المجال المغناطيسي لفائف مع تيار. الكهربائية وتطبيقاتها

الكهرومغناطيسية - مجموعة من الظواهر التي يسببها اتصال من التيارات الكهربائية والمجالات المغناطيسية. أحيانا هذه العلاقة يؤدي إلى آثار غير مرغوب فيها. على سبيل المثال، فإن التيار المتدفق عبر الكابلات الكهربائية في سفينة يسبب البوصلة التي لا داعي لها سفينة الانحراف و. ومع ذلك، غالبا ما تستخدم الكهرباء عمدا لإنشاء حقول المغناطيسية للكثافة عالية. كمثال الكهربائي. حول لهم اليوم وسوف نتحدث.

التيار الكهربائي والفيض المغناطيسي

شدة المجال المغناطيسي يمكن تحديد عدد خطوط الفيض المغناطيسي، الذي يصادف في وحدة المساحة. المجال المغناطيسي يحدث في كل مكان حيث التدفقات الحالية الكهربائية، والفيض المغناطيسي في الهواء يتناسب مع هذا الأخير. سلك مستقيم يحمل الحالية، يمكن أن تكون عازمة في الملف. في دائرة نصف قطرها صغير بما فيه الكفاية وهذا بدوره يؤدي إلى زيادة في التدفق المغناطيسي. في هذه الحالة، لا يتم زيادة التيار.

تأثير تركيز الفيض المغناطيسي يمكن زيادة تعزيز من خلال زيادة عدد اللفات، أي. E. التواء السلك في الملف. العكس هو الصحيح. ويمكن تخفيض المغناطيسي لفائف الحالية الحقل من خلال خفض عدد اللفات.

نستمدها علاقة مهمة. عند نقطة أقصى كثافة التدفق المغناطيسي (هو في وحدة المساحة معظم خطوط التدفق) العلاقة بين التيار الكهربائي الأول، وأعرب عدد من الأدوار من الأسلاك ن، والفيض المغناطيسي B على النحو التالي: في يتناسب الحالية لV. 12 A، الحالي من خلال لفائف من 3 المنعطفات أنه يخلق بالضبط نفس المجال المغناطيسي كما تيار 3 لذلك، الحالي من خلال لفائف من 12 المنعطفات. ومن المهم أن نعرف، حل المشاكل العملية.

الملف اللولبي

لفائف من الأسلاك الجرح، ويسمى حقل مغناطيسي الملف اللولبي. قد يكون الجرح الأسلاك على الحديد (الحديد الأساسية). قاعدة مناسبة وغير مغنطيسية (على سبيل المثال، جوهر الهواء). كما ترون، يمكنك استخدام ليس فقط الحديد لخلق لفائف المجال المغناطيسي مع التيار. من وجهة نظر لحجم أي الأساسية غير المغناطيسية تدفق مسافة تعادل. وهذا هو، يتم تنفيذ العلاقة المذكورة بين التدفق الحالي وعدد من الأدوار في هذه الحالة بدقة. وهكذا، فإن المجال المغناطيسي للملف الحالي يمكن تخفيض، إذا طبقنا هذا النمط.

استخدام الحديد في الملف اللولبي

لماذا في الحديد المستخدمة الملف اللولبي؟ وجودها يؤثر على المجال المغناطيسي للملف مع التيار في ناحيتين. لأنه يزيد من التأثير المغناطيسي للتيار، في كثير من الأحيان آلاف المرات أو أكثر. ومع ذلك، فإنه لا يمكن كسرها واحد التناسب المهم. فهو يقع في حوالي تلك التي توجد بين الفيض المغناطيسي والتيار في الملفات مع جوهر الهواء.

الحقل المجهري في مجالات الحديد (على نحو أدق، على لحظات المغناطيسية) في إطار العمل من المجال المغناطيسي الذي تم إنشاؤه هي التي شيدت التيارات في اتجاه واحد. نتيجة وجود الحديد الأساسية للتيار تنتج الفيض المغناطيسي أكبر لكل وحدة المقطع العرضي الأسلاك. وهكذا، فإن كثافة التدفق يزيد إلى حد كبير. عندما محاذاة كل المجالات في اتجاه واحد، مما يزيد من التيار (أو عدد اللفات في الملف) يزيد إلا قليلا كثافة التدفق المغناطيسي.

والآن نقول لكم قليلا عن تحريض. هذا هو جزء مهم من الموضوعات ذات الاهتمام بالنسبة لنا.

لفائف الحث المغناطيسي مع التيار

على الرغم من أن المجال المغناطيسي للملف لولبي مع جوهر الحديد هو أقوى بكثير من المجال المغناطيسي للقلب الجوية الملف اللولبي، قيمتها محدودة من خصائص الحديد. حجم الملف الذي يخلق النواة الهواء نظريا ليس له حد. ومع ذلك، كقاعدة عامة، تلقي التيارات الضخمة اللازمة لإنشاء حقل غير قابلة للمقارنة في حجم لفائف المجال مع جوهر الحديد، فإنه من الصعب جدا ومكلفة. لا تذهب دائما على هذا النحو.

ماذا يحدث إذا قمت بتغيير الحقل المغناطيسي لفائف مع تيار؟ هذا الإجراء يمكن أن تولد تيار كهربائي في نفس الطريقة التي يولد التيار مجال مغناطيسي. عندما تقترب من المغناطيس للخطوط الموصلات القوة المغناطيسية عبور موصل، يؤدي الى الجهد فيه. قطبية الجهد المستحث يعتمد على الاستقطاب واتجاه تغير التدفق المغناطيسي. وأكثر من ذلك بكثير واضح بهذا الشأن في لفائف من في لفائف منفصل: فمن يتناسب مع عدد من الأدوار في متعرج. في وجود الحديد الأساسية من الجهد المستحث في زيادات الملف اللولبي. مع هذا الأسلوب، يجب موصل يتحرك الفيض المغناطيسي النسبي. إذا لم موصل تتقاطع خطوط الفيض المغناطيسي، سوف تنشأ الجهد.

كيفية الحصول على الطاقة

مولدات كهربائية تولد الحالية تقوم على نفس المبادئ. عادة، المغناطيس بالتناوب بين لفائف. حجم الجهد المستحث يعتمد على قوة المجال المغنطيسي وسرعته (وتحديد معدل تغير التدفق المغناطيسي). الجهد في موصل يتناسب طرديا مع سرعة التدفق المغناطيسي فيه.

في العديد من مولدات المغناطيس يتم استبدال الملف اللولبي. من أجل إنشاء المجال المغناطيسي لفائف مع تيار، يتم توصيل الملف اللولبي إلى مصدر للطاقة. وهو في هذه الحالة الطاقة الكهربائية التي تنتجها المولدات؟ وهي تساوي نتاج الجهد عبر التيار. من ناحية أخرى، التيار في موصل وعلاقة الفيض المغناطيسي يسمح باستخدام تدفق الناتجة عن التيار الكهربائي في المجال المغناطيسي لإنتاج الحركة الميكانيكية. ووفقا لهذا المبدأ، ومحرك يعمل بنظام التشغيل وبعض الأجهزة الكهربائية. ومع ذلك، لخلق حركة والتي تحتاج لقضاء الطاقة الكهربائية الإضافية.

حقول مغناطيسية قوية

حاليا، وذلك باستخدام ظاهرة الموصلية الفائقة، فمن الممكن الحصول على كثافة غير مسبوقة من لفائف المجال المغناطيسي مع التيار. يمكن للالكهربائي تكون قوية جدا. عندما يتدفق هذا التيار متر ضياع. E. لا يسبب تسخين المواد. وهذا ما يسمح لتطبيق الكثير من التوتر في لولبية النواة الهواء وتجنب القيود التي تفرضها تأثير التشبع. احتمالات جيدة جدا تكشف قوية لفائف المجال المغناطيسي مع التيار. الكهربائية واستخدامها ليس عبثا ترغب العديد من العلماء. بعد كل شيء، حقل قوية يمكن استخدامها لحركة "سادة" المغناطيسية وخلق أنواع جديدة من المحركات الكهربائية والمولدات الكهربائية. انهم قادرون على انتاج عالية بتكلفة منخفضة.

ويستخدم طاقة المغناطيسي لفائف الحقل الحالي بنشاط البشرية. انه طالما استخدمت على نطاق واسع، على وجه الخصوص، على السكك الحديدية. حول كيفية استخدام خطوط المجال المغناطيسي لفائف مع تيار لمراقبة حركة القطارات، ونحن نناقش الآن.

مغناطيس على السكك الحديدية

يستخدم نظام شائع على السكك الحديدية، والتي لأكبر الكهربائي الأمن ومغناطيس دائم متكاملان. كيف يمكن تشغيل النظام؟ القوي هو المغناطيس الدائم تعلق على مقربة من السكك الحديدية على مسافة معينة من إشارات المرور. أثناء مرور القطارات على محور المغناطيس من الطائرة المغناطيس الدائم في كابينة السائق واستدارة زاوية صغيرة، وعندها يبقى المغناطيس في الموقف.

تنظيم حركة المرور على السكك الحديدية

وتشمل حركة المغناطيس مسطحة جرس الإنذار أو صفارة إنذار. بعد ذلك، يحدث ما يلي. بعد بضع ثواني سائق سيارة أجرة يمر فوق الكهربائي، الذي يرتبط مع إشارات المرور. إذا كان القطار يعطي الضوء الأخضر، الملف اللولبي هو تنشيط وتشغيل محور المغناطيس الدائم في السيارة إلى موقعها الأصلي، إيقاف ناقوس الخطر في قمرة القيادة. عندما يكون هناك ضوء حركة المرور هو الضوء الأحمر أو الأصفر، ويتم تبديل الكهربائي حالا، ثم بعد تأخير، ينطبق تلقائيا على المكابح، وبطبيعة الحال، إذا كان نسيت أن تجعل السائق. دائرة الفرامل (والصوت) متصل بالشبكة منذ محور دوران المغناطيس. إذا المغناطيس خلال التأخير يعود إلى موقعها الأصلي، لم يتم تنشيط الفرامل.