La magneta kampo de la bobeno kun fluo. Electroimanes kaj lia apliko

Elektromagnetismo - aro de fenomenoj kaŭzitaj de konekto de elektra kurentoj kaj magnetajn kampojn. Kelkfoje tiu rilato kondukas al nedezirindaj efikoj. Ekzemple, la fluo tra la elektra kablojn en ŝipo kaŭzas nenecesan devio ŝipa kompaso. Tamen, elektro ofte intence uzataj por krei magnetajn kampojn de alta intenseco. Kiel ekzemplo electroimanes. Pri ili hodiaŭ kaj ni parolos.

La elektra kurento kaj la magneta fluo

La intenseco de la magneta kampo povas determini la numeron de magneta fluo linioj, kiuj falas sur la unuo areo. La magneta kampo okazas ĉie kie elektra kurento fluas, kaj la magneta fluo en la aero estas proporcia al la dua. Rektaj drato portanta fluo, povas esti arkigita en la bobeno. Ĉe sufiĉe malgrandaj radiuso de turno, tio kondukas al pliigo de magneta fluo. En ĉi tiu kazo, la nuna ne kreskis.

Efiko de koncentriĝo de magneta fluo povas esti plue plibonigita per pligrandiĝanta la nombro de turnoj, te. E. Twisting la draton en la bobeno. La konversacii estas vera. La magneta kampo bobeno nuna povas reduktiĝi per malkreskanta la kvanto de turnoj.

Ni derivi grava interrilato. Ĉe la punkto de la maksimuma magnet-fluksa denseco (tie por unueco areon plej fluo linioj) la rilato inter la elektra aktuala Mi, la nombro de turnoj de drato n, kaj la magneta fluo B estas esprimita jene: En nuna proporcia al V. 12 A, la kurento tra la bobeno de 3 turnoj Ĝi kreas precize la sama magneta kampo kiel la fluo de 3 a, la kurento tra la bobeno de 12 turnoj. Gravas scii, solvi praktikajn problemojn.

solenoide

La bobeno de serpentumis draton, magneta kampo estas nomita solenoide. La dratoj povas esti serpentumis sur la fero (fero kernon). Taŭga kaj nonmagnetic bazo (ekz, aero kernon). Kiel vi povas vidi, vi povas uzi ne nur feron krei magneta kampo bobeno kun fluo. De la vidpunkto de la grandeco de iu ajn ne-magneta kerno Flux ekvivalenta distanco. Tio estas: la supre rilato inter la aktuala fluo kaj la nombro de turnoj en ĉi tiu kazo estas farita precize. Tiel, la magneta kampo de la bobeno nuna eblas reduktita, se ni aplikas la desegno.

La uzo de fero en la solenoide

Por kio estas uzata en la solenoide fero? Lia ĉeesto influas magneta kampo bobeno kun aktuala en du aspektoj. Ĝi pliigas la magneta efiko de la nuna, ofte milojn da fojoj aŭ pli. Tamen, ĝi povas esti rompita unu grava proporcieco. Temas pri tio, kio ekzistas inter la magneta fluo kaj la fluo en la bobenoj per aero kernon.

Mikroskopa kampo en la feran domajnoj (aŭ pli precize, ilia magnetaj momentoj) kiam magneta kampo agado, kiu kreas fluon en la sama direkto estas konstruitaj. Rezulte de la ĉeesto de la fera kerno de la aktuala produktas pli grandan magneta fluo por unueco sekco dratojn. Tiel, la nuna denseco pliigas signife. Kiam ĉiuj domajnoj vicigitaj en unu direkto, plue pliigante la nuna (aŭ la nombro de turnoj de la bobeno) nur iomete pliigas magnet-fluksa denseco.

Nun rakontu al vi ion pri la indukto. Tio estas grava parto de la temoj kiuj interesas nin.

La magneta indukto bobeno kun aktuala

Kvankam la magneta kampo estas solenoide per fera kerno estas multe pli forta ol la magneta kampo de la solenoide aero kernon, ĝia valoro estas limigita de la propraĵoj de la fero. La grandeco de la bobeno kiu kreas mieno kerno teorie havas limon. Tamen, kiel regulo, ricevas grandegan kurentoj bezonis krei kampon kiu estas komparebla en grandeco al la kampo bobeno per fera kerno, ĝi estas tre malfacila kaj multekosta. Ne ĉiam iru tiel.

Kio okazas se vi ŝanĝas la magneta kampo de la bobeno kun aktuala? Tiu ago povas generi elektran kurenton same kiel la nuna generas magnetan kampon. Al la alproksimigi la magneto al la dirigento linioj de magneta forto transiri la dirigento, konkludas tensio sur ĝi. La polaridad de la induktita tensio dependas de la polaridad kaj direkton de ŝanĝo de magneta fluo. Ĉi tiu efekto estas multe pli prononcita en la bobeno ol en aparta bobeno: ĝi estas proporcia al la nombro da turnoj en la serpentuma. En la ĉeesto de la fera kerno de la induktita tensio en la solenoide pliigas. Kun ĉi tiu metodo, la konduktoro devas movi relativa magneta fluo. Se la dirigento ne sekci la linioj de magneta fluo, tensio levigxos.

Kiel akiri energion

Electric generatoroj generi aktualan surbaze de la samaj principoj. Tipe, la magneto rotacias inter la bobenoj. La grando de la induktita tensio dependas de la kampo forto de la magneto kaj ĝia rapido (ili determinos la kurzo de ŝanĝi de magneta fluo). La tensio en la dirigento rekte proporcia al la fluo indico sur ĝi.

En multaj magneto generatoroj anstataŭas por solenoide. Por krei magneta kampo de la bobeno kun fluo, la solenoide estas konektita al la potenco fonto. Kiu en ĉi tiu kazo la elektra potenco produktita de la generatoro? Estas egala al la produkto de la tensio trans la nuna. Aliflanke, aktualaj en la konduktoro kaj la rilaton de magneta fluo permesas la uzon de fluo generita de la elektra fluo en la magneta kampo por produkti mekanikan movadon. Laŭ tiu principo, la motoro kuras kaj iuj elektraj aparatoj. Tamen, por movado ili bezonas elspezi kroman elektra potenco.

Fortaj magnetaj kampoj

Nuntempe, uzante la fenomeno de superconductividad, ĝi eblas akiri senprecedenca intenso de magneta kampo bobeno kun fluo. La electroimanes povas esti tre potenca. Kiam ĉi tiu fluo fluas senperda m. E. Ne kaŭzi hejtado de la materialo. Tio ebligas apliki multajn streĉiĝo en la aero-kerna solenoides kaj eviti la limigoj postulitaj de la saturación efiko. Tre grandaj perspektivoj malfermiĝas forta magneta kampo bobeno kun fluo. Electroimanes kaj ilia uzo ne vane interesas multaj sciencistoj. Ja forta kampo povas esti uzata por la movado de magneta "kuseno" kaj la kreo de novaj tipoj de elektraj motoroj kaj generatoroj. Ili kapablas altan produktadon kun malaltaj kostoj.

La energio de la magneta kampo bobeno nuna estas aktive uzata de la homaro. Ĝi estis delonge vaste uzita, precipe en la fervojoj. Pri kiel uzi la magneta kampo linioj de la bobeno kun aktuala por kontrolado de la movado de trajnoj, ni nun diskuti.

Magnetoj sur la fervojoj

Sistemo kutime uzita sur la fervojoj, kio por plej granda sekureco electroimanes kaj permanentaj magnetoj estas plaj. Kiel povas funkciigi la sistemon? Fortaj permanenta magneto estas ligita proksime al la relo ĉe certa distanco de la semaforoj. Dum la veturo de trajnoj sur la magneto akso de la permanenta magneto aviadilon en la kajuto de alkonduko estas rotaciita de malgranda angulo, kun kiu la magneto restas en pozicio.

Regulado de trafiko sur la fervojo

plata magneto movado inkludas alarmo sonorilo aŭ sireno. Tuj poste, la sekvanta okazas. Ene duaj, la kajuto de alkonduko alveturas electroimán kiu estas asociita kun la semaforoj. Se la trajno donas la verdan lumon, la solenoide estas energizada kaj la akso de la permanenta magneto en la aŭto transiris al ĝia origina pozicio, elŝalti la alarmon en la kajuto. Kiam la semaforo estas ruĝa aŭ flava lumo, la electroimán ekas for, kaj tiam post prokrasto, aŭtomate validas la bremsojn, kompreneble, se ĝi forgesis fari ŝoforo. Bremso cirkviton (kaj audio) estas konektita al la reto de la rotacia akso de la magneto. Se la magneto dum la prokrasto revenas al sia originala pozicio, la bremsojn ne ŝalti.