Az a jelenség, induktivitása 1
Azokban a kísérletekben, Faraday indukciós áram a tekercsben eredő változásokat egy külső mágneses mező. Amerikai fizikus Dzhozef Genri 1832-ben először figyelték előfordulása az indukált áram, amikor a folyó áram a tekercs is. Később ez volt az úgynevezett jelenség önindukciós.
Önindukciós - a jelenség előfordulási EMF indukció a vezető áramkör módosításával aktuálissá. hurok szálláshelyeken többé-kevésbé kifejezett jelenség öninduktivitása ez jellemzi a fizikai mennyiség úgynevezett együttható öninduktivitása vagy induktivitás.
Tekintsünk zárt hordozó I áram, amelynek N fordul. A törvény szerint, Biot # 8209; # 8209 Savar; Laplace indukció B árammal arányos. Mivel folyasztószer magitny. és fluxuskapcsolódás # 8209; . ezért.
Bemutatjuk néhány arányosság együttható írási L.
A koefficiens közötti arányosság az erő L jelenlegi és fluxuskapcsolódás Y, úgynevezett induktivitás áramkört.
Per egység induktivitásának SI elfogadása egy ilyen áramkört induktivitás, amely a fluxuskapcsolódás áramerősség mellett 1 A jelentése 1 Wb (Weber). Ez az egység az úgynevezett Henry.
Az induktivitás csak attól függ, geometriai méretei és kontúrja a mágneses tulajdonságok a körülvevő közeg a hurok.
Találunk hosszú szolenoid induktivitása a tényen alapul, hogy a mágneses indukció belsejében a szolenoid:
ezután egyenlő a fluxuskapcsolódás, és ezért
ahol - a mágneses permeabilitása az anyag belsejében a szolenoid; - száma tekercs fordul; . . - a keresztmetszeti terület, hossza és térfogata a mágnestekercs; - száma tekercs fordul egységnyi hosszán.
Helyettesítő (3,61) az egyenletben a törvény az elektromágneses sugárzás (3,59), majd a kapott önindukciós elektromotoros erő
ahol - az induktivitás az áramkör; - A jelenlegi az áramkörben.
Ha az induktivitás az áramkör nem változik az idővel, az öngerjesztő EMF
Ez a képlet azt mutatja, hogy a nagyobb induktivitás az áramkör, annál több önindukciós elektromotoros erő lép fel, amikor az aktuális az áramkörben, azaz. E. A nagyobb áramkör megakadályozza áramváltozás ott. Ezért feltételezhető, hogy az induktivitás az áramkör egy intézkedés a tehetetlenség képest a jelenlegi változás.
Ebből következik, hogy annak szükségességét, hogy a nagy induktív vezetők (induktorok) a jelenlegi stabilizáció.
Egy példa a jelenség a önindukciós vannak extracurrents nyitó és záró. Szerint a Lenz szabály indukciós áram felmerülő áramkör irányítja, hogy megakadályozza változás a folyó áram az áramkörben. Ez vezet az a tény, hogy amikor az aktuális beállítást áramkört záró és nyitásakor a decay nem fordul elő azonnal, de fokozatosan (ábra. 3.30).
Belátható, hogy a függőség a jelenlegi eltelt idő függvényében bontja az áramköri tartalmazó az induktivitás határozzák meg a képlet:
Az idő függvényében áram rövidzárlat egy kör, amely induktivitás:
ahol - a jelenlegi a kezdeti időpillanatban; - EMF; - ellenállás klntura; - induktivitása az áramkört.


Ábra. 3.30 jelenség induktivitás, amikor a jelenlegi kikapcsolt és
Egy másik speciális eset az elektromágneses indukció a kölcsönös induktivitás. Kölcsönös indukció hívás megjelenése indukciós áram a zárt hurok (tekercs) egy aktuális változás egy szomszédos hurok (tekercs). A kontúrok így helyhez egymáshoz képest, mint a transzformátor tekercsek.
Tekintsük két hurok (ábra. 3.31). Hagyja, hogy a jelenlegi a primer körben egyenlő I1. majd F - mágneses fluxus által generált áram.
Ábra. 3.31 A megjelenése kölcsönös indukció
Let Y21 - része az áramlás F, amely átjárja áramkör 2 nyilvánvalóan Y21 arányos I1
ahol L21 - a kölcsönös induktivitás (kölcsönös induktivitás faktor) áramkör.
A fontos tény, hogy az L21 függ csak a geometriai alakja, mérete és elrendezése áramkörök, valamint a mágneses permeabilitása a közeg, amelyben találhatók.
Ha megváltoztatja a I1 fog változni Y21. és, következésképpen, a második áramkörben, az önindukciós elektromotoros erő indukálódik e2.
Ha a méretét és helyzetét az áramkör változatlan marad, akkor L21 = const, és
Meg lehet csinálni, és fordítva. Változás az aktuális a második áramkörben, akkor az első lesz által kiváltott öngerjesztő EMF
ahol L12 - kölcsönös indukció kör 1 és 2. kör Belátható, hogy L21 = L12.
Kölcsönös induktivitás a két kör azonos dimenzióban mérve ugyanabban az egységben, mint az induktivitása.
A kölcsönös indukciós jelenség alapja transzformátor fellépés elve. képviselő két tekercsek seb egy közös magra (általában, vas) (ábra. 3,32).
Ábra. 3,32 transzformátor
Hagyja, hogy a tekercs 1 I1 folyó váltakozó áram. Ez létrehoz egy váltakozó mágneses mezőt az indukciós B1.
ahol l - hossza a mag.
Második tekercs áthatoló áram
Összehasonlítva képletek (3,70) és a (3,65) megkapjuk a kölcsönös indukció expressziós
Hasonló érvek alapján kiszámítható a koefficiens kölcsönös indukció:
Meg kell jegyezni, hogy ebben az esetben nem tudjuk állítani, hogy az L12 = L21. Valóban, m tényező a kifejezés a együtthatók L12 és L21. Attól függ, hogy a mágneses mező a magban. Ha N1 ≠ N2. átadásával ugyanaz az áram egyszer az első és a második alkalommal a második tekercselés mag területén H. Ennek megfelelően változó intenzitással értékek m mindkét esetben más lesz, így amikor I1 = I2 számértékek L12 és L21 nem esik egybe.
Ez a körülmény határozza meg a fő technikai alkalmazása a transzformátort egy eszközt emelésével vagy csökkentésével a feszültség. A feszültség változása határozza meg az átalakulás aránya. Ez az érték megegyezik az arány a stressz, a primer és a szekunder tekercs a transzformátor:
A primer tekercs nevezzük, amelyben váltakozó áram keletkezik, származik a generátor; A szekunder tekercs AC csak akkor következik be, mert a kölcsönös indukciós jelenség.
mágneses mező energia
Tekintsünk egy zárt áramkör, amely egy áramforrás, és az ellenállást a mágnesszelep (ábra. 3,33). Zárjuk a szolenoid L az akkumulátor, hogy létrehozzák a jelenlegi I, és az elektromágnes mágneses mező keletkezik. Billenőkapcsoló 2. Miután R ellenállása önindukciós áram folyik. Az által végzett munka jelenlegi idején dt:
Végzett munka az egész idő alatt, amely a jelenlegi csökkenése (és mágneses mező) a következő lesz:
Ez a munka az, hogy növelje a belső energia a vezetékek, t. E. A fűtési. Hogy ez a munka kíséri eltűnése a mágneses mező, ami létezik a mágnesszelepet. Mivel nem volt más változások a szervek körül az elektromos áramkör nem fordul elő, arra a következtetésre jutottak, hogy a mágneses mező egy hordozó energia, ami miatt a munka végzése A. Így karmesternek induktanciapletizmográfiával L, amelyen keresztül áram folyik energiái I.
amely lokalizálódik a gerjesztő áram mágneses mezőt.
Most kifejezni az energia a mágneses mező a mennyiségek jellemző területén is. Köztudott, hogy a végtelen szolenoid érvényes
Helyett L és I az egyenlet (3,71), hogy megkapjuk az energia W
Korábban kimutatták, hogy a mágneses mező egy végtelen mágnesszelep egységes és bepároljuk belsejében a mágnesszelepet. Elosztjuk a hangerőt a mágnesszelep W, megkapjuk ömlesztett mágneses mező energiasűrűség lokalizálódik belül térfogata izotróp közeg ferromágneses
Ha a mágneses mező nem egyenletes, az áramsűrűség nagyobb, ha hosszabb és H. Energia W közé zárt térfogata V esetén inhomogén mágneses tér lehet kiszámítani a következő képlettel
mágneses mező energiája a két kör áram
ahol - a kölcsönös induktivitás.
A mágneses mező számít
Egy anyag, amely befolyásolhatja a mágneses mező az úgynevezett mágneses. Mágneses anyag a mágneses mező mágnesezett. Ebben az állapotban, hogy létrehoz egy kiegészítő indukciós mezőben. amelyet hozzáadunk az indukciós a külső mágneses mező. Ennek eredményeként, a mágneses mező növekedett ez az anyag, mint a vákuum az indukciós mezőben:
Meg kell jegyezni, hogy az átlaga makroszkopikus terén, mint az igazi mikroszkopikus területen egy mágnes nagyon változnak a pontra.
A mágneses tulajdonságait az anyag határozza meg körkörös molekuláris áramok ebben az anyagban. Minden ilyen kör alakú áram hasonlít a makroszkopikus áram a tekercs, és jellemzi a saját mágneses momentuma. Normális esetben, a kör alakú mágnes molekuláris áramok véletlenszerűen orientált, és a hatása alatt a külső mágneses tér orientált egy bizonyos módon, ami a mágnesezettség.
Az a képesség, egy mágnes vonz az mágnesezettség jellemzi egy vektort. számérték, amely egyenlő a mágneses pillanatban egységnyi térfogatú mágnes.
A mágneses térerőt vákuumban társított mágneses indukció vektor a következőképpen:
Az anyag miatt mágnesezettség a mágneses indukció vektor abban különbözik a mágneses indukció vákuumban:
A tapasztalat azt mutatja, hogy sok mágnesek arányos a mágnesezettség vektora a mágneses mező:
A dimenzió arányosság tényezője c hívják mágneses szuszceptibilitás az anyag és a különböző anyagok különböző értékeket. A mágneses érzékenysége egy anyag számszerűen egyenlő a modulusa a mágnesezettség vektor egyetlen mágneses mező. Behelyettesítve (3,76) a (3,75), így
Másrészt, az SI rendszerben. ahol m # 8209; A relatív permeabilitás a közeg. ezért
Ezzel szemben a dielektromos szuszceptibilitás, ami mindig nagyobb, mint egy, és mindig pozitív, mágneses szuszceptibilitás c egyaránt lehet pozitív és negatív. Ezért m lehetnek egynél nagyobb és kisebb, mint egy.
Attól függően, hogy a nagyságát és előjelét a mágneses szuszceptibilitás összes anyag (mágnes) a három csoportra oszthatók:
1. diamágnesesek. Nekik van egy mágneses szuszceptibilitás negatív (c<0) и мала по абсолютной величине . К таким веществам, например, относятся: висмут (Bi), фосфор (P), серебро (Ag), золото (Au), медь (Cu), сера (S), вода и многие другие органические соединения. У диамагнетиков вектор намагничения направлен в противоположную сторону по отношению к направлению вектора . поэтому магнитная восприимчивость c является отрицательной величиной.
2. paramágneses. Ők is azzal jellemezve, hogy a pozitív mágneses érzékenységét (c> 0) és az alacsony (az értékek a tartományban 10 # 8209; 3 10 # 8209; 5). Azáltal paramágnes az alkálifém- és alkáli földfémek, a legtöbb gázok, beleértve az oxigént, és bizonyos más anyagok.
3. ferromágneseket. Ferromágneses - olyan anyagok, amelyek, hiányában is a mágneses mező lehet egy spontán mágnesezettség.
Ellentétben diamágnesesek és paramágneses anyagok, amelyek erős mágneses tulajdonságokkal bennük. miatt belső szerkezetét.
A ferromágneses c pozitív és van egy nagyon nagy érték. Így a mágneses permeabilitása ferromágneses anyagok elérheti a nagyon magas értékek, a sorrendben tízes és több százezer ferromágneseket közé tartoznak a fémek a vas-csoport (Fe, Co, Ni) és néhány ötvözetek.
Udovletvritelnoe magyarázza a mágneses tulajdonságai különböző mágnesek adható keretében csak a kvantummechanika.