصل، موتور در حال اجرا و برخی از لوازم الکتریکی. با این حال، برای ایجاد یک جنبش که در آن شما نیاز به صرف یک قدرت الکتریکی اضافی.

میدان های مغناطیسی قوی

در حال حاضر، با استفاده از پدیده ابررسانایی، ممکن است برای به دست آوردن شدت بی سابقه ای از سیم پیچ میدان مغناطیسی با جریان. الکترومگنت می تواند بسیار قدرتمند است. هنگامی که جریان این جریان متر فشرده سازی lossless. E. آیا گرمایش از مواد ایجاد نمی کند. این اجازه می دهد تا به درخواست بسیاری از استرس در مارپیچ هوا هسته ای و جلوگیری از محدودیت های اعمال شده توسط اثر اشباع است. چشم انداز بسیار خوب نشان می دهد یک سیم پیچ میدان مغناطیسی قدرتمند با جاری است. برق و استفاده از آنها را در بیهوده بسیاری از دانشمندان علاقه مند نیست. پس از همه، یک میدان قوی می تواند برای حرکت مغناطیسی "کوسن" و ایجاد نوع جدیدی از موتورهای الکتریکی و ژنراتورها استفاده می شود. آنها قادر به خروجی بالا در هزینه کم است.

انرژی مغناطیسی جریان سیم پیچ میدان به طور فعال توسط انسان استفاده می شود. این مدت طولانی است که به طور گسترده ای استفاده کرده بودند، به ویژه، در راه آهن. درباره چگونگی استفاده از خطوط میدان مغناطیسی سیم پیچ با یک جریان برای کنترل حرکت قطارها، ما در حال حاضر مورد بحث است.

آهن ربا در راه آهن

سیستم معمولا در راه آهن، که برای قطبهای امنیت بیشتر و آهنرباهای دائمی مکمل هم هستند استفاده می شود. چگونه می تواند سیستم کار کند؟ قوی آهنربای دائم متصل نزدیک به راه آهن در فاصله معینی از چراغ های راهنمایی. در عبور از قطار که در محور آهنربا از هواپیما آهنربای دائم در کابین راننده است که توسط یک زاویه کوچک چرخش، بر روی ان آهنربا در موقعیت باقی مانده است.

تنظیم ترافیک در راه آهن

جنبش آهنربا تخت شامل زنگ هشدار و یا آژیر. بعد، به شرح زیر رخ می دهد. پس از چند ثانیه راننده تاکسی بیش از آهنربای الکتریکی است، که با چراغ های ترافیک در ارتباط می گذرد. اگر قطار چراغ سبز می دهد، برقی انرژی است و محور مغناطیس دائم در ماشین است به جایگاه اصلی خود تبدیل شده است، خاموش کردن زنگ در کابین خلبان. هنگامی که چراغ راهنمایی چراغ قرمز یا زرد است، آهنربای الکتریکی خاموش است، و سپس پس از یک تاخیر، به طور خودکار ترمزها، البته، اگر آن را فراموش کرده به راننده. ترمز مدار (و صوتی) به شبکه از محور چرخش آهنربا متصل است. اگر آهنربا در طول تاخیر به جایگاه اصلی خود باز می گرداند، ترمز فعال نیست.