Магнитный эффект электрического тока и плотности магнитного потока из-за тока в двух параллельных проводах
В 1819 году датский физик (Hans Oerste d) поднес небольшой компас к проводу , по которому проходит электрический ток и параллельно ему, он заметил, что стрелка компаса отклонилась, и когда он выключил ток, компас вернулся в исходное положение. , Он пришел к выводу , что , когда электрический ток проходит через проволоку, магнитное поле генерируется вокруг провода , который называется магнитным эффектом о е электрического тока .
Магнитный поток
Напряженность магнитного поля в точке выражается через плотность магнитного потока (B). Магнитный поток (φ m ) можно определить из соотношения:
φ m = BA sin θ
Где: θ → — угол между линиями магнитного потока и площадью.
Интенсивность магнитного потока (B) в точке: количество линий магнитного потока, которые проходят перпендикулярно единице площади, окружающей эту точку.
Если силовые линии магнитного поля параллельны области, θ = ноль, следовательно, φ m = BA sin 0 = 0.
Если линии магнитного потока перпендикулярны площади, θ = 90 °, значит, φ m = BA sin 90 = BA.
Единица измерения магнитного потока (φ м ) — Вебер, а единица измерения плотности магнитного потока — Вебер / м², что эквивалентно Тесла.
Если катушка вращается на угол θ от нормального положения: φ m = BA sin (90 — θ).
Если катушка вращается на угол θ из параллельного положения: φ m = BA sin θ.
Магнитное поле из-за тока в прямом проводе
Форма линий магнитного потока
Чтобы определить форму линий магнитного потока, мы выполняем следующие шаги:
- Sprea д железные опилки на бумаге окружающий провод , несущий электрический ток в вертикальном положении и аккуратно нажмите на него , наблюдение: железные опилки быть приходят выровнены в виде концентрических кругов вокруг провода , и они ближе друг к другу вблизи провода и далеко друг от другие по мере увеличения расстояния от центра провода.
- По мере того, как электрический ток увеличивается, и при приклеивании к панели, наблюдение: силовые линии становятся более тесными и сближаются вокруг провода.
Заключение:
- Кружки представляют собой линии магнитного потока.
- Линии магнитного потока сгруппированы около центра провода, что означает, что напряженность магнитного поля увеличивается при уменьшении расстояния от оси катушки и уменьшается при увеличении расстояния. Таким образом, плотность магнитного потока обратно пропорциональна расстоянию от проволоку (B ∝ 1 / d).
- Когда сила электрического тока, проходящего через провод, увеличивается, напряженность магнитного поля увеличивается, и наоборот, так что (B ∝ I),Итак , плотность магнитного потока прямо пропорциональна силе электрического тока (B I).
Правило правой руки Ампера
Использование: он используется для определения направления линий магнитного потока, возникающих из-за электрического тока в прямом проводе.
Метод: вы берете провод правой рукой так, чтобы большой палец указывал на направление тока, а остальные пальцы вокруг провода определяли направление магнитного поля.
Удержание плотности магнитного потока
Плотность магнитного потока в точке ny на расстоянии (d) от провода, по которому проходит электрический ток (I), можно вычислить следующим образом:
B ∝ I, B ∝ 1 / d ∴ B ∝ I / d
∴ B = константа × I / d
B = μ I / 2πd
Это соотношение называется (законом контура Ампера), где: μ — проницаемость среды, а единицей измерения является тесла · метр / ампер (Tm / A), что эквивалентно Weber / амперметру (Wb / Am).
Воздухопроницаемость = 4 π × 10 −7 Вт / Ам.
Проницаемость среды (μ) — это способность среды пропускать магнитный поток через нее.
B воздух = 4 π × 10 −7 I / 2 π d
В воздухе = 2 × 10 -7 I / D
Факторы, влияющие на плотность магнитного потока в прямом проводе
- Т. й проницаемость среды (М) постоянна для каждой среды (прямо пропорционально).
- Сила электрического тока (I) прямо пропорциональна.
- Т. е расстояние между точкой и проводом (г) обратно пропорционально.
Мачты высокого напряжения следует размещать вдали от зданий, чтобы уменьшить вредное воздействие магнитного поля на здоровье, поскольку плотность магнитного потока обратно пропорциональна расстоянию (B ∝ 1 / d).
Плотность магнитного потока из-за тока в двух параллельных проводах
В том же направлении
Если ток в двух проводах в одном направлении, Направление силовых линий магнитного поля между двумя проводами в противоположном направлении, Итак, плотность магнитного потока в точке между двумя проводами.
В t = В 1 — В 2 (В 1 > В 2 )
Направление силовых линий магнитного поля за пределами двух проводов совпадает, поэтому плотность магнитного потока в точке за пределами двух проводов.
В т = В 1 + В 2
Результирующая плотность магнитного потока вне двух проводов больше, чем результирующая двух плотностей магнитного потока между ними.
Таким образом, создается сила магнитного притяжения, которая перемещает два провода из области с высокой плотностью (снаружи) в область с низкой плотностью (внутри).
В определенной точке называется нейтральная точка между двумя проводами.
В 1 = В 2
Итак, B t = B 1 — B 2 = 0
Итак, нейтральная точка — это точка, в которой магнитный поток равен нулю, мы можем определить нейтральную точку.
В 1 = В 2
μ I 1 / 2π (х — г) = μ я 2 /2 π д
I 1 / (x — d) = I 2 / d
(Где: d — расстояние нейтральной точки от провода меньшего электрического тока )
В обратном направлении
Если ток в двух проводах в противоположном направлении, Направление силовых линий магнитного поля между двумя проводами в одном направлении, Итак, плотность магнитного потока в точке между двумя проводами.
В т = В 1 + В 2
Направление силовых линий магнитного поля за пределами двух проводов находится в противоположном направлении, поэтому плотность магнитного потока в точке за пределами двух проводов.
В t = В 1 — В 2 , В 1 > В 2
Результирующая плотность магнитного потока между двумя проводами больше, чем результирующая двух плотностей магнитного потока вне их.
Таким образом, сила магнитного отталкивания создается из области с высокой плотностью (внутри) в область с низкой плотностью (снаружи).
В определенной точке называется нейтральной точкой за пределами двух проводов.
В 1 = В 2
Итак, B t = B 1 — B 2 = 0
Итак, нейтральная точка — это точка, в которой магнитный поток равен нулю, мы можем определить нейтральную точку.
В 1 = В 2
μ I 1 / 2π (х + г) = μ я 2 /2 π д
I 1 / (x + d) = I 2 / d
(Где: d — расстояние от нейтральной точки до провода с меньшим электрическим током )
Нейтральная точка f или два параллельных провода, по которым проходит электрический ток в одном направлении, лежит между двумя проводами. Из-за образования двух противоположных магнитных полей в любой точке между двумя проводами, где нейтральная точка образуется при воздействии двух проводов. поля отменяют друг друга.
Нейтральная точка для двух параллельных проводов, по которым проходят электрические токи в противоположных направлениях, находится за пределами двух проводов. Из-за образования двух противоположных магнитных полей в любой точке за пределами двух проводов, где нейтральная точка образуется при воздействии двух полей. отменяют друг друга.
Когда два разных тока проходят по двум проводам, нейтральная точка всегда находится рядом с проводом, по которому течет меньший ток . Нейтральная точка формируется на среднем расстоянии между двумя проводами. Когда два провода несут одинаковый ток в одном направлении. , Нейтральная точка для двух проводов , по которым проходят электрические токи , не образуется, когда по двум проводам протекает один и тот же ток, но в противоположных направлениях.