Los campos magnéticos surgen en la naturaleza y pueden crearse artificialmente. El hombre los notó características útiles, que aprendí a aplicar en La vida cotidiana... Cual es la fuente campo magnético?
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Campo magnético de la tierra
¿Cómo se desarrolló la teoría del campo magnético?
Las propiedades magnéticas de algunas sustancias se notaron en la antigüedad, pero su estudio real comenzó en Europa medieval... Usando finas agujas de acero, el científico francés Peregrine descubrió la intersección del poder lineas magneticas en ciertos puntos - polos. Solo tres siglos después, guiado por este descubrimiento, Gilbert continuó su estudio y posteriormente defendió su hipótesis de que la Tierra tiene su propio campo magnético.
El rápido desarrollo de la teoría del magnetismo comenzó a principios del siglo XIX, cuando Ampere descubrió y describió la influencia campo eléctrico sobre la aparición de lo magnético y el descubrimiento de Faraday inducción electromagnética estableció una relación inversa.
¿Qué es el campo magnético?
Un campo magnético se manifiesta en un efecto contundente sobre cargas eléctricas en movimiento o sobre cuerpos que tienen un momento magnético.
Fuentes de campo magnético:
- Los conductores por los que pasa electricidad;
- Magnetos permanentes;
- Cambio de campo eléctrico.
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Fuentes de campo magnético
La causa raíz de la aparición de un campo magnético es idéntica para todas las fuentes: microcargas eléctricas: los electrones, iones o protones tienen su propio momento magnético o están en movimiento direccional.
¡Importante! Los campos eléctricos y magnéticos se generan mutuamente, cambiando con el tiempo. Esta relación está determinada por las ecuaciones de Maxwell.
Características del campo magnético
Las características del campo magnético son:
- Flujo magnético, escalar determinando cuanto líneas ley el campo magnético pasa a través de una sección transversal determinada. Está designado por la letra F. Calculado por la fórmula:
F = B x S x cos α,
donde B es el vector de inducción magnética, S es la sección, α es el ángulo de inclinación del vector a la perpendicular trazada al plano de la sección. Unidad de medida - weber (Wb);
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Flujo magnético
- El vector de inducción magnética (B) muestra la fuerza que actúa sobre los portadores de carga. Se dirige hacia el polo norte, donde apunta la habitual aguja magnética. Cuantitativamente, la inducción magnética se mide en tesla (T);
- Tensión MP (N). Determinado por la permeabilidad magnética de varios medios. En el vacío, la permeabilidad se toma como unidad. La dirección del vector de tensión coincide con la dirección de la inducción magnética. La unidad de medida es A / m.
Cómo imaginar un campo magnético
Es fácil ver la manifestación de un campo magnético en el ejemplo de un imán permanente. Tiene dos polos y, según la orientación, los dos imanes se atraen o repelen. El campo magnético caracteriza los procesos que ocurren durante este:
- MP se describe matemáticamente como un campo vectorial. Puede construirse mediante muchos vectores de inducción magnética B, cada uno de los cuales está dirigido hacia el polo norte de la aguja de la brújula y tiene una longitud que depende de la fuerza magnética;
- Una forma alternativa de representarlo es usar líneas ley. Estas líneas nunca se cruzan, no comienzan ni se detienen en ningún lugar, formando bucles cerrados. Las líneas de MF se fusionan en áreas más frecuentes donde el campo magnético es más fuerte.
¡Importante! La densidad de las líneas de fuerza indica la fuerza del campo magnético.
Aunque en realidad no se puede ver el MP, las líneas de fuerza son fáciles de visualizar en mundo real colocando limaduras de hierro en el MP. Cada partícula actúa como un pequeño imán con el norte y Polo Sur... El resultado es un patrón similar a las líneas de fuerza. Una persona no puede sentir el impacto de MP.
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Líneas de campo magnético
Medición de campo magnético
Dado que se trata de una cantidad vectorial, existen dos parámetros para medir MF: fuerza y dirección. El rumbo es fácil de medir con una brújula conectada al campo. Un ejemplo es una brújula colocada en el campo magnético terrestre.
Medir otras características es mucho más difícil. Los magnetómetros prácticos no aparecieron hasta el siglo XIX. La mayoría de ellos funcionan utilizando la fuerza que el electrón detecta cuando se mueve a lo largo del MP.
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Magnetómetro
La medición muy precisa de campos magnéticos bajos se ha vuelto factible desde el descubrimiento en 1988 de la magnetorresistencia gigante en materiales laminados. Este descubrimiento en física fundamental se aplicó rápidamente a la tecnología magnética. disco duro para almacenar datos en computadoras, lo que ha multiplicado por mil la capacidad de almacenamiento en solo unos pocos años.
En los sistemas de medición convencionales, MF se mide en pruebas (T) o en gauss (G). 1 T = 10000 G. A menudo se usa Gauss porque Tesla es un campo demasiado grande.
Interesante. Un pequeño imán en el refrigerador crea un MF igual a 0.001 T, y el campo magnético de la Tierra en promedio es 0.00005 T.
La naturaleza de la aparición del campo magnético.
El magnetismo y los campos magnéticos son manifestaciones de la fuerza electromagnética. Hay dos formas posibles cómo organizar la carga de energía en movimiento y, en consecuencia, el campo magnético.
La primera es conectar un cable a una fuente de corriente, se forma un MF a su alrededor.
¡Importante! A medida que aumenta la corriente (el número de cargas en movimiento), el MF aumenta proporcionalmente. Con la distancia desde el cable, el campo disminuye dependiendo de la distancia. Esto está descrito por la ley de Ampere.
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Ley de amperio
Algunos materiales con mayor permeabilidad magnética son capaces de concentrar campos magnéticos.
Dado que el campo magnético es un vector, es necesario determinar su dirección. Para una corriente ordinaria que fluye a través de un cable recto, la dirección se puede encontrar mediante la regla mano derecha.
Para usar la regla, uno debe imaginar que el cable está enrollado alrededor de la mano derecha y pulgar indica la dirección de la corriente. Luego, los otros cuatro dedos mostrarán la dirección del vector de inducción magnética alrededor del conductor.
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Regla de la mano derecha
La segunda forma de crear un campo magnético es utilizar el hecho de que en algunas sustancias aparecen electrones con su propio momento magnético. Así funcionan los imanes permanentes:
- Aunque los átomos a menudo tienen muchos electrones, generalmente se unen de tal manera que el campo magnético total del par se cancela. Se dice que dos electrones emparejados de esta manera tienen espín opuesto. Por lo tanto, para magnetizar algo, necesitas átomos que tengan uno o más electrones con el mismo giro. Por ejemplo, el hierro tiene cuatro de esos electrones y es adecuado para fabricar imanes;
- Los miles de millones de electrones en los átomos pueden orientarse aleatoriamente y no habrá MF general, sin importar cuántos electrones no apareados tenga el material. Debe ser estable a bajas temperaturas para proporcionar una orientación general preferida de los electrones. La alta permeabilidad magnética determina la magnetización de tales sustancias bajo ciertas condiciones fuera de la influencia del MF. Estos son ferromagnetos;
- Otros materiales pueden exhibir propiedades magnéticas en presencia de un MF externo. El campo externo sirve para alinear todos los espines de electrones, que desaparecen después de la eliminación del MF. Estas sustancias son paramagnetos. El metal de la puerta del refrigerador es un ejemplo de paramagnet.
Campo magnético de la tierra
La tierra se puede representar en forma de placas de condensadores, cuya carga tiene signo opuesto: "Menos" - en la superficie de la tierra y "más" - en la ionosfera. Entre ellos esta aire atmosférico como almohadilla aislante. El condensador gigante mantiene una carga constante debido a la influencia del MF de la Tierra. Con este conocimiento, puede crear un esquema para obtener energía eléctrica del campo magnético de la Tierra. Es cierto que el resultado serán valores de voltaje bajo.
Tener que tomar:
- dispositivo de puesta a tierra;
- el alambre;
- Transformador de Tesla, capaz de generar oscilaciones de alta frecuencia y crear una descarga de corona, ionizando el aire.
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bobina de Tesla
La bobina de Tesla actuará como un emisor de electrones. Toda la estructura está conectada entre sí y el transformador debe elevarse a una altura considerable para garantizar una diferencia de potencial suficiente. Así, se creará un circuito eléctrico a través del cual fluirá una pequeña corriente. Es imposible obtener una gran cantidad de electricidad con este dispositivo.
La electricidad y el magnetismo dominan muchos mundos alrededor de los seres humanos: desde los procesos más fundamentales de la naturaleza hasta los dispositivos electrónicos de vanguardia.
Video
En Internet, hay muchos temas dedicados al estudio del campo magnético. Cabe señalar que muchos de ellos difieren de la descripción estadística promedio que existe en los libros de texto escolares. Mi tarea es recopilar y organizar todo lo disponible en acceso libre material sobre el campo magnético con el fin de enfocar la Nueva Comprensión del campo magnético. El estudio del campo magnético y sus propiedades se puede realizar utilizando una variedad de técnicas. Con la ayuda de limaduras de hierro, por ejemplo, el camarada Fatyanov realizó un análisis competente en http://fatyf.narod.ru/Addition-list.htm
Con la ayuda de un tubo de imagen. No sé el apellido de esta persona, pero sé su apodo. Se llama a sí mismo "Breeze". Cuando el imán se acerca al CRT, se forma un "patrón de panal" en la pantalla. Podría pensar que la "cuadrícula" es una continuación del CRT. Es un método para visualizar un campo magnético.
Comencé a estudiar el campo magnético usando un fluido ferromagnético. Es el fluido magnético que visualiza al máximo todas las sutilezas del campo magnético del imán.
A partir del artículo "¿Qué es un imán?", Descubrimos que un imán está fractalizado, es decir, una copia a escala reducida de nuestro planeta, cuya geometría magnética es lo más idéntica posible a un simple imán. El planeta tierra, a su vez, es una copia de lo que lo formó: el sol. Descubrimos que un imán es una especie de lente de inducción que concentra en su volumen todas las propiedades del imán global del planeta tierra. Es necesario introducir nuevos términos con los que describiremos las propiedades del campo magnético.
Un flujo de inducción es un flujo que se origina en los polos del planeta y pasa a través de nosotros en la geometría del embudo. El polo norte del planeta es la entrada al embudo, el polo sur del planeta es la salida del embudo. Algunos científicos llaman a esta corriente viento etérico, diciendo que es "de origen galáctico". Pero esto no es un "viento etérico" y no es éter, es un "río de inducción" que fluye de polo a polo. La electricidad de un rayo es de la misma naturaleza que la electricidad producida por la interacción de una bobina y un imán.
La mejor forma de entender qué es un campo magnético es a verlo. Es posible contemplar y hacer innumerables teorías, pero desde el punto de vista de la comprensión de la esencia física del fenómeno, es inútil. Creo que todos estarán de acuerdo conmigo si repito las palabras No recuerdo quién, pero la esencia es que mejor criterio esta es una experiencia. Experiencia y más experiencia.
En casa lo hice experimentos simples, pero déjame entender mucho. Un simple imán cilíndrico ... Y así lo hizo girar. Le vertí fluido magnético. Hay una infección, no se mueve. Entonces recordé que en algún foro leí que dos imanes apretados por los mismos polos en la zona herméticamente sellada aumentan la temperatura de la región, y disminuyen la temperatura en los polos opuestos. Si la temperatura es una consecuencia de la interacción de los campos, ¿por qué no ser la causa? Calenté el imán usando un "corto" de 12 voltios y una resistencia simplemente apoyando la resistencia calentada contra el imán. El imán se calentó y el fluido magnético comenzó a temblar al principio, y luego se volvió completamente móvil. El campo magnético se excita con la temperatura. Pero, ¿cómo puede ser esto ?, me pregunté, porque los cebadores escriben que la temperatura debilita las propiedades magnéticas de un imán. Y es cierto, pero este "debilitamiento" del kagba se compensa con la excitación del campo magnético de este imán. En otras palabras, la fuerza magnética no desaparece, sino que se transforma por la fuerza de la excitación de este campo. Genial Todo gira y todo gira. Pero, ¿por qué un campo magnético giratorio tiene tal geometría de rotación y no otra? A primera vista, el movimiento es caótico, pero si miras a través de un microscopio, puedes verlo en este movimiento. hay un sistema. El sistema no pertenece al imán de ninguna manera, sino que solo lo localiza. En otras palabras, el imán puede considerarse como una lente energética que enfoca perturbaciones en su volumen.
El campo magnético se excita no solo por un aumento de temperatura, sino también por su disminución. Creo que sería más correcto decir que el campo magnético está excitado por un gradiente de temperatura más que por algún signo específico del mismo. El hecho es que no hay una "reestructuración" visible de la estructura del campo magnético. Hay una visualización de la perturbación que atraviesa la región de este campo magnético. Imagínese una perturbación en espiral desde el Polo Norte hacia el Sur a través de todo el volumen del planeta. Entonces, el campo magnético del imán = la parte local de este flujo global. Lo entiendes? Sin embargo, no estoy seguro de qué flujo en particular ... Pero el hecho es que el flujo. Además, no hay una corriente, sino dos. El primero es externo y el segundo está dentro de él y se mueve junto con el primero, pero gira en sentido contrario. El campo magnético se excita debido al gradiente de temperatura. Pero nuevamente distorsionamos la esencia cuando decimos "el campo magnético está excitado". El caso es que ya se encuentra en estado de excitación. Cuando aplicamos un gradiente de temperatura, distorsionamos esta excitación a un estado de desequilibrio. Aquellos. Entendemos que el proceso de excitación es un proceso constante en el que se ubica el campo magnético del imán. El gradiente distorsiona los parámetros de este proceso de modo que notamos ópticamente la diferencia entre su excitación normal y la excitación provocada por el gradiente.
Pero, ¿por qué el campo magnético de un imán está estacionario en un estado estacionario? NO, también es móvil, pero en relación con los marcos de referencia en movimiento, por ejemplo nosotros, está inmóvil. Nos movemos en el espacio con esta indignación de Ra y nos parece moverse. La temperatura que aplicamos al imán crea un desequilibrio local en este sistema de enfoque. Habrá cierta inestabilidad en la cuadrícula espacial, que es una estructura de panal. Después de todo, las abejas no construyen sus casas desde cero, sino que se aferran a la estructura del espacio con su material de construcción. Así, basándome en observaciones puramente experimentales, llego a la conclusión de que el campo magnético de un imán simple es un sistema potencial de desequilibrio local en la red del espacio, en el que, como habrás adivinado, no hay lugar para átomos y maléculas que no existen. La temperatura es como una "llave de encendido" en este sistema local se activa el desequilibrio. Actualmente estoy investigando en profundidad métodos y controles para este desequilibrio.
¿Qué es un campo magnético y en qué se diferencia de un campo electromagnético?
¿Qué es un campo de información de torsión o energía?
Todos son iguales, pero localizados por métodos diferentes.
La fuerza de la corriente es un plus y la fuerza repulsiva,
la tensión es un menos y una fuerza de atracción,
un cortocircuito, o, digamos, un desequilibrio local de la red, es resistencia a esta interpenetración. O la interpenetración de padre, hijo y espíritu santo. Recuerde que la metáfora de "adán y eva" es la antigua comprensión de los cromosomas x e ygric. Porque comprender lo nuevo es una nueva comprensión de lo viejo. "La fuerza de la corriente" es un vórtice que emana del Ra en constante rotación, dejando atrás el entretejido informativo de sí mismo. La tensión es otro vórtice, pero dentro del vórtice principal de Ra y moviéndose con él. Visualmente, esto se puede representar como una concha, cuyo crecimiento ocurre en la dirección de dos espirales. El primero es externo, el segundo es interno. O uno dentro de sí mismo y en el sentido de las agujas del reloj, y el segundo desde sí mismo y en el sentido contrario a las agujas del reloj. Cuando dos vórtices se interpenetran entre sí, forman una estructura, como las capas de Júpiter, que se mueven en lados diferentes... Queda por comprender el mecanismo de esta interpenetración y el sistema que se está formando.
Objetivos aproximados para 2015
1. Encuentre métodos y medios para controlar el desequilibrio.
2. Identificar los materiales que más afectan el desequilibrio del sistema. Encuentre la dependencia del estado del material de acuerdo con la tabla 11 del niño.
3. Si todo ser vivo, en su esencia, es el mismo desequilibrio localizado, entonces debe ser "visto". En otras palabras, es necesario encontrar un método para fijar a una persona en otros espectros de frecuencia.
4. La tarea principal es visualizar espectros de frecuencia no biológicos en los que tiene lugar el proceso continuo de creación humana. Por ejemplo, con la ayuda de los medios de progreso, analizamos los espectros de frecuencia que no están incluidos en el espectro biológico de los sentidos humanos. Pero solo los registramos, pero no podemos "realizarlos". Por lo tanto, no vemos más allá de lo que nuestros sentidos pueden percibir. Este es mi principal objetivo para 2015. Encuentre una técnica de conocimiento técnico del espectro no biológico de frecuencias para ver la base informativa de una persona. Aquellos. esencialmente su alma.
Un tipo especial de estudio es un campo magnético en movimiento. Si vertimos un fluido magnético sobre un imán, ocupará el volumen del campo magnético y estará estacionario. Sin embargo, es necesario comprobar la experiencia de "Veterok" donde trajo un imán a la pantalla del monitor. Existe la suposición de que el campo magnético ya está en un estado excitado, pero el volumen del líquido lo restringe en un estado estacionario. Pero aún no lo he comprobado.
El campo magnético se puede generar aplicando temperatura al imán o colocando el imán en una bobina de inducción. Cabe señalar que el líquido se excita solo en una determinada posición espacial del imán dentro de la bobina, formando un cierto ángulo con el eje de la bobina, que se puede encontrar empíricamente.
Realicé docenas de experimentos con un fluido magnético en movimiento y me propuse objetivos:
1. Revele la geometría del movimiento fluido.
2. Identificar los parámetros que afectan la geometría de este movimiento.
3. Cuál es el lugar del movimiento de fluidos en el movimiento global del planeta Tierra.
4. ¿Depende la posición espacial del imán y la geometría del movimiento que adquiere?
5. ¿Por qué cintas?
6. ¿Por qué se rizan las cintas?
7. ¿Qué determina el vector de torsión de las cintas?
8. Por qué los conos se desplazan solo por medio de los nudos, que son la parte superior del panal, y solo tres cintas adyacentes están siempre retorcidas.
9. ¿Por qué el desplazamiento de los conos se produce de forma abrupta, al llegar a un cierto "giro" en los nudos?
10. ¿Por qué el tamaño de los conos es proporcional al volumen y la masa del líquido vertido sobre el imán?
11. ¿Por qué el cono se divide en dos sectores distintos?
12. ¿Qué lugar ocupa esta "división" en el contexto de la interacción entre los polos del planeta?
13. Cómo la geometría del movimiento de los fluidos depende de la hora del día, la estación, actividad solar, intención del experimentador, presión y gradientes adicionales. Por ejemplo, un cambio brusco "frío caliente"
14. ¿Por qué la geometría de los conos? idéntica a la geometría Varji- ¿Las armas especiales de los dioses que regresan?
15. ¿Existe algún dato en los archivos de los servicios especiales de 5 rifles de asalto alguna información sobre la finalidad, presencia o almacenamiento de muestras de este tipo de arma.
16. ¿Qué dice el depósito de conocimiento destruido de varias organizaciones secretas acerca de estos conos y si la geometría de los conos está relacionada con la Estrella de David, cuya esencia es la identidad de la geometría de los conos? (Masones, Juseitas, Vaticanos y otras entidades descoordinadas).
17. ¿Por qué siempre hay un líder entre los conos? Aquellos. un cono con una "corona" en la parte superior, que "organiza" los movimientos de los conos 5,6,7 a su alrededor.
cono en el momento del desplazamiento. Imbécil. "... solo moviendo la letra" G "llegaré a él" ....
CAMPOS MAGNÉTICOS PERMANENTES. Las fuentes de campos magnéticos permanentes (PMF) en los lugares de trabajo son imanes permanentes, electroimanes, sistemas de corriente continua de alta corriente (líneas de transmisión de corriente continua, baños de electrolitos y otros dispositivos eléctricos). Los imanes permanentes y electroimanes son ampliamente utilizados en instrumentación, en arandelas magnéticas de grúas y otros dispositivos de fijación, en separadores magnéticos, dispositivos para tratamiento magnético de agua, generadores magnetohidrodinámicos (MHD), instalaciones de resonancia magnética nuclear (RMN) y resonancia paramagnética electrónica (EPR). ., así como en la práctica de fisioterapia.
Los principales parámetros físicos que caracterizan al PMF:
2,0 T (exposición del cuerpo a corto plazo);
5,0 T (exposición a las manos a corto plazo);
para la población -
0,01 T (exposición continua).
El control de PMP en los lugares de trabajo se lleva a cabo en el orden de supervisión sanitaria preventiva y actual midiendo la intensidad del campo y la inducción magnética (densidad de flujo magnético). Las mediciones se llevan a cabo en lugares de trabajo permanentes donde es probable que se encuentre el personal. En ausencia de un lugar de trabajo permanente dentro área de trabajo Se seleccionan varios puntos, ubicados a diferentes distancias de la fuente. Cuando se realizan operaciones manuales en el área de acción del PMF y cuando se trabaja con materiales magnetizados (polvos) e imanes permanentes, cuando el contacto con el PMF se limita al impacto local (manos, cintura escapular), las medidas deben tomarse en el nivel de las falanges terminales de los dedos de las manos, la mitad del antebrazo, la mitad del hombro.
Las mediciones de la inducción magnética de los imanes permanentes se realizan por contacto directo del sensor del dispositivo con la superficie del imán. En la práctica higiénica, los dispositivos se utilizan según las leyes de la inducción, el efecto Hall. Los medidores de flujo (webmetros) o galvanómetros balísticos miden directamente los cambios en el flujo magnético, que se cierra en una bobina de medición calibrada; los más utilizados son los galvanómetros balísticos de los tipos M-197/1 y M-197/2, los fluxímetros de los tipos M-119 y M-119t y los teslámetros.
Los Oerstedmetros se pueden utilizar para medir la intensidad del PMF por el grado de deflexión de la flecha magnetizada, es decir, por la magnitud del momento de fuerzas que hacen girar la flecha en un cierto punto en el espacio.
Las áreas del área de producción con niveles que excedan el control remoto deben marcarse con señales de advertencia especiales con una inscripción explicativa adicional “¡Precaución! ¡Un campo magnético! ". Es necesario reducir el impacto del PMP en los trabajadores eligiendo un modo racional de trabajo y descanso, reduciendo el tiempo de permanencia en las condiciones de PMP, determinando una ruta que limite el contacto con PMP en el área de trabajo.
Prevención de la exposición a PMP. Al realizar trabajos de renovacion Los sistemas de barras colectoras deben estar puenteados. Personas que sirven instalaciones tecnológicas Los sistemas de corriente continua, de barras o aquellos en contacto con fuentes de PMP, deben pasar de forma preliminar y periódica de la manera prescrita.
En la industria electrónica durante el montaje. dispositivos semiconductores utilice casetes tecnológicos de punta a punta que limiten el contacto de las manos con el PMP. En las empresas de producción de imanes permanentes, el proceso de medición de los parámetros magnéticos de los productos se automatiza mediante dispositivos que excluyen el contacto con PMF. Es recomendable utilizar dispositivos remotos (fórceps de materiales no magnéticos, pinzas, empuñaduras), que evitan la posibilidad de acción local del PMP sobre el trabajador. Se deben utilizar dispositivos de enclavamiento para desconectar instalación electromagnética cuando las manos entran en el área de acción del PMP.
Para comprender qué es una característica de un campo magnético, es necesario definir muchos fenómenos. En este caso, debe recordar de antemano cómo y por qué aparece. Descubra cuál es la característica de fuerza de un campo magnético. En este caso, es importante que dicho campo pueda ocurrir no solo en los imanes. En este sentido, no está de más mencionar las características del campo magnético terrestre.
Emergencia de campo
Primero, debe describir la ocurrencia del campo. Luego, puede describir el campo magnético y sus características. Aparece durante el movimiento de partículas cargadas. Puede afectar, en particular, a conductores conductores. La interacción entre un campo magnético y cargas en movimiento, o los conductores a través de los cuales fluye la corriente, ocurre debido a fuerzas llamadas electromagnéticas.
La intensidad o fuerza característica de un campo magnético en un determinado punto espacial se determina mediante inducción magnética. Este último se indica con el símbolo B.
Representación gráfica del campo
El campo magnético y sus características se pueden representar gráficamente mediante líneas de inducción. Esta definición se llama líneas, tangentes a las que en cualquier punto coincidirán con la dirección del vector de la inducción magnética.
Las líneas nombradas se incluyen en las características del campo magnético y se utilizan para determinar su dirección e intensidad. Cuanto mayor sea la intensidad del campo magnético, más de estas líneas se dibujarán.
¿Qué son las líneas magnéticas?
Las líneas magnéticas en conductores rectos con corriente tienen la forma de un círculo concéntrico, cuyo centro se encuentra en el eje de este conductor. La dirección de las líneas magnéticas cerca de los conductores con corriente está determinada por la regla del cardán, que suena así: si el cardán se coloca de modo que se atornille en el conductor en la dirección de la corriente, entonces la dirección de rotación del mango corresponde a la dirección de las líneas magnéticas.
Para una bobina con corriente, la dirección del campo magnético también estará determinada por la regla del cardán. También se requiere girar la manija en la dirección de la corriente en las vueltas del solenoide. La dirección de las líneas de inducción magnética corresponderá a la dirección del movimiento de traslación del cardán.
Es la principal característica del campo magnético.
Creado por una corriente, en igualdad de condiciones, el campo diferirá en su intensidad en diferentes entornos debido a diferentes propiedades magnéticas en estas sustancias. Las propiedades magnéticas del medio se caracterizan por una permeabilidad magnética absoluta. Medido en henry por metro (g / m).
La característica del campo magnético incluye la permeabilidad magnética absoluta del vacío, llamada constante magnética. El valor que determina cuántas veces la permeabilidad magnética absoluta del medio diferirá de la constante se llama permeabilidad magnética relativa.
Permeabilidad magnética de sustancias.
Ésta es una cantidad adimensional. Las sustancias con un valor de permeabilidad inferior a uno se denominan diamagnéticas. En estas sustancias, el campo será más débil que en el vacío. Estas propiedades están presentes en hidrógeno, agua, cuarzo, plata, etc.
Los medios con una permeabilidad magnética superior a la unidad se denominan paramagnéticos. En estas sustancias, el campo será más fuerte que en el vacío. Estos medios y sustancias incluyen aire, aluminio, oxígeno, platino.
En el caso de sustancias paramagnéticas y diamagnéticas, el valor de la permeabilidad magnética no dependerá del voltaje del campo magnetizante externo. Esto significa que la cantidad es constante para una sustancia en particular.
Los ferroimanes pertenecen a un grupo especial. Para estas sustancias, la permeabilidad magnética alcanzará varios miles o más. Estas sustancias, que tienen la propiedad de magnetizar y fortalecer el campo magnético, son ampliamente utilizadas en ingeniería eléctrica.
Campo de fuerza
Para determinar las características del campo magnético, se puede usar un valor llamado fuerza del campo magnético junto con el vector de inducción magnética. Este término define la intensidad del campo magnético externo. La dirección del campo magnético en un medio con las mismas propiedades en todas las direcciones, el vector de intensidad coincidirá con el vector de inducción magnética en el punto del campo.
Los fuertes en los ferroimanes se explican por la presencia de pequeñas partes magnetizadas arbitrariamente en ellos, que pueden representarse en forma de pequeños imanes.
En ausencia de un campo magnético, una sustancia ferromagnética puede no tener propiedades magnéticas pronunciadas, ya que los campos de los dominios adquieren diferentes orientaciones y su campo magnético total es igual a cero.
De acuerdo con las características principales del campo magnético, si un ferromagnético se coloca en un campo magnético externo, por ejemplo, en una bobina con una corriente, entonces, bajo la influencia del campo externo, los dominios se desplegarán en la dirección del exterior. campo. Además, el campo magnético en la bobina aumentará y la inducción magnética aumentará. Si el campo externo es lo suficientemente débil, entonces solo una parte de todos los dominios, cuyos campos magnéticos están cerca de la dirección del campo externo, cambiará. A medida que aumenta la intensidad del campo externo, aumentará el número de dominios rotados y, a un cierto valor del voltaje del campo externo, casi todas las partes rotarán de modo que los campos magnéticos estén alineados en la dirección del campo externo. Este estado se llama saturación magnética.
Relación entre inducción magnética y tensión.
La relación entre la inducción magnética de una sustancia ferromagnética y la fuerza del campo externo se puede representar mediante un gráfico llamado curva de magnetización. En la curva de la curva, la tasa de aumento de la inducción magnética disminuye. Después de una curva, donde la tensión alcanza un cierto valor, se produce la saturación y la curva se eleva ligeramente, adquiriendo gradualmente la forma de una línea recta. En esta sección, la inducción sigue creciendo, pero más bien lentamente y solo debido a un aumento en la fuerza del campo externo.
La dependencia gráfica del indicador dado no es directa, lo que significa que su relación no es constante y la permeabilidad magnética del material no es un indicador constante, sino que depende del campo externo.
Cambios en las propiedades magnéticas de los materiales.
Con un aumento en la intensidad de la corriente hasta la saturación total en una bobina con un núcleo ferromagnético y su posterior disminución, la curva de magnetización no coincidirá con la curva de desmagnetización. Con intensidad cero, la inducción magnética no tendrá el mismo valor, pero adquirirá un determinado indicador llamado inducción magnética residual. La situación con el retraso de la inducción magnética de la fuerza magnetizante se llama histéresis.
Para desmagnetizar completamente el núcleo ferromagnético en la bobina, se requiere dar una corriente inversa, que creará la tensión necesaria. Para diferentes sustancias ferromagnéticas, se requiere una sección de diferentes longitudes. Cuanto más grande es, más energía se requiere para la desmagnetización. El valor al que el material se desmagnetiza por completo se denomina fuerza coercitiva.
Con un aumento adicional de la corriente en la bobina, la inducción aumentará nuevamente hasta el índice de saturación, pero con una dirección diferente de las líneas magnéticas. Al desmagnetizar en sentido contrario, se obtendrá una inducción residual. El fenómeno del magnetismo residual se utiliza para crear imanes permanentes a partir de sustancias con un alto índice de magnetismo residual. A partir de sustancias que tienen la capacidad de magnetizarse, se crean núcleos para coches eléctricos y electrodomésticos.
Regla de la mano izquierda
La fuerza que afecta al conductor con corriente tiene una dirección determinada por la regla de la mano izquierda: cuando la palma de la mano virgen se coloca de tal manera que las líneas magnéticas entran en ella, y cuatro dedos se extienden en la dirección de la corriente. en el conductor, el pulgar doblado indicará la dirección de la fuerza. Esta fuerza es perpendicular al vector de inducción y la corriente.
Un conductor con una corriente que se mueve en un campo magnético se considera un prototipo de motor eléctrico, que cambia energía eléctrica en mecánica.
Regla de la mano derecha
Durante el movimiento del conductor en un campo magnético, se induce en su interior una fuerza electromotriz, que tiene un valor proporcional a la inducción magnética, la longitud del conductor involucrado y la velocidad de su movimiento. Esta dependencia se llama inducción electromagnética. Al determinar la dirección de la EMF inducida en el conductor, se usa la regla de la mano derecha: cuando la mano derecha se coloca de la misma manera que en el ejemplo con la izquierda, las líneas magnéticas entran en la palma y el pulgar indica la dirección del movimiento del conductor, los dedos extendidos indican la dirección de la EMF inducida. Un conductor que se mueve en un flujo magnético bajo la influencia de una fuerza mecánica externa es el ejemplo más simple. generador eléctrico, en el que la energía mecánica se convierte en energía eléctrica.
Se puede formular de manera diferente: en un bucle cerrado, se induce un EMF; para cualquier cambio en el flujo magnético cubierto por este bucle, el EDF en el bucle es numéricamente igual a la tasa de cambio en el flujo magnético que cubre este bucle.
Esta forma proporciona un indicador EMF promedio e indica la dependencia del EMF no del flujo magnético, sino de la velocidad de su cambio.
Ley de Lenz
También debe recordar la ley de Lenz: la corriente inducida por un cambio en el campo magnético que pasa a través del circuito, por su campo magnético, evita este cambio. Si las vueltas de la bobina son penetradas por flujos magnéticos de diferente magnitud, entonces la EMF inducida sobre toda la bobina es igual a la suma de EDU en diferentes vueltas. La suma de los flujos magnéticos de diferentes vueltas de la bobina se llama enlace de flujo. La unidad de medida de esta cantidad, como el flujo magnético, es weber.
Cuando cambia la corriente eléctrica en el circuito, también cambia el flujo magnético creado por ella. En este caso, de acuerdo con la ley de inducción electromagnética, los EMF se inducen dentro del conductor. Aparece en conexión con un cambio en la corriente en el conductor, por lo tanto, este fenómeno se llama autoinducción, y el EMF inducido en el conductor se llama EMF de autoinducción.
Enlace de flujo y flujo magnético dependen no solo de la fuerza de la corriente, sino también del tamaño y la forma del conductor dado y de la permeabilidad magnética de la sustancia circundante.
Inductancia del conductor
El factor de proporcionalidad se llama inductancia del conductor. Denota la capacidad de un conductor para crear un enlace de flujo cuando la electricidad pasa a través de él. Este es uno de los principales parámetros de los circuitos eléctricos. Para ciertos circuitos, la inductancia es un valor constante. Dependerá del tamaño del circuito, su configuración y la permeabilidad magnética del medio. En este caso, la corriente en el circuito y el flujo magnético no importarán.
Las definiciones y los fenómenos anteriores proporcionan una explicación de lo que es un campo magnético. También se dan las principales características del campo magnético, con la ayuda de las cuales es posible definir este fenómeno.
Campo magnético y sus características. Cuando una corriente eléctrica pasa a través de un conductor, un campo magnético. Un campo magnetico representa uno de los tipos de materia. Tiene energía que se manifiesta en la forma fuerzas electromagnéticas actuando sobre cargas eléctricas en movimiento separadas (electrones e iones) y sobre sus flujos, es decir, la corriente eléctrica. Bajo la influencia de fuerzas electromagnéticas, las partículas cargadas en movimiento se desvían de su trayectoria original en una dirección perpendicular al campo (Fig. 34). Se forma el campo magnético solo alrededor en movimiento cargas eléctricas, y su acción también se extiende solo a cargas móviles. Campos magnéticos y eléctricos inseparables y juntos forman un solo campo electromagnetico... Cada cambio campo eléctrico conduce a la aparición de un campo magnético y, a la inversa, cualquier cambio en el campo magnético va acompañado de la aparición de un campo eléctrico. Campo electromagnetico se propaga a la velocidad de la luz, es decir, 300.000 km / s.
Representación gráfica del campo magnético. Gráficamente, el campo magnético está representado por líneas magnéticas de fuerza, que se dibujan de manera que la dirección de la línea de fuerza en cada punto del campo coincida con la dirección de las fuerzas del campo; Las líneas magnéticas de fuerza son siempre continuas y cerradas. La dirección del campo magnético en cada punto se puede determinar usando la flecha magnética. El polo norte de la flecha siempre se establece en la dirección de las fuerzas de campo. El extremo del imán permanente, del que salen las líneas de fuerza (Fig.35, a), se considera que es el polo norte, y el extremo opuesto, en el que entran las líneas de fuerza, es el polo sur (el no se muestran las líneas de fuerza que pasan a través del imán). La distribución de las líneas de fuerza entre los polos de un imán plano se puede detectar utilizando limaduras de acero vertidas sobre una hoja de papel colocada sobre los polos (Fig. 35, b). El campo magnético en el espacio de aire entre dos polos opuestos paralelos de un imán permanente se caracteriza por una distribución uniforme de líneas magnéticas de fuerza (Fig. 36) (no se muestran las líneas de fuerza que pasan dentro del imán).
Arroz. 37. Flujo magnético que penetra en la bobina en posiciones perpendicular (a) y oblicua (b) con respecto a la dirección de las líneas del campo magnético.
Para una representación más visual del campo magnético, las líneas de fuerza se colocan con menos frecuencia o más densas. En aquellos lugares donde el papel magnético es más fuerte, las líneas de fuerza se colocan más cerca entre sí, en los mismos lugares donde es más débil, más lejos entre sí. Las líneas de fuerza no se cruzan en ninguna parte.
En muchos casos, es conveniente considerar las líneas de fuerza magnéticas como unos filamentos elásticos estirados que tienden a contraerse, y además se repelen mutuamente (tienen un empuje lateral mutuo). Esta representación mecánica de las líneas de fuerza le permite explicar visualmente la aparición de fuerzas electromagnéticas durante la interacción de un campo magnético y un conductor con la corriente, así como dos campos magnéticos.
Las principales características de un campo magnético son la inducción magnética, el flujo magnético, la permeabilidad y la intensidad del campo magnético.
Inducción magnética y flujo magnético. La intensidad del campo magnético, es decir, su capacidad para realizar un trabajo, está determinada por una cantidad llamada inducción magnética. Cuanto más fuerte es el campo magnético creado imán permanente o un electroimán, más inducción tiene. La inducción magnética B se puede caracterizar por la densidad de las líneas de fuerza magnéticas, es decir, el número de líneas de fuerza que atraviesan un área de 1 m 2 o 1 cm 2, ubicada perpendicular al campo magnético. Distinga entre campos magnéticos homogéneos y no uniformes. En un campo magnético uniforme, la inducción magnética en cada punto del campo tiene el mismo valor y dirección. El campo en el espacio de aire entre los polos opuestos de un imán o electroimán (ver Figura 36) a cierta distancia de sus bordes puede considerarse uniforme. El flujo magnético Ф que atraviesa cualquier superficie está determinado por el número total de líneas magnéticas de fuerza que penetran en esta superficie, por ejemplo, la bobina 1 (Fig.37, a), por lo tanto, en un campo magnético uniforme
Ф = BS (40)
donde S es el área de la sección transversal de la superficie a través de la cual pasan las líneas magnéticas de fuerza. De ello se deduce que en tal campo, la inducción magnética es igual al flujo dividido por el área de la sección transversal S:
B = F/ S (41)
Si alguna superficie se ubica oblicuamente con respecto a la dirección de las líneas del campo magnético (Fig.37, b), entonces el flujo que la penetra será menor que cuando es perpendicular a ella, es decir, Ф 2 será menor que Ф 1.
En el sistema SI de unidades, el flujo magnético se mide en Weber (Vb), esta unidad tiene la dimensión V * s (voltio-segundo). La inducción magnética en unidades SI se mide en tesla (T); 1 T = 1 Wb / m 2.
Permeabilidad magnética. La inducción magnética depende no solo de la fuerza de la corriente que pasa a través de un conductor recto o bobina, sino también de las propiedades del medio en el que se crea el campo magnético. ¿La cantidad que caracteriza las propiedades magnéticas del medio es la permeabilidad magnética absoluta? una. Su unidad de medida es Henry por metro (1 H / m = 1 Ohm * s / m).
En un medio con mayor permeabilidad magnética, una corriente eléctrica de cierta intensidad crea un campo magnético con mayor inducción. Se ha establecido que la permeabilidad magnética del aire y todas las sustancias, con la excepción de los materiales ferromagnéticos (ver § 18), tiene aproximadamente el mismo valor que la permeabilidad magnética del vacío. La permeabilidad magnética absoluta del vacío se llama constante magnética ,? o = 4? * 10 -7 H / m. La permeabilidad magnética de los materiales ferromagnéticos es miles e incluso decenas de miles de veces mayor que la permeabilidad magnética de las sustancias no ferromagnéticas. ¿Relación de permeabilidad? y alguna sustancia a la permeabilidad magnética del vacío? o se llama permeabilidad magnética relativa:
? =? a /? O (42)
Intensidad del campo magnético. La intensidad Y no depende de las propiedades magnéticas del medio, pero tiene en cuenta la influencia de la intensidad de la corriente y la forma de los conductores sobre la intensidad del campo magnético en un punto dado del espacio. La inducción magnética y la tensión están relacionadas
H = B /? a = B / (?? o) (43)
En consecuencia, en un medio con permeabilidad magnética constante, la inducción del campo magnético es proporcional a su fuerza.
La intensidad del campo magnético se mide en amperios por metro (A / m) o amperios por centímetro (A / cm).