Магнитное поле из-за тока в кольцевой петле и соленоиде
Линии магнитного потока выходят от северного полюса к южному полюсу за пределами катушки. Круглая петля, по которой проходит электрический ток , похожа на магнит в форме диска, имеет 2 круглых полюса, так что в природе не существует отдельных полюсов, но всегда есть полюс. пары, Северный и Южный полюса.
Магнитное поле из-за тока в круговой петле
Форма линий магнитного потока : Чтобы определить форму магнитных линий , выполните следующие действия:
- Разложенные железные опилки на доске, окружающие круговую петлю, по которой проходит электрический ток .
- Осторожно постучав по нему, железные опилки сами встанут.
Наблюдение:
- В не линии потока вблизи центра контура больше не круговые.
- Плотность магнитного потока меняется от точки к точке.
- Линии магнитного потока в центре контура представляют собой прямые параллельные линии, перпендикулярные плоскости катушки.
Заключение :
- Магнитное поле, создаваемое током в круговой петле, похоже на магнитное поле короткого магнита .
- Магнитное поле в центре катушки однородно, поэтому силовые линии магнитного поля параллельны и перпендикулярны плоскости катушки.
Правило винта
Использование: он используется для определения направления магнитного потока в центре круговой петли, вызывающей электрический ток .
Метод: я представляю себе правый винт (будучи) привинченным к проводу в направлении тока , направление затяжки винта дает направление магнитного потока в центре петли.
Правило направления по часовой стрелке
Использование: используется для определения типа полюса для каждой стороны круговой петли, пропускающей электрический ток .
Метод: элем язь , который несет в себе электрический ток в clockwi себе направление называется Южный полюс, T он сторона , которая несет в себе электрический ток в против часовой стрелке, называется северным полюсом.
Удержание плотности магнитного потока
Плотность магнитного потока в центре круговой петли с радиусом (r), числом витков (N) и проводящим электрический ток (I) можно вычислить следующим образом:
B ∝ N, B ∝ I, B ∝ (I / r)
B ∝ NI / r, B = Константа × NI / r
B = μ NI / 2 r
Факторы, влияющие на плотность магнитного потока в центре круговой петли
- Количество витков круговой петли ( N) прямо пропорционально.
- Сила электрического тока (I) прямо пропорциональна.
- Проницаемость среды (М) прямо пропорциональна.
- Радиус круговой петли (r ) обратно пропорционален.
Определение количества витков круговой петли:
- Если провод длины (L) наматывается в форме круговой петли радиуса (r): Следовательно, N = L / 2 π r, где: N либо целое, либо не целое число.
- Если катушка представляет собой неполную часть круга, то: N = θ / 360
В случае изменения количества витков кольцевой петли с N 1 на N 2 и подключения ее к тому же источнику.
B 1 / B 2 = N 1 r 2 / N 2 r 1
∴ N 1 / N 2 = r 2 / r 1
B 1 / B 2 = N 1 ² / N 2 ² = r 2 ² / r 1 ²
Для определения плотности магнитного потока в точке c войдите в круговую петлю на определенном расстоянии от прямого провода в той же плоскости, пока электрический ток проходит через каждую из них.
Если поле каждого провода и катушки в одном направлении, Следовательно:
B t = B катушка — B провод
Я е поля каждого из проволоки и гр масла в направлениях , противоположных, че erefore:
B t = катушка B — провод B , ( катушка B > провод B ), B t = провод B — катушка B , ( провод B> катушка B ).
В случае круговой петли, касательной к прямому проводу, плотность магнитного потока исчезает в центре.
Катушка B = провод B , μ I 1 N / 2r = μ I 2 / 2πd
NI 1 = I 2 / π
В случае двух кольцевых петель, имеющих один и тот же центр и несущих два тока:
В том же направлении получается равнодействующая плотности потока в центре.
В т = В 1 + В 2
В противоположном направлении, то равнодействующая плотности потока в центре.
В t = В 1 — В 2 , (В 1 > В 2 ).
В случае двух круговых петель, имеющих одинаковый центр и перпендикулярных друг другу: B t ² = B 1 ² + B 2 ²
Магнитное поле из-за тока в соленоиде
Форма линий магнитного потока
Когда электрический ток проходит через соленоид ( по спиральной или цилиндрической катушке), результирующий магнитный поток очень похож на магнитный поток стержневого магнита . Линии магнитного потока образуют полный контур внутри и снаружи катушки, каждая линия закрытый путь.
Правило винта
Использование: Он используется для определения направления магнитного потока на оси соленоида, пропускающего через него электрический ток .
Метод: Как упоминалось ранее в круговой петле, учитывая, что соленоид состоит из группы круговых петель, имеющих один и тот же центр.
Правило направления по часовой стрелке
Использование: используется для определения типа полюса для каждой стороны соленоида, по которому проходит электрический ток .
Методика: как в круговой петле.
Правило правой руки Ампера
Использование: используется для определения полярности поля.
Метод: когда вы берете катушку правой рукой так, чтобы пальцы указывали направление тока, большой палец указывал направление магнитного поля, создаваемого током .
Удержание плотности магнитного потока
Вычисление плотности магнитного потока в любой точке соленоида длиной (l) и числа его витков (N), по которым проходит электрический ток (I), выглядит следующим образом:
B ∝ N, B ∝ I, B ∝ I / L
B = постоянный × NI / L
B = μ NI / L = μ n I
п = N / L
Где: (n) — количество витков на единицу длины соленоида, Когда количество витков касается друг друга по длине соленоида, тогда длина катушки: L = N × 2 r¯, Где: (r¯) — радиус проволоки катушки.
Факторы, влияющие на плотность магнитного потока из-за тока в соленоиде
- Количество витков ø F катушки (N) прямо пропорционально.
- Сила электрического тока (I) прямо пропорциональна.
- Проницаемость различных сред прямо пропорциональна.
- Длина катушки обратно пропорциональна.
Магнитное поле не может быть сгенерированокогда электрический ток проходит в круговом контуре или соленоиде, потому круговой контур или соленоид двойной спиральный, так что направление микрофильтра ред магнитного потока изза поток тока в определенном направление становится противоположным тому, которое возникает из-за протекания того же тока в противоположном направлении, и, таким образом, они компенсируют друг друга.
Если часть катушки, подключенная к источнику электричества, отрезана, тогда основная часть катушки подключена к тому же источнику:
- Его ток увеличивается.
- Количество витков уменьшается.
- Длина катушки уменьшается.
- Число витков на единицу длины остается постоянным.
Когда витки катушки касаются друг друга, длина катушки: L = N × 2 r¯, где: (r¯) — радиус провода в катушке.
В случае двух соленоидов, имеющих одну ось и несущих два тока:
В том же направлении , итоговая величина плотности магнитного потока в центре оси равна B t = B 1 + B 2 .
В двух противоположных направлениях, s o, равнодействующая плотности магнитного потока в центре оси равна B t = B 1 — B 2 , (B 1 > B 2 ).
Когда витки круговой петли удаляются друг от друга, петля становится соленоидом, и ее можно сравнивать на основе соотношения.
B круглый — B соленоид = L соленоид / 2 r круглый