चुंबकीय क्षेत्र आणि त्याचे मापदंड, चुंबकीय सर्किट

"चुंबकीय क्षेत्र" या शब्दाखाली एक विशिष्ट ऊर्जा जागा समजून घेण्याची प्रथा आहे ज्यामध्ये चुंबकीय परस्परसंवादाची शक्ती प्रकट होते. त्यांना काळजी वाटते:

• वेगळे पदार्थ: फेरीमॅग्नेट्स (धातू - मुख्यतः कास्ट लोह, लोह आणि त्यांचे मिश्र धातु) आणि त्यांचे फेराइट्सचे वर्ग, राज्याची पर्वा न करता;

• विजेचे हलणारे शुल्क.

त्यांना भौतिक शरीरे म्हणतात ज्यात इलेक्ट्रॉन किंवा स्थायी चुंबकाच्या इतर कणांचा सामान्य चुंबकीय क्षण असतो... त्यांचा परस्परसंवाद फोटोमध्ये दर्शविला आहे. चुंबकीय क्षेत्र रेषा.

ते कार्डबोर्ड शीटच्या मागील बाजूस लोखंडी फाईलिंगच्या समान थराने कायमचे चुंबक आणल्यानंतर तयार होतात. चित्र उत्तर (N) आणि दक्षिण (S) ध्रुवांना त्यांच्या अभिमुखतेशी संबंधित फील्ड रेषांच्या दिशेसह स्पष्ट चिन्हांकित दर्शविते: उत्तर ध्रुवावरून बाहेर पडणे आणि दक्षिण ध्रुवाचे प्रवेशद्वार.

चुंबकीय क्षेत्र कसे तयार होते

चुंबकीय क्षेत्राचे स्त्रोत आहेत:

• कायम चुंबक;

• मोबाइल शुल्क;

• वेळ बदलणारे विद्युत क्षेत्र.

बालवाडीतील प्रत्येक मूल कायम चुंबकांच्या कृतीशी परिचित आहे.शेवटी, त्याला आधीच रेफ्रिजरेटरवर सर्व प्रकारच्या वस्तूंच्या पॅकेटमधून काढलेली चित्रे-चुंबक तयार करावी लागली.

मोशनमधील इलेक्ट्रिक चार्जेसमध्ये सामान्यतः जास्त चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा असते कायम चुंबक… हे बलाच्या रेषांनी देखील दर्शविले जाते. वर्तमान I सह सरळ वायरसाठी त्यांच्या रेखांकनाच्या नियमांचे विश्लेषण करूया.

चुंबकीय क्षेत्राची रेषा विद्युत् प्रवाहाच्या हालचालीला लंब असलेल्या एका समतलात रेखाटली जाते, जेणेकरून प्रत्येक बिंदूवर चुंबकीय सुईच्या उत्तर ध्रुवावर कार्य करणारी शक्ती या रेषेकडे स्पर्शिकपणे निर्देशित केली जाते. हे फिरत्या चार्जभोवती केंद्रित वर्तुळे तयार करते.

या शक्तींची दिशा सुप्रसिद्ध स्क्रू किंवा उजव्या हाताच्या स्क्रू नियमाद्वारे निर्धारित केली जाते.

gimlet नियम

सध्याच्या वेक्टरसह जिम्बल कोएक्सियल ठेवणे आणि हँडल वळवणे आवश्यक आहे जेणेकरून जिम्बलची पुढे जाणारी हालचाल त्याच्या दिशेशी एकरूप होईल. मग हँडल फिरवून चुंबकीय क्षेत्र रेषांचे अभिमुखता सूचित केले जाईल.

रिंग कंडक्टरमध्ये, हँडलची रोटेशनल गती विद्युत् प्रवाहाच्या दिशेशी जुळते आणि अनुवादित गती इंडक्शनची दिशा दर्शवते.

चुंबकीय क्षेत्र रेषा नेहमी उत्तर ध्रुव सोडून दक्षिण ध्रुवात प्रवेश करतात. ते चुंबकाच्या आत चालू राहतात आणि कधीही उघडत नाहीत.

अधिक तपशीलांसाठी येथे पहा: इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये जिम्बल नियम कसे कार्य करते

चुंबकीय क्षेत्रांच्या परस्परसंवादाचे नियम

विविध स्त्रोतांमधील चुंबकीय क्षेत्रे जोडून परिणामी क्षेत्र तयार होते.

या प्रकरणात, विरुद्ध ध्रुव (N — S) असलेले चुंबक एकमेकांकडे आकर्षित होतात आणि त्याच नावांनी (N — N, S — S) — ते एकमेकांना मागे टाकतात.ध्रुवांमधील परस्परसंवादाची शक्ती त्यांच्यामधील अंतरावर अवलंबून असते. ध्रुव जितके जवळ हलवले जातील तितके जास्त बल निर्माण होईल.

चुंबकीय क्षेत्राची मूलभूत वैशिष्ट्ये

ते समाविष्ट आहेत:

• चुंबकीय प्रेरण वेक्टर (V);

• चुंबकीय प्रवाह (एफ);

• फ्लक्स लिंकेज (Ψ).

फील्डच्या प्रभावाची तीव्रता किंवा बल हे चुंबकीय प्रेरणाच्या व्हॅल्यू व्हेक्टरद्वारे अनुमानित केले जाते... ते «L» लांबीच्या तारेद्वारे प्रवाहित प्रवाह «I» द्वारे तयार केलेल्या «F» बलाच्या मूल्याद्वारे निर्धारित केले जाते. ». V= F / (I ∙ l)

SI प्रणालीमध्ये चुंबकीय प्रेरण मोजण्याचे एकक टेस्ला आहे (भौतिकशास्त्रज्ञाच्या स्मरणार्थ ज्याने या घटनांचा अभ्यास केला आणि गणितीय पद्धती वापरून त्यांचे वर्णन केले). रशियन तांत्रिक साहित्यात, ते "T" म्हणून नियुक्त केले जाते आणि आंतरराष्ट्रीय दस्तऐवजीकरणात, "T" चिन्ह स्वीकारले जाते.

1 टी हे अशा एकसमान चुंबकीय प्रवाहाचे प्रेरण आहे जे त्या तारेमधून 1 अँपिअरचा विद्युतप्रवाह जातो तेव्हा फील्डच्या दिशेला लंब असलेल्या सरळ वायरवर प्रत्येक मीटर लांबीसाठी 1 न्यूटनच्या बलाने कार्य करते.

1T = 1 ∙ N / (A ∙ m)

वेक्टर दिशा V डाव्या हाताच्या नियमाद्वारे निर्धारित.

जर तुम्ही तुमच्या डाव्या हाताचा तळहाता चुंबकीय क्षेत्रात असा ठेवला की उत्तर ध्रुवावरील बलाच्या रेषा उजव्या कोनात तळहातात प्रवेश करतात आणि तारेमध्ये विद्युतप्रवाहाच्या दिशेने चार बोटे ठेवतात, तर बाहेर आलेला अंगठा सूचित करेल. त्या वायरवर काम करणाऱ्या शक्तीची दिशा.

विद्युत प्रवाह असलेला कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र रेषांच्या काटकोनात स्थित नसल्यास, त्यावर कार्य करणारे बल विद्युत प्रवाहाच्या मूल्याच्या आणि कंडक्टरच्या लांबीच्या प्रक्षेपणाच्या घटकाच्या प्रमाणात असेल. लंब दिशेने स्थित विमानावरील विद्युतप्रवाह.

विद्युत प्रवाहावर कार्य करणारी शक्ती कंडक्टर ज्या सामग्रीपासून बनविली जाते आणि त्याच्या क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रावर अवलंबून नसते. जरी ही तार अजिबात अस्तित्वात नसली आणि चुंबकीय ध्रुवांमध्‍ये मूव्हिंग चार्जेस वेगळ्या वातावरणात फिरू लागले तरीही हे बल कोणत्याही प्रकारे बदलणार नाही.

जर चुंबकीय क्षेत्राच्या आत सर्व बिंदूंवर व्हेक्टर V ची दिशा आणि परिमाण समान असेल, तर असे क्षेत्र एकसमान मानले जाते.

सह कोणतेही वातावरण चुंबकीय गुणधर्म, इंडक्शन वेक्टर V चे मूल्य प्रभावित करते.

चुंबकीय प्रवाह (F)

जर आपण एका विशिष्ट प्रदेश S मधून चुंबकीय प्रेरण जाण्याचा विचार केला, तर त्याच्या सीमांपर्यंत मर्यादित असलेल्या प्रेरणाला चुंबकीय प्रवाह म्हटले जाईल.

जेव्हा प्रदेश चुंबकीय प्रेरणाच्या दिशेकडे α कोनात झुकलेला असतो, तेव्हा चुंबकीय प्रवाह क्षेत्राच्या झुकाव कोनाच्या कोसाइनसह कमी होतो. जेव्हा क्षेत्र त्याच्या भेदक प्रेरणास लंब असते तेव्हा त्याचे कमाल मूल्य तयार होते. Ф = В एस

चुंबकीय प्रवाहाच्या मोजमापाचे एकक 1 वेबर आहे, जे 1 चौरस मीटर क्षेत्रातून 1 टेस्लाच्या इंडक्शनच्या मार्गाने निर्धारित केले जाते.

प्रवाह कनेक्शन

हा शब्द चुंबकाच्या ध्रुवांदरम्यान असलेल्या विशिष्ट संख्येच्या वर्तमान कंडक्टरद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या चुंबकीय प्रवाहाची एकूण रक्कम मिळविण्यासाठी वापरला जातो.

जेव्हा समान करंट I कॉइलच्या वळणातून n वळणांच्या संख्येसह जातो, तेव्हा सर्व वळणांच्या एकूण (कनेक्टेड) ​​चुंबकीय प्रवाहाला फ्लक्स लिंकेज Ψ म्हणतात.

Ψ = n Ф… प्रवाह मापनाचे एकक 1 वेबर आहे.

पर्यायी इलेक्ट्रिकपासून चुंबकीय क्षेत्र कसे तयार होते

चुंबकीय क्षणांसह विद्युत शुल्क आणि शरीरांशी संवाद साधणारे विद्युत चुंबकीय क्षेत्र हे दोन क्षेत्रांचे संयोजन आहे:

• विद्युत

• चुंबकीय

ते एकमेकांशी जोडलेले आहेत, ते एकमेकांचे संयोजन आहेत आणि जेव्हा एक काळानुसार बदलतो तेव्हा दुसर्‍यामध्ये काही विचलन होतात. उदाहरणार्थ, थ्री-फेज जनरेटरमध्ये पर्यायी सायनसॉइडल इलेक्ट्रिक फील्ड तयार करताना, समान चुंबकीय क्षेत्र समान पर्यायी हार्मोनिक्सच्या वैशिष्ट्यांसह एकाच वेळी तयार होते.

पदार्थांचे चुंबकीय गुणधर्म

बाह्य चुंबकीय क्षेत्राशी परस्परसंवादाच्या संबंधात, पदार्थांचे विभाजन केले जाते:

• संतुलित चुंबकीय क्षणांसह अँटीफेरोमॅग्नेट्स, ज्यामुळे शरीराचे चुंबकीकरण खूप कमी प्रमाणात तयार होते;

• बाह्य क्षेत्राच्या क्रियेविरुद्ध अंतर्गत क्षेत्र चुंबकीय करण्याच्या गुणधर्मासह डायमॅग्नेट्स. जेव्हा कोणतेही बाह्य क्षेत्र नसते, तेव्हा त्यांचे चुंबकीय गुणधर्म प्रकट होत नाहीत;

• बाह्य क्रियेच्या दिशेने अंतर्गत क्षेत्र चुंबकीय करण्याच्या गुणधर्मांसह पॅरामॅग्नेट्स, ज्याची डिग्री लहान आहे चुंबकत्व;

• क्युरी पॉइंटच्या खाली तापमानात बाह्य क्षेत्र लागू न करता फेरोमॅग्नेटिक गुणधर्म;

• परिमाण आणि दिशेने असंतुलित चुंबकीय क्षणांसह फेरीमॅग्नेट्स.

पदार्थांच्या या सर्व गुणधर्मांना आधुनिक तंत्रज्ञानामध्ये विविध अनुप्रयोग सापडले आहेत.

चुंबकीय सर्किट्स

या संज्ञेला वेगवेगळ्या चुंबकीय पदार्थांचा संच म्हणतात ज्यामधून चुंबकीय प्रवाह जातो. ते इलेक्ट्रिक सर्किट्सशी एकरूप असतात आणि संबंधित गणितीय नियमांद्वारे वर्णन केले जातात (एकूण प्रवाह, ओम, किर्चहॉफ इ.). दिसत - इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीचे मूलभूत कायदे.

आधारित चुंबकीय सर्किट गणना सर्व ट्रान्सफॉर्मर, इंडक्टर, इलेक्ट्रिकल मशीन आणि इतर अनेक उपकरणे कार्यरत आहेत.

उदाहरणार्थ, कार्यरत इलेक्ट्रोमॅग्नेटमध्ये, चुंबकीय प्रवाह फेरोमॅग्नेटिक स्टील्स आणि उच्चारित नॉन-फेरोमॅग्नेटिक गुणधर्मांसह हवेच्या चुंबकीय सर्किटमधून जातो. या घटकांचे मिश्रण चुंबकीय सर्किट बनवते.

बहुतेक इलेक्ट्रिकल उपकरणांमध्ये त्यांच्या डिझाइनमध्ये चुंबकीय सर्किट असतात. या लेखात याबद्दल अधिक वाचा - इलेक्ट्रिकल उपकरणांचे चुंबकीय सर्किट

या विषयावर देखील वाचा: चुंबकीय सर्किट गणनेची उदाहरणे