Das Magnetfeld der Spule mit einem Strom. Elektro und deren Anwendung

Electromagnetism – eine Reihe von durch die Verbindung von elektrischen Strömen und magnetischen Feldern verursacht Phänomenen. Manchmal führt diese Beziehung zu unerwünschten Effekten. Beispielsweise verursacht der Strom durch die elektrischen Leitungen in einem Schiff fließt unnötiges Kompass Abweichung Schiff. Jedoch Elektrizität wird oft absichtlich zu erzeugen Magnetfelder hoher Intensität verwendet. Als Beispiel Elektromagneten. Über sie heute und wir reden.

Der elektrische Strom und der Magnetfluss

Die Intensität des Magnetfeldes kann die Anzahl der magnetischen Flusslinien bestimmen, die auf dem Einheitsbereich fällt. Das Magnetfeld tritt überall dort , wo ein elektrischer Strom fließt, und der Magnetfluss in der Luft ist , um letzteren proportional. Geraden Draht einen Strom trägt, kann in der Spule gebogen werden. Bei einem ausreichend kleinen Drehradius führt dies zu einer Erhöhung des magnetischen Flusses. In diesem Fall wird der Strom nicht erhöht.

Wirkung der Konzentration des magnetischen Flusses kann durch die Erhöhung der Anzahl der Windungen erhöht werden, dh. E. Verdrehens der Draht in der Spule. Das Gegenteil ist wahr. Der Magnetfeldspulenstrom kann durch Verringerung der Anzahl der Windungen reduziert werden.

Wir leiten wichtige Beziehung. Am Punkt der maximalen magnetischen Flußdichte (es pro Flächeneinheit meisten Flußlinien) die Beziehung zwischen dem elektrischen Strom I, die Anzahl der Windungen des Drahtes N und der magnetische Fluss B wird wie folgt ausgedrückt: In einem Strom, der proportional zu V 12 A, der Strom durch die Spule 3 Windungen es schafft genau das gleiche Magnetfeld wie der Strom von 3 A, den Strom durch die Spule von 12 Windungen. Es ist wichtig zu wissen, die Lösung praktischer Probleme.

Magnetspule

Die Spule gewickelter Draht, ein Magnetfeld ein Solenoid genannt. Die Drähte können auf dem Eisen (Eisenkern) aufgewickelt werden. Geeignete und nicht-magnetische Basis (z.B. Luftkern). Wie Sie sehen können, können Sie nicht nur das Eisen verwenden, um eine Magnetfeldspule mit Strom zu erzeugen. Vom Standpunkt der Größe eines nicht-magnetischen Kernfluss äquivalenten Abstandes. Das heißt, die obige Beziehung zwischen dem Stromfluss und der Anzahl der Windungen sind in diesem Fall genau durchgeführt. Somit kann das Magnetfeld des Spulenstrom reduziert werden, wenn wir diese Muster anzuwenden.

Die Verwendung von Eisen in dem Magneten

Warum in dem Magneten gebrauchten Eisen? Seine Anwesenheit beeinflußt das Magnetfeld der Spule mit Strom in zwei Hinsichten. Es erhöht die magnetische Wirkung des aktuellen, oft Tausende von Malen oder mehr. Es kann jedoch eine wichtige Verhältnismäßigkeit gebrochen werden. Es geht darum, dass die zwischen dem magnetischen Fluß und dem Strom in den Spulen mit Luftkern besteht.

Mikroskopische Feld in den Eisen – Domänen (genauer gesagt, ihre magnetischen Momente) unter der Wirkung eines Magnetfelds , das erzeugt wird Strom in eine Richtung ausgebildet ist. Als ein Ergebnis der Anwesenheit des Eisenkerns des Stromes erzeugt einen größeren Magnetfluss pro Querschnittseinheit Drähte. Somit erhöht sich die Flussdichte deutlich. (Oder die Anzahl der Windungen in der Spule) erhöht nur geringfügig die magnetische Flussdichte, wenn alle in eine Richtung ausgerichtete Domänen, das weiterhin die aktuellen erhöhen.

Nun sagen Sie ein wenig über die Induktion. Dies ist ein wichtiger Teil der Themen von Interesse für uns.

Die magnetische Induktionsspule mit Strom

Obwohl das Magnetfeld eines Elektromagneten mit einem Eisenkern viel stärker ist als das Magnetfeld der Magnetspule mit Luftkern ist, sein Wert ist durch die Eigenschaften des Eisens begrenzt. Die Grße der Spule, die theoretisch eine Luftkern erzeugt hat keine Begrenzung. Doch in der Regel große Ströme empfangen benötigten ein Feld zu schaffen, die in ihrer Größe an die Feldspule mit einem Eisenkern vergleichbar ist, ist es sehr schwierig und teuer. Nicht immer diesen Weg gehen.

Was passiert, wenn man das Magnetfeld der Spule mit einem Strom ändern? Diese Aktion kann einen elektrischen Strom in der gleichen Weise erzeugen, wie der Strom ein Magnetfeld erzeugt. Wenn der Magnet mit den Leiterlinien der Magnetkraft nähert sich der Leiter kreuzt, darin induziert eine Spannung. Die Polarität der induzierten Spannung hängt von der Polarität und Richtung der Änderung des magnetischen Flusses. Dieser Effekt ist viel mehr in der Spule ausgeprägt als in einer separaten Spule: es um die Anzahl der Windungen in der Wicklung proportional ist. In Anwesenheit des Eisenkerns der induzierten Spannung in dem Elektromagneten zunimmt. Bei diesem Verfahren muss der Leiter relativ magnetischen Fluss bewegen. Wenn der Leiter nicht über die Linien des magnetischen Flusses schneidet, wird eine Spannung entstehen.

Wie kommt man Energie

Elektrische Generatoren erzeugen Strom basiert auf den gleichen Prinzipien. Typischerweise dreht sich der Magnet zwischen den Spulen. Der Betrag der induzierten Spannung ist abhängig von der Feldstärke des Magneten und seiner Geschwindigkeit (sie die Rate der Änderung des magnetischen Flusses zu bestimmen). Die Spannung in dem Leiter ist, um die Geschwindigkeit des Magnetflusses darin direkt proportional.

In vielen Magnet-Generatoren wird durch einen Elektromagneten ersetzt. Um ein Magnetfeld der Spule mit einem Strom, der Elektromagnet zu schaffen , ist an die angeschlossene Stromquelle. Die in diesem Fall die elektrische Energie durch den Generator erzeugt? Es ist gleich dem Produkt der Spannung über den Strom. Auf der anderen Seite, Strom in dem Leiter und das Verhältnis des Magnetflusses ermöglicht die Verwendung von Fluß, der durch elektrischen Strom im Magnetfeld erzeugte eine mechanische Bewegung zu erzeugen. Nach diesem Prinzip wird der Motor läuft und einige elektrische Geräte. eine Bewegung schaffen jedoch, in denen müssen Sie eine zusätzliche elektrische Leistung ausgeben.

Starke Magnetfelder

Derzeit ist das Phänomen der Supraleitung verwendet, ist es möglich, eine noch nie dagewesene Intensität der Magnetfeldspule mit Strom zu erhalten. Die Elektromagneten können sehr mächtig sein. Wenn dieser Strom lossless m fließt. E. Nicht Erwärmung des Materials führen. Dies ermöglicht eine Menge Stress in dem Luftkernmagnete anzuwenden und die Einschränkungen durch den Sättigungseffekt auferlegt zu vermeiden. Sehr gute Aussichten zeigen eine leistungsfähige Magnetfeldspule mit Strom. Elektro und ihre Verwendung ist nicht umsonst interessiert viele Wissenschaftler. Schließlich kann ein starkes Feld für die Bewegung der magnetischen „Kissen“ und die Schaffung neuer Arten von Elektromotoren und Generatoren verwendet werden. Sie sind fähig, hohe Leistung bei niedrigen Kosten.

Die Energie des magnetischen Feldspulenstrom wird aktiv von Menschen verwendet. Es war lange weit verbreitet, insbesondere auf der Schiene. Darüber, wie die Magnetfeldlinien der Spule mit einem Strom verwenden, um die Bewegung der Züge zur Steuerung diskutieren wir jetzt.

Magnete auf der Schiene

System üblicherweise auf den Eisenbahnen verwendet, die für eine größere Sicherheit Elektromagneten und Permanentmagneten komplementär sind. Wie kann das System bedienen? Starker Permanentmagnet der Nähe von der Verkehrsampel in einem bestimmten Abstand an die Schiene befestigt. Während der Durchfahrt von Zügen über die Magnetachse des Dauermagneten Ebene in der Fahrerkabine wird um einen kleinen Winkel gedreht wird, worauf der Magnet in Position bleibt.

Regelung des Verkehrs auf der Eisenbahn

Flachmagnet Bewegung umfasst Alarmglocke oder Sirene. Als nächstes geschieht Folgendes. Nach ein paar Sekunden Taxifahrer geht über die Elektromagneten, die mit den Ampeln verbunden ist. Wenn der Zug des grüne Licht gibt, ist der Elektromagnet erregt und die Achse des Permanentmagneten in dem Wagen in seine Ausgangsposition gedreht, um den Alarm im Cockpit ausschalten. Wenn die Ampel rot oder gelb Licht ist, wird der Elektromagnet ausgeschaltet und dann nach einer Verzögerung, gilt automatisch die Bremsen, natürlich, wenn es Fahrer zu machen vergessen zu. Bremskreis (und Audio) an das Netzwerk, da die Drehachse des Magneten verbunden. Wenn sich der Magnet während der Verzögerung in seine ursprüngliche Position zurückkehrt, wird die Bremse nicht aktiviert ist.