물질 존재의 특별한 형태 - 지구의 자기장은 생명의 기원과 보존에 기여했습니다. 이 들판의 파편, 철을 끌어당기는 광석 조각, 전기 인류의 봉사에. 전기가 없으면 생존은 생각할 수 없습니다.
자기 유도선이란
자기장은 공간의 각 지점에서의 강도에 의해 결정됩니다. 크기 강도가 동일한 필드 포인트를 결합하는 곡선을 자기 유도선이라고 합니다. 특정 지점에서의 자기장 세기는 전력 특성이며 자기장 벡터 B는 이를 평가하는데 사용되며, 자기 유도선의 특정 지점에서의 방향은 그것에 접선으로 발생합니다.
공간의 한 지점이 여러 자기장의 영향을 받는 경우 강도는 각 작용 자기장의 자기 유도 벡터를 합산하여 결정됩니다. 이때 특정 지점에서의 세기를 절대값으로 합산하여 자기유도벡터를 모든 자기장의 벡터의 합으로 정의한다.
자기 유도선이 보이지 않는다는 사실에도 불구하고 특정 속성이 있습니다.
- 일반적으로 자기장 선은 극(N)에서 빠져나와 극(S)에서 돌아오는 것으로 알려져 있습니다.
- 자기 유도 벡터의 방향은 선에 접합니다.
- 복잡한 모양에도 불구하고 곡선은 교차하지 않고 반드시 닫힙니다.
- 자석 내부의 자기장은 균일하고 선 밀도는 최대입니다.
- 자기 유도의 한 라인만 필드 포인트를 통과합니다.
영구자석 내부의 자기유도선 방향
역사적으로 지구상의 많은 곳에서 철 제품을 끌어들이는 일부 돌의 자연적 품질이 오랫동안 주목되어 왔습니다. 시간이 지남에 따라 고대 중국에서는 철광석(자성 철광석) 조각에서 특정 방식으로 새겨진 화살표가 나침반으로 바뀌었고 지구의 북극과 남극 방향을 보여주고 지형을 탐색할 수 있게 되었습니다.
이 자연 현상에 대한 연구에 따르면 더 강한 자기 특성은 철 합금에서 더 오래 지속됩니다. 약한 천연 자석은 니켈 또는 코발트를 함유한 광석입니다. 전기를 연구하는 과정에서 과학자들은 철, 니켈 또는 코발트를 포함하는 합금에서 인공적으로 자화된 제품을 얻는 방법을 배웠습니다.이를 위해 직류에 의해 생성된 자기장에 도입되고 필요한 경우 교류에 의해 자기를 제거합니다.
자연 조건에서 자화되거나 인위적으로 얻은 제품에는 자기가 가장 집중되는 두 개의 다른 극이 있습니다. 자석은 자기장에 의해 서로 상호작용하여 같은 극은 밀어내고 다른 극은 끌어당깁니다. 이것은 지구의 자기장과 같은 더 강한 자기장의 공간에서 방향에 대한 토크를 생성합니다.
약한 자화 요소와 강한 자석의 상호 작용에 대한 시각적 표현은 판지에 흩어져 있는 강철 파일과 그 아래에 평평한 자석이 있는 고전적인 경험을 제공합니다. 특히 톱밥이 직사각형인 경우 자기장 라인을 따라 정렬되는 방식이 명확하게 보입니다. 판지 아래의 자석 위치를 변경하면 이미지 구성의 변화가 관찰됩니다. 이 실험에서 나침반을 사용하면 자기장의 구조를 이해하는 효과가 더욱 향상됩니다.
M. Faraday가 발견한 자기력선의 특성 중 하나는 그것이 폐쇄적이고 연속적임을 시사합니다. 영구 자석의 북극에서 나온 선은 남극으로 들어갑니다. 그러나 자석 내부에서는 열리지 않고 남극에서 북쪽으로 들어갑니다. 제품 내부의 라인 수는 최대이며 자기장이 균일하며 자기를 제거하면 유도가 약해질 수 있습니다.
김렛 규칙을 사용하여 자기 유도 벡터의 방향 결정
19세기 초에 과학자들은 전류가 흐르는 도체 주위에 자기장이 생성된다는 것을 발견했습니다. 결과적인 힘선은 자연 자석과 동일한 규칙에 따라 거동합니다.또한 도체의 전기장과 전류 및 자기장의 상호 작용은 전자기 역학의 기초 역할을했습니다.
상호 작용하는 필드에서 힘의 공간 방향을 이해하면 축 벡터를 계산할 수 있습니다.
- 자기 유도;
- 유도 전류의 크기와 방향
- 각속도.
이러한 이해는 김렛 규칙에서 공식화되었습니다.
오른쪽 gimlet의 병진 운동과 도체의 전류 방향을 결합하여 핸들의 회전으로 표시되는 자기장 선의 방향을 얻습니다.
물리학 법칙이 아닌 전기 공학의 김렛 규칙은 도체의 전류 벡터에 따라 자기장 라인의 방향뿐만 아니라 그 반대도 결정하여 솔레노이드 와이어의 전류 방향을 결정하는 데 사용됩니다. 자기 유도선의 회전 때문입니다.
이 관계를 이해함으로써 Ampère는 회전장의 법칙을 입증할 수 있었고, 이를 통해 다양한 원리의 전기 모터가 탄생했습니다. 인덕터를 사용하는 모든 개폐식 장비는 김렛 규칙을 따릅니다.
오른손 법칙
도체의 자기장(도체의 닫힌 루프의 한 쪽)에서 흐르는 전류의 방향을 결정하는 것은 오른손 법칙을 명확하게 보여줍니다.
오른쪽 손바닥을 N극으로 돌렸고(전계선이 손바닥으로 들어감) 엄지손가락이 90도 편향되어 도체의 이동 방향을 나타낸 다음 폐회로(코일)에서 자기장이 전류를 유도한다고 합니다. , 네 손가락이 가리키는 모션 벡터.
이 규칙은 DC 발전기가 원래 어떻게 등장했는지 보여줍니다. 자연의 어떤 힘(물, 바람)은 자기장에서 도체의 폐쇄 회로를 회전시켜 전기를 생성합니다. 그런 다음 일정한 자기장에서 전류를 받은 모터는 이를 기계적 운동으로 변환했습니다.
오른손 법칙은 인덕터에도 적용됩니다. 내부의 자기 코어의 움직임은 유도 전류의 출현으로 이어집니다.
오른손의 네 손가락이 코일의 회전에서 전류 방향과 정렬되면 엄지 손가락이 90도 편향되어 북극을 가리킬 것입니다.
김렛과 오른손의 규칙은 전기장과 자기장의 상호 작용을 성공적으로 보여줍니다. 그들은 과학자뿐만 아니라 거의 모든 사람이 전기 공학에서 다양한 장치의 작동을 이해할 수 있도록 합니다.
유사한 기사:
