在Magnetism教程中,我們簡要介紹了永磁體如何從它們的北極到它們的南極產生磁場。
永磁體產生良好且有時非常強的靜電在某些應用中,磁場的強度仍然太弱,或者我們需要能夠控制存在的磁通量。因此,為了產生更強大,更可控的磁場,我們需要使用電力。
通過使用纏繞或纏繞在軟磁材料(如鐵芯)周圍的線圈,我們可以生產出非常強大的電磁鐵用于許多不同類型的電氣應用。這種線圈的使用產生了電和磁之間的關系,這給我們提供了另一種形式的磁性,稱為電磁。
電磁是在電氣時產生的電流流過諸如一段電線或電纜的簡單導體,并且當電流沿著整個導體通過時,沿著整個導體產生磁場。導體周圍產生的小磁場具有明確的方向,產生的“北極”和“南極”都是由流過導體的電流方向決定的。
因此,有必要建立流經導體的電流與其周圍產生的磁場之間的關系,通過這種電流,我們可以定義電和磁性之間存在的關系。電磁學的形式
我們已經確定,當電流流過導體時,在其周圍產生一個圓形電磁場,磁通線形成完整的環路,
該磁場的旋轉方向取決于流過導體的電流方向,相應的磁場在t附近產生更強的磁場。 o載流導體的中心。這是因為環的路徑長度越遠離導體越大,導致磁通線越弱,如下所示。
導體周圍的磁場
確定導體周圍磁場方向的一種簡單方法是考慮擰緊將普通的木螺釘擰入一張紙。當螺釘進入紙張時,旋轉動作是CLOCKWISE,在紙張上方可見的螺釘的唯一部分是螺釘頭。
如果木螺釘是pozidriv或philips型頭部設計,頭部的十字架將是可見的,正是這個十字架用于指示電流“流入”紙張并遠離觀察者。
同樣,移除螺絲的動作相反,逆時針。當電流從頂部進入時,它離開紙的下側,從下面可見的木螺釘的唯一部分是螺釘的尖端或尖端,正是這一點用于指示電流“流出”然后將木螺釘擰入和拉出紙張的物理作用表明導體中的電流方向,因此,電磁的旋轉方向它周圍的字段如下所示。這個概念通常被稱為右手螺絲動作。
右手螺絲動作
磁場意味著存在兩個極點,北極和南極。可以通過繪制大寫字母 S 和 N 然后將箭頭添加到字母的自由端來建立載流導體的極性,如上所示給出視覺磁場方向的表示。
確定電流方向和導體周圍磁通量方向的另一個更熟悉的概念稱為“左手規則”。
電磁學的左手規則
公認的磁場方向是從北極到南極。這個方向可以通過左手握住載流導體,拇指向電子流的指向從負到正來推斷出來。
如圖所示,在導體上方和周圍鋪設的指狀物現在將指向所產生的磁力線的方向。
如果流過導體的電子方向反轉,則左手將需要用拇指指向電子電流的新方向放置在導體的另一側。
當電流反向時,導體周圍產生的磁場方向也會反轉因為如前所述,磁場的方向取決于電流的方向。
這個“左手規則”也可用于確定電磁線圈中磁極的磁方向。此時,手指指向電子從負向流動的方向,而伸出的拇指指示北極的方向。這條規則有一個變化,稱為“右手規則”,它基于所謂的傳統電流,(從正到負)。
考慮將一根直線彎成一條直線單循環的形式如下所示。盡管電流在相同的方向上流過導線的整個長度,但它將在相反的方向上流過紙。這是因為電流在一側留下紙張而在另一側留下紙張,因此在紙張上彼此相鄰地產生順時針場和逆時針場。
這些之間產生的空間兩個導體變成一個“強化”磁場,力線以這樣的方式展開,即它們呈現一個條形磁鐵的形狀,在交叉點產生一個獨特的北極和南極。
電磁學環路
環路周圍的力線
流經環路的兩個平行導體的電流方向相反,因為通過環路的電流離開左側并返回右側。這導致環路內每個導體周圍的磁場彼此處于“相同”方向。
由流過環路的電流產生的所產生的力線在兩者之間的空間中彼此相對。兩個相同極點相遇的兩個導體,從而使每個導體周圍的力線變形,如圖所示。
然而,兩個導體之間的磁通量變形導致磁場強度變大。中間交界處的力量線變得更加緊密。兩個相似場之間產生的相互作用在兩個導體之間產生機械力,因為它們試圖彼此排斥。在電機中,這兩個磁場的排斥會產生運動。
然而,由于導體不能移動,因此兩個磁場通過沿著這條相互作用線產生一個北極和一個南極相互幫助。 。這導致磁場在兩個導體之間的中間最強。導體周圍的磁場強度與導體之間的距離和流過導體的電流量成正比。
在直線長度的載流導線周圍產生的磁場非常弱即使有很高的電流通過它。然而,如果導線的多個環沿著相同的軸纏繞在一起產生線圈,則所產生的磁場將比僅僅單個環更加集中和更強。這產生了一種電磁線圈,通常稱為電磁線圈。
然后,當電流流過電線時,每根電線都會產生電磁的影響。磁場的方向取決于電流的方向。我們可以通過將線的長度形成線圈來增加產生的磁場強度,我們將在下一個教程中更詳細地研究這種效應。
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