Магнетизм. Электромагнетизм.
.

Состав и назначение

Все материалы

Авторы

 


 

 

Магнитное поле. Электромагнетизм.

Справочная системаСтатьи по темам (справочный материал)

    Явления взаимного притяжения разноименных и отталкивания одноименных электрических зарядов во многом сходны с явлениями притяжения разноименных и отталкивания одноименных полюсов магнита. Более того, наблюдается явная связь между электрическими и магнитными явлениями. 
Х. Эрстед обнаружил, что магнитная стрелка поворачивается при пропускании тока через проводник, находящийся около нее, а "А. Ампер установил, что параллельные проводники с током взаимодействуют друг с другом.
На основании опытов Ампер пришел к выводу, взаимодействие токов с магнитом и магнитов между собой можно объяснить тем, что внутри магнитов существуют незатухающие молекулярные круговые токи.  Таким образом, всякий движущийся электрический заряд создает вокруг себя особое поле, называемое магнитным. Оно непрерывно в пространстве и действует на другие движущиеся заряды.
     
Сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током называют силой Ампера . Она пропорциональна длине проводника, силе тока в проводнике и зависит от ориентации в пространстве.  Направление действия силы Ампера определяют с помощью правила левой руки.
   Действует магнитное поле и на отдельно взятые движущиеся заряды. Эта сила называется силой Лоренца. Она пропорциональна скорости движения частицы, ее заряду и так же как и сила Ампера, зависит от ориентации в пространстве (направления движения заряда). Направления действия силы Лоренца подчиняется правила левой руки.
        Для характеристики способности магнитного поля оказывать силовое действие на проводник с током вводится векторная величина - магнитная индукция. Ее величина определяется отношением  силы действия к произведению силы тока на длину проводника с током. Направление магнитной индукции определяется использованием правила левой руки.
     Поток вектора магнитной индукции,  проходящий  через выбранный контур называется магнитным потоком. Если контур проводящий (имеет носителей заряда), то изменяющийся магнитный поток создает в контуре электрический ток, называемый индукционным.  Это явление называется  Явлением Электромагнитной Индукции. Это явление впервые наблюдал и объяснил английский физик М. Фарадей.
    Закон Электромагнитной Индукции заключается в том, что индукционный ток своим магнитным полем противодействует изменению магнитного потока, которым он вызван. Этот закон напрямую связан с фундаментальным законом природы - законом сохранения энергии.
    Общее правило, позволяющее определять направление индукционного тока было сформулировано Э. Х. Ленцем, и носит его имя.
    Электрический ток, проходящий по проводнику, создает вокруг него магнитное поле, пропорциональное силе электрического тока. Если сила тока меняется, то и магнитный поток, пронизывающий контур этого проводника так же меняется. Это приводит к тому, что в проводнике создается индукционный ток, который согласно закону ЭМИ своим
        Явление самоиндукции аналогично инерции в механике. Ток самоиндукции в проводнике, противодействуя изменению магнитного поля тока, задерживает нарастание силы тока в проводнике (например при включении) и убывание (например при выключении).  Способность конкретного проводника оказывать такое действие на изменение тока в нем называется индуктивностью этого проводника.
 
     При движении проводника в магнитном поле на его носители заряда (электроны) со стороны магнитного поля действует сила Лоренца, способная привести их в упорядоченное движение (создать электрический ток). Таким образом в любом проводнике, движущемся в магнитном поле на его концах создается электродвижущая сила (причина - сила Лоренца), а следовательно и разность потенциалов на его концах. Это свойство используется в микрофонах, создающих электрический ток при колебаниях мембраны.
         При вращении рамки в магнитном поле, магнитный поток, пронизывающей ее, вследствие изменения ориентации рамки в пространстве, изменяется, и поэтому создает в ней электрический ток. Это используется в генераторах для создания электрического тока.
Рамка в поле
     При протекании тока через рамку, находящуюся в магнитном поле, оба магнитных поля взаимодействуют, стремясь повернуть рамку. Эта особенность используется в электроизмерительных приборах для поворота стрелки, скрепленной с рамкой.
Прибор
 
 
 
     
 

Красноярский край, Мотыгинский район, п.Орджоникидзе,
 "ЭлИТ"

kocherov-vv@mail.ru