2.10. DEBIT MAGNETIC
Pentru a înțelege sensul nou pentru noi conceptul de „flux“, vom explica în detaliu mai multe experimente cu EMF induse, acordând o atenție la aspectul cantitativ al observațiilor făcute.
In experimentele noastre, vom folosi configurarea prezentată în Fig. 2,24.
Acesta constă dintr-o mare multitură bobina înfășurată pe, să zicem, un tub de carton de dimensiuni grosime. bobina de alimentare se face de la baterie prin comutatorul de reglare și reostatul. Amplitudinea curentului în seturile de bobină pot fi judecate prin ampermetru (Fig. 2.24 nu este prezentat).
În interiorul bobina mare poate fi instalată o altă bobină mică, ale cărei capete sunt conectate la instrument bobina - galvanometru.
Pentru claritate, figura arată o porțiune a tăiat bobina - vă permite să vedeți locația unei bobine mici.
Cu închiderea sau disjunctorul de deschidere într-o mică forță electromotoare induse și bobina acului galvanometru este scăzut pentru scurt timp de la poziția zero.
La deformarea se poate observa că, în orice caz, să efectueze EMF mai mare în unele mai puțin.
Fig. 2,24. Dispozitivul pe care se poate studia câmpul magnetic de orientare variabilă EMF
Observarea numărului de diviziuni, în care este aruncat de săgeată, poate fi compara cantitativ efectul produs de electromotoare induse.
Prima observație. Inserat în interiorul unei bobine de mare mic, sigure, și în timp ce nu am schimbat nimic la dispoziția lor.
Și porniți comutatorul, schimbând rezistența reostatul, încorporată după ce bateria a stabili o anumită valoare a curentului, de exemplu,
Acum stingem comutatorul principal uitam galvanometru. Să gunoiul lui n va fi egal cu 5 bari la dreapta:
atunci când curentul oprit de 1 A.
Re-activați comutatorul și schimbarea rezistenței, crește bobinele de curent mari de până la 4 A.
Galvanometru va da să se calmeze, și apoi opriți comutatorul, uitam de galvanometru.
În cazul în care gunoiul a fost de 5 bari la curent oprire de 1 A, acum la închidere 4 Și rețineți că gunoi mărită de 4 ori:
când curentul este oprit 4 A.
Continuând aceste observații, este ușor să se concluzioneze că galvanometru de gunoi, și prin urmare, crește forța electromotoare induse în mod proporțional cu curentul care urmează să fie întrerupt.
Dar noi știm că schimbarea actuală determină o schimbare în câmpul magnetic (inducție lui), astfel încât concluzia corectă din observațiile noastre este:
EMF indusă este proporțională cu viteza de variație a inducției magnetice.
observații mai detaliate susțin această concluzie.
A doua observație. Vom continua să monitorizeze ejecția galvanometru, producând în afara același curent, să zicem, 1-4 A. Dar să ne schimbe numărul de spire N o bobină mică, lăsând neschimbată locația și dimensiunea acesteia.
Să presupunem că galvanometru de gunoi
Am observat la (100 rotații pe o mică bobină).
Cum se schimba galvanometru de gunoi, dacă dublați numărul de rotații?
Experiența arată că
Este de așteptat.
De fapt, toate spirele bobinei sunt sub o influență redusă a aceluiași câmp magnetic, și în fiecare bobină trebuie să fie indus, emf identice.
EMF reprezintă o rândul său, scrisoarea ei, apoi EMF 100 transformă conectat în serie, unul după altul, pentru a fi de 100 de ori mai mult:
În cazul în care orice alt număr de spire
În cazul în care EMF crește proporțional cu numărul de spire, se subînțelege, și ce galvanometru gunoi ar trebui să fie, de asemenea, proporțională cu numărul de rotații.
Această experiență arată. Astfel,
tensiunea indusă este proporțională cu numărul de rotații.
Subliniem încă o dată că dimensiunea redusă a bobinei și localizarea acestuia la momentul experienței noastre au rămas neschimbate. Inutil să mai spunem că experimentul a fost realizat în același bobina mare este oprit când același curent.
A treia observație. Efectuarea unui număr de teste cu aceeași mică bobină inclusă la curent constant, este ușor să se asigure că valoarea forței electromotoare indusă depinde de modul în care bobina este mic.
Pentru a observa dependența indusă forța electromotoare de la o mică bobină va îmbunătăți poziția mai multor instalații noastre (fig. 2.25).
Prin retragerea la sfârșitul anului în afara axei mici a bobinei și atașați diviziunea cercului de navigare (cum ar fi
Fig. 2.25. Dispozitiv pentru rotirea bobine mici montate pe tijă, a trecut prin pereții bobinei mari. Tija este conectat cu săgeți direcționale. Poziția săgeții de pe semicercul cu diviziuni arată modul în care există o mică bobină de cele care pot fi găsite la radio).
Rotiți PIN, suntem acum în poziția de săgeată poate judeca poziția ocupată de o bobină mică în interiorul mare.
Observațiile arată că
maximă CEM indusă atunci când axa mică a bobinei coincide cu direcția câmpului magnetic,
cu alte cuvinte, atunci când axa bobinelor mari și mici sunt paralele.
Fig. 2.26. Concluzia că noțiunea de „flux magnetic.“ Câmpul magnetic descris de liniile trasate pe baza a două linii de 1 cm2: A - suprafață de 2 cm2 bobina este perpendiculară pe direcția câmpului. Cu fiecare rotire a bobinei angrenează Acest flux flux magnetic este reprezentat de patru linii care traversează bobina; b - zona cm2 bobina 4 este perpendicular pe direcția câmpului. Cu fiecare rotire a bobinei angrenează Acest flux flux magnetic este reprezentat de opt linii de trecere a bobinei; în - zona bobinei de 4 cm2 dispuse oblic. Fluxul magnetic cuplat la fiecare dintre spire sale, este reprezentat de patru linii. El se datorează faptului că fiecare linie reprezintă, așa cum este evident din Fig. 2,26 și b, în fluxul. Furaje cuplat la bobina este redusă datorită înclinației
Acest aranjament al unei bobine mici prezentată în Fig. 2.26 și b. Pe măsură ce rotiți EMF bobina indusă în ea va fi mai puțin și mai puțin.
În cele din urmă, în cazul în care un avion mic va fi linii paralele bobina de câmp, acesta nu va fi detectez EMF. S-ar putea întreba ce se va întâmpla cu rotirea în continuare a bobinei mici?
Dacă vom roti bobina mai mult de 90 ° (în raport cu poziția inițială), se va schimba semnul electromotoare induse. Liniile de câmp vor fi incluse în bobina de pe cealaltă parte.
A patra observație. Este important să existe o alta, o observație finală.
Selectați situația specifică în care vom pune o mică bobină.
Condiții, de exemplu, să-l pună întotdeauna într-o poziție în care forța electromotoare indusă a fost posibil de mare (desigur, pentru un anumit număr de rotații și o valoare dată de curent să fie întreruptă). Noi producem mai multe bobine mici de diametre diferite, dar cu același număr de spire.
Să punem aceste bobine în aceeași poziție, și oprirea curentului, se va urmări galvanometru de gunoi.
Experiența ne arată că
tensiunea indusă este proporțională cu aria secțiunii transversale a bobinelor.
Fluxul magnetic. Toate observațiile ne permit să tragem concluzia că
forța electromotoare indusă este întotdeauna proporțională cu modificarea fluxului magnetic.
Dar ceea ce este fluxul magnetic?
În primul rând, vom vorbi de flux magnetic prin zona plană S, care formează un unghi drept cu direcția câmpului magnetic. În acest caz, fluxul magnetic este egal cu produsul din suprafața de inducție sau
aici S - zona platformei, m2 ;; V - inducție, T; F - flux magnetic Wb.
Unitatea de curgere este weber.
Redarea câmpului magnetic prin linii, putem spune că fluxul magnetic este proporțională cu numărul de linii care trec prin zona.
În cazul în care liniile de câmp sunt desenate în așa fel încât numărul lor pe planul perpendicular pe setul este egal cu câmpul de inducție B, debitul este egal cu numărul de astfel de linii.
Fig. 2.26 este prezentat în linii magnetice Luleå desenate bazate pe două linii fiecare linie corespunde astfel valoarea fluxului magnetic
Acum, pentru a determina cantitatea de flux magnetic, pur și simplu conta numărul de linii care trec prin zonă, și de a multiplica acest număr de
În cazul Fig. 2.26, iar fluxul magnetic printr-o suprafață de 2 cm2, perpendicular pe direcția câmpului,
Fig. 2,26, iar această instanță este plin cu patru linii magnetice. În cazul Fig. 2.26, fluxul magnetic b prin zona laterală a 4 cm2, la o inducție de 0,2 T.
și vom vedea că site-ul este plin cu opt linii magnetice.
Fluxul magnetic este cuplat la bobina. Vorbind despre forța electromotoare indusă, trebuie să ținem seama de fluxul, cuplat cu învelitoarea.
Furaje cuplat la o bobina - acest flux penetrează suprafața delimitată bobina.
Fig. 2.26 flux cuplat la fiecare rotire a bobinei în cazul Fig. 2.26, a este în cazul Fig. 2.26, b flux este
În cazul în care site-ul nu este perpendiculară ci înclinată spre liniile magnetice, nu mai este posibil să se determine fluxul unui produs al zonei de pe inducție. Fluxul în acest caz, este definit ca produsul energetic al zonei proiectate a platformei noastre. Este vorba de proiecția pe un plan perpendicular pe liniile de câmp, sau ca în cazul în care o umbră aruncată de platforma (fig. 2.27).
Cu toate acestea, în orice pad flux formă încă proporțional cu numărul de linii care trec prin el, sau egal cu numărul de linii individuale, care trece prin zonă.
Fig. 2.27. Prin încheierea zonei de proiecție. Efectuarea de experimente cu mai multe detalii și combinarea noastre treia și a patra observații, ar putea face o astfel de concluzie; tensiunea indusă este proporțională cu pătratul umbra bobina noastre mici pe un plan perpendicular pe liniile de câmp, în cazul în care acesta a fost luminată de raze paralele de lumină cu liniile câmpului. Această umbră se numește proiecția
De exemplu, în Fig. 2.26, într-un flux printr-o suprafață de 4 cm2, la o inducție de 0,2 Tesla este probabil (linia de preț). Imaginea liniilor de câmp magnetic este foarte util în determinarea debitului.
Dacă fiecare dintre N se transformă bobinei se cuplează cu F de curgere poate fi numită o bobină YF flux produs plin. Noțiunea de flux poate fi deosebit de convenabil de utilizat atunci când diferite bobine legate fluxuri diferite. În acest caz, cantitatea de flux complet fluxul de apel interconectate cu fiecare dintre bobinele.
Unele observații privind „fluxul“ al cuvântului. De ce vorbim despre fluxul? Asociate cu această scurtă prezentare despre un curent de ceva magnetic? De fapt, spun „curent electric“, ne imaginăm mișcarea (flux) a sarcinilor electrice. Același lucru se întâmplă în cazul în care, în cazul fluxului magnetic?
Nu, când spunem „flux“, ne referim doar o măsură a câmpului magnetic (produsul intensității câmpului în zona), similar cu măsura, care este folosit de ingineri și oameni de știință care studiază mișcarea fluidelor. Atunci când fluxurile de apă sunt numite viteza sa de curgere a apei funcționează pe zona situată lateral pad (debitul de apă în conducta este egală cu viteza sa la aria secțiunii transversale a conductei).
Desigur, câmpul magnetic în sine, constituie una din formele de materie, și asociată cu o anumită formă de mișcare. Noi încă nu avem suficiente percepții și cunoașterea naturii mișcării distincte, deși pe proprietățile câmpului magnetic pentru oamenii de stiinta moderni cunosc o mulțime: câmpul magnetic asociat cu existența unei forme speciale de energie, aceasta este măsura principală a inducție, o altă măsură importantă este fluxul magnetic.