خطوط المجال المغناطيسي لملف لولبي قصير. المجال المغناطيسي الملف اللولبي
, (7)
من ناحية أخرى ، يمكن ضبط وحدة الحث المغناطيسي (تسلا) باستخدام الصيغة (5): [
في]
= , (8)
بضرب التعابير (7) و (8) نحصل على: [
في]
2
= 
×
= 
= 
, (9)
بعد ذلك ، باستبدال وحدات القياس في التعبير (9) بكميات فيزيائية ، نحصل على صيغة لتحريض مجال الملف اللولبي الناتج عن التيار المتردد: في 2 = ,
من هنا في = , (10)
أين الخامس- حجم الملف اللولبي ، ص- تيار مستمر. وبالتالي ، فإن تحريض المجال المغناطيسي للملف اللولبي يزيد مع زيادة طاقة التيار المتردد ويقل مع زيادة حجم الملف اللولبي. المشكلة 1. الحث المغناطيسي للمجال داخل ملف لولبي يتكون من 2000 لفة بقطر 2.8 سم ، متصل بمصدر تيار متردد بتردد 50 هرتز ، هو 0.72 طن متري. ما هو الجهد المستحث في الملف اللولبي؟
| معطى: | SI: | المحلول: |
| ن= 2000 دورة د= 2.8 سم في= 0.72 طن متري ن= 50 هرتز | = 2,8 × 10 -2 م =0,72 × 10 -3 ت | يتم تحديد المجال الحثي للملف اللولبي من خلال الصيغة: في = , (1)
بشرط
س = , (2)
وباستخدام التعابير (1) و (2) نجد  . (3)
|
| يو– ? | ||
| استبدال البيانات الأولية في تعبير (3) ، نحصل على: = 0.278 V. | ||
| إجابه: يو= 0.278 فولت. | ||
| معطى: | SI: | المحلول: |
| يو= 0.2 فولت د= 2.8 سم في= 0.52 طن متري ن= 50 هرتز | = 2,8 × 10 -2 م =0,52 × 10 -3 ت | يتم التعبير عن الحث الميداني للملف اللولبي بالصيغة: في = , (1)
بشرط
س = , (2)
وباستخدام التعبيرات (1) و (2) نحصل عليها  . (3)
|
| ن– ? | ||
| استبدال البيانات الأولية في تعبير (3) ، نحصل على: المنعطفات | ||
| إجابه: ن= 2000 دورة. | ||
| معطى: | SI: | المحلول: |
| ب= 0.72 طن متري ن= 50 هرتز µ س= 1.256 × 10 -6 الخامس = 6,15 × 10 -5م 3 ن= 400 دورة | =0,72 × 10 -3 ت | يتم تحديد تحريض مجال الملف اللولبي بالصيغة (10): في= ، وبالتالي ص= .
باستبدال البيانات الأولية ، نحصل على: 
|
| ص – ? | ||
| »3.2 µW. إجابه: ص»3.2 µW. | ||
دعونا نحسب ، باستخدام نظرية الدوران ، تحريض المجال المغناطيسي في الداخل الملف اللولبي.ضع في اعتبارك طول ملف لولبي لنأخذ نيتحول ، من خلاله يتدفق التيار (الشكل 175). نحن نعتبر أن طول الملف اللولبي أكبر بعدة مرات من قطر المنعطفات ، أي أن الملف اللولبي المدروس طويل بشكل لا نهائي. دراسة تجريبية للمجال المغناطيسي للملف اللولبي (انظر الشكل 162 ، ب)يوضح أن المجال موحد داخل الملف اللولبي وغير منتظم وضعيف جدًا خارج الملف اللولبي.
على التين. 175 يوضح خطوط الحث المغناطيسي داخل وخارج الملف اللولبي. كلما زاد طول الملف اللولبي ، قل الحث المغناطيسي خارجه. لذلك ، يمكننا أن نفترض تقريبًا أن مجال الملف اللولبي الطويل بلا حدود يتركز بالكامل بداخله ، ويمكن إهمال الحقل خارج الملف اللولبي.
للعثور على الحث المغناطيسي فيحدد كفاف مستطيل مغلق ABCDA ،كما يظهر في الشكل. 175- تداول النواقل فيفي حلقة مغلقة ABCDA ،تغطي كل شيء نيتحول ، وفقًا لـ (118.1) ، يساوي
أكثر من تكامل ABCDAيمكن تمثيلها كأربعة تكاملات: AB ، BC ، CDو د.على المؤامرات ABو قرص مضغوطالكفاف عمودي على خطوط الحث المغناطيسي و ب ل = 0. في المنطقة خارج الملف اللولبي ب= 0. الموقع على DAناقلات تداول فيمساوي ل Вl(الكفاف يتزامن مع خط الحث المغناطيسي) ؛ بالتالي،
(119.1)
من (119.1) نصل إلى تعبير عن تحريض المجال المغناطيسي داخل الملف اللولبي (في الفراغ):
حصلت على هذا المجال داخل الملف اللولبي بشكل موحد(تم إهمال تأثيرات الحواف في المناطق المجاورة لنهايات الملف اللولبي في الحسابات). ومع ذلك ، نلاحظ أن اشتقاق هذه الصيغة ليس صحيحًا تمامًا (خطوط الحث المغناطيسي مغلقة ، والتكامل فوق القسم الخارجي للحقل المغناطيسي لا يساوي الصفر تمامًا). من الممكن حساب الحقل داخل الملف اللولبي بشكل صحيح من خلال تطبيق قانون Biot-Savart-Laplace ؛ يتم الحصول على نفس الصيغة (119.2) نتيجة لذلك.
المجال المغناطيسي مهم أيضًا للممارسة. حلقي- ملف حلقي ، يتم لف لفاته على قلب على شكل حلقي (الشكل 176). المجال المغناطيسي ، كما تظهر التجربة ، يتركز داخل الحلقي ، ولا يوجد مجال خارجه.
خطوط الحث المغناطيسي في هذه الحالة ، كما يلي من اعتبارات التناظر ، هي دوائر تقع مراكزها على طول محور الحلقي. كخط محيط ، نختار دائرة نصف قطرها ص. ثم ، من خلال نظرية الإعارة (118.1) ، ب × 2 ص ص = م 0 ن.من أين يترتب على ذلك أن الحث المغناطيسي داخل الحلقي (في الفراغ)
أين ن-عدد لفات الحلقي.
إذا مرت الدائرة خارج الحلقي ، فإنها لا تغطي التيارات و ب × 2 ص ص = 0. هذا يعني أنه لا يوجد مجال خارج الحلقي (والذي يظهر أيضًا من خلال التجربة).
الملف اللولبي هو ملف أسطواني مصنوع من الأسلاك ، ملفوفة في اتجاه واحد (الشكل 223). المجال المغناطيسي للملف اللولبي هو نتيجة إضافة الحقول التي تم إنشاؤها بواسطة عدة تيارات دائرية تقع جنبًا إلى جنب ولها محور مشترك.
على التين. يوضح الشكل 223 أربع لفات من الملف اللولبي مع التيار من أجل الوضوح ، يتم عرض نصف المنعطفات الموجودة خلف مستوى الورقة بخطوط مكسورة. يوضح هذا الشكل أنه داخل الملف اللولبي ، فإن خطوط القوة لكل دورة فردية لها نفس الاتجاه ، بينما بين المنعطفات المتجاورة لها اتجاهات متعاكسة. لذلك ، مع لف كثيف بدرجة كافية للملف اللولبي ، ومقاطع موجهة بشكل معاكس من خطوط القوة المجاورة يتحول
سيتم تدميرها ، وستندمج المقاطع الموجهة بشكل متساوٍ في خط قوة مغلق مشترك يمر داخل الملف اللولبي بأكمله ويحتضنه من الخارج.
تُظهر دراسة مفصلة للمجال المغناطيسي لملف لولبي طويل ، أجريت باستخدام برادة حديدية ، أن هذا المجال له الشكل الموضح في الشكل. 224. داخل الملف اللولبي ، اتضح أن المجال متجانس عمليًا ، خارج الملف اللولبي - غير متجانس وضعيف نسبيًا (كثافة خطوط المجال هنا صغيرة جدًا).
المجال الخارجي للملف اللولبي مشابه لمجال قضيب مغناطيسي (انظر الشكل 212). مثل المغناطيس ، يحتوي الملف اللولبي على قطبين شمالي وجنوبي ومنطقة محايدة.
يتم حساب شدة المجال المغناطيسي داخل ملف لولبي طويل بواسطة الصيغة
حيث أنا هو طول الملف اللولبي ، وعدد دوراته ، والقوة الحالية فيه. المنتج يسمى عدد دورات الأمبير
الصيغة (18) هي حالة خاصة للتعبير عن شدة المجال داخل ملف لولبي ذي طول محدد ، والذي يتم اشتقاقه بدوره على النحو التالي.
على التين. يُظهر 225 مقطعًا طوليًا من الملف اللولبي مع مستوى رأسي يمر عبر محوره. طول الملف اللولبي I ، نصف قطر المنعطفات ، عدد الدورات ، التيار المتدفق عبر الملف اللولبي ،
بالنظر إلى الملف اللولبي كمجموعة من الأدوار المطبقة عن كثب على بعضها البعض (التيارات الدائرية لها محور مشترك) ، نحدد شدة المجال المغناطيسي عند النقطة A على محور الملف اللولبي كمجموع الشدة من كل المنعطفات. هذا ، حدد قسمًا صغيرًا من طول الملف اللولبي.
يحتوي على الأدوار. وفقًا للصيغة (17) ، فإن شدة المجال من دورة واحدة ، لذلك ، فإن شدة المجال من القسم ستكون مساوية لها
من التين. 225 يمكن ملاحظة أنه ثم استبدال هذه التعبيرات في
الصيغة (19) وإجراء التخفيضات نحصل عليها
بدمج آخر تعبير في النطاق من إلى ، نجد إجمالي شدة المجال عند النقطة A:
من الأمور ذات الأهمية الخاصة المجال المغناطيسي داخل الملف اللولبي ، الذي يكون طوله أكبر بكثير من قطره. داخل مثل هذا الملف اللولبي ، يكون للحث المغناطيسي نفس الاتجاه في كل مكان ، بالتوازي مع محور الملف اللولبي ، وبالتالي فإن خطوط المجال متوازية مع بعضها البعض.
من خلال قياس الحث المغناطيسي بطريقة ما في نقاط مختلفة داخل الملف اللولبي ، يمكننا التأكد من أنه إذا كانت لفات الملف اللولبي متباعدة بشكل متساوٍ ، فإن تحريض المجال المغناطيسي داخل الملف اللولبي له في جميع النقاط ليس فقط نفس الاتجاه ، ولكن أيضًا نفس القيمة العددية. لذا ، فإن الحقل الموجود داخل ملف لولبي طويل بجروح منتظمة يكون موحدًا. فيما يلي ، عند الحديث عن المجال داخل الملف اللولبي ، سنعني دائمًا ملفات لولبية موحدة "طويلة" ولن ننتبه إلى الانحرافات عن تجانس المجال في المناطق القريبة من نهايات الملف اللولبي.
أظهرت القياسات المماثلة التي تم إجراؤها باستخدام ملفات لولبية مختلفة عند قوى تيار مختلفة أن تحريض المجال المغناطيسي داخل ملف لولبي طويل يتناسب مع القوة الحالية وعدد الدورات لكل وحدة طول الملف اللولبي ، أي مع القيمة ، أين العدد الإجمالي للملف اللولبي يتحول الملف اللولبي - طوله. في هذا الطريق،
أين هو معامل التناسب ، يسمى الثابت المغناطيسي (قارن مع الثابت الكهربائي ، § 11). القيمة العددية للثابت المغناطيسي
بعد ذلك (الفقرة 157) سيتضح أن الوحدة التي يتم التعبير عن القيمة بها يمكن أن تسمى "هنري لكل متر" ، حيث أن هنري (H) هو وحدة المحاثة. لذلك ، يمكن للمرء أن يكتب ذلك
ح / م (126.2)
نظرًا لبساطته ، يتم استخدام حقل الملف اللولبي كحقل مرجعي.
لتوصيف المجال المغناطيسي ، بالإضافة إلى الحث المغناطيسي ، يتم أيضًا استخدام كمية متجهة تسمى شدة المجال المغناطيسي. في حالة وجود حقل في فراغ ، فإن الكميات وتتناسب ببساطة مع بعضها البعض:
لذا فإن إدخال الكمية لا يقدم شيئًا جديدًا. ومع ذلك ، في حالة مجال في المسألة ، فإن العلاقة لها الشكل
حيث هي خاصية عديمة الأبعاد للمادة ، تسمى النفاذية المغناطيسية النسبية أو ببساطة النفاذية المغناطيسية للمادة. عند التفكير في المجالات المغناطيسية في مادة ما ، على سبيل المثال ، في الحديد ، يتبين أن القيمة مفيدة. تتم مناقشة المزيد حول هذا الأمر في § 144.
من الصيغتين (126.1) و (126.3) يتبع ذلك أنه في حالة وجود الملف اللولبي في فراغ ، فإن شدة المجال المغناطيسي
أي يقال أنه يساوي عدد الأمبير لكل متر.
باستخدام قياسات الحث المغناطيسي للمجال الناتج عن تدفق التيار عبر موصل مستقيم طويل ورفيع للغاية ، وجد أن
أين هي القوة الحالية في الموصل ، هي المسافة من الموصل.
وفقًا للصيغة (126.3) ، فإن شدة المجال الناتجة عن موصل مستقيم في الفراغ تساوي
وفقًا للصيغة (126.7) ، تسمى وحدة شدة المجال المغناطيسي الأمبير لكل متر (A / m). أمبير واحد لكل متر هو قوة المجال المغناطيسي على مسافة متر واحد من موصل رفيع ، مستقيم ، طويل بشكل لانهائي ، يتدفق من خلاله تيار الأمبير.
126.1. الحث المغناطيسي للمجال داخل الملف اللولبي هو 0.03 T. ما شدة التيار الذي يمر عبر الملف اللولبي إذا كان طوله 30 سم وعدد الدورات 120؟
126.2. كيف سيتغير الحث المغناطيسي للمجال داخل الملف اللولبي من المشكلة السابقة إذا تم تمديد الملف اللولبي إلى 40 سم أو ضغطه إلى 10 سم؟ ماذا يحدث إذا قمت بطي الملف اللولبي إلى نصفين بحيث تدور نصفه بين دورات النصف الثاني؟
126.3. ملف لولبي بطول 20 سم ، ويتكون من 60 لفة بقطر 15 سم ، يحمل تيارًا. ماذا يحدث للمجال المغناطيسي داخل الملف اللولبي إذا تم تقليل قطر المنعطفات إلى 5 سم ، مع الحفاظ على نفس طول الملف اللولبي واستخدام نفس قطعة السلك؟ كيف يمكن للمرء الحصول على الحث المغناطيسي السابق للمجال ، مع الحفاظ على طول وقطر لفات الملف اللولبي دون تغيير؟
126.4. داخل ملف لولبي بطول 8 سم ، ويتكون من 40 لفة ، يوجد ملف لولبي آخر بعدد الدورات لكل 1 سم من طول الملف اللولبي يساوي 10. نفس التيار 2 أ يمر عبر كلا الملفين اللولبيين. ما هو الحث المغناطيسي للمجال داخل كلا الملفين اللولبيين إذا كانت نهاياتهما الشمالية تواجه: أ) اتجاه واحد ؛ ب) في اتجاهين متعاكسين؟
126.5. يوجد ثلاثة ملفات لولبية طولها 30 سم و 5 سم و 24 سم وعدد اللفات 1500 و 1000 و 600 على التوالي. يتدفق تيار مقداره 1 أ خلال الملف اللولبي الأول. ما التيارات التي يجب أن تتدفق خلال الملفين اللولبيين الثاني والثالث بحيث يكون الحث المغناطيسي داخل الملفات اللولبية الثلاثة متماثلًا؟
126.6. احسب استقراء المجال المغناطيسي في كل ملف من الملفات اللولبية للمشكلة 126.5.
126.7. في ملف لولبي بطول 10 سم ، من الضروري الحصول على مجال مغناطيسي بقوة تساوي 5000 أمبير / م. في هذه الحالة ، يجب أن يكون التيار في الملف اللولبي مساويًا لـ 5 أ. كم عدد الدورات التي يجب أن يتكون منها الملف اللولبي؟
126.8. ما هو الحث المغناطيسي للمجال داخل ملف لولبي طوله 20 سم وإجمالي عدد الدورات 500 ، عند تيار 0.1 أ؟ كيف سيتغير الحث المغناطيسي إذا امتد الملف اللولبي إلى 50 سم وانخفض التيار إلى 10 مللي أمبير؟
الملف اللولبييُطلق عليه اسم ملف أسطواني الشكل مصنوع من سلك ، يتم لفه بشكل وثيق في اتجاه واحد ، ويكون طول الملف أكبر بكثير من نصف قطر الدوران.
يمكن تمثيل المجال المغناطيسي للملف اللولبي نتيجة إضافة الحقول التي تم إنشاؤها بواسطة عدة تيارات دائرية لها محور مشترك. يوضح الشكل 3 أنه داخل الملف اللولبي ، يكون لخطوط الحث المغناطيسي لكل منعطف فردي نفس الاتجاه ، بينما يكون الاتجاه المعاكس بين المنعطفات المتجاورة.
لذلك ، مع اللف الكثيف بدرجة كافية للملف اللولبي ، تلغي المقاطع الموجهة بشكل معاكس لخطوط الحث المغناطيسي للملفات المجاورة بعضها البعض ، وتندمج المقاطع الموجهة بشكل متساوٍ في خط مشترك من الحث المغناطيسي يمر داخل الملف اللولبي ويغطيه من الخارج. أظهرت دراسة هذا المجال باستخدام نشارة الخشب أن المجال موحد داخل الملف اللولبي ، والخطوط المغناطيسية عبارة عن خطوط مستقيمة موازية لمحور الملف اللولبي ، والتي تتباعد عند نهاياتها وتغلق خارج الملف اللولبي (الشكل 4).
من السهل رؤية التشابه بين المجال المغناطيسي للملف اللولبي (خارجه) والمجال المغناطيسي لقضيب مغناطيسي دائم (الشكل 5). نهاية الملف اللولبي الذي تخرج منه الخطوط المغناطيسية تشبه القطب الشمالي للمغناطيس ن، الطرف الآخر من الملف اللولبي ، الذي تدخل إليه الخطوط المغناطيسية ، يشبه القطب الجنوبي للمغناطيس س.
من السهل تحديد أقطاب الملف اللولبي مع التيار بشكل تجريبي باستخدام إبرة مغناطيسية. بمعرفة اتجاه التيار في الملف ، يمكن تحديد هذه الأقطاب باستخدام قاعدة البرغي الأيمن: نقوم بتدوير رأس المسمار الأيمن وفقًا للتيار الموجود في الملف ، ثم الحركة الانتقالية لطرف المسمار سوف يشير إلى اتجاه المجال المغناطيسي للملف اللولبي ، وبالتالي القطب الشمالي. يتم حساب معامل الحث المغناطيسي داخل ملف لولبي أحادي الطبقة بواسطة الصيغة
B = μ 0 NI l = μ 0 nl ،
أين Ν هو عدد الدورات في الملف اللولبي ، أناهو طول الملف اللولبي ، نهو عدد الدورات لكل وحدة طول الملف اللولبي.
| مغنطة المغناطيس. ناقلات ممغنطة. |
|||||||||
إذا كان التيار يتدفق عبر الموصل ، فسيتم إنشاء مجال مغناطيسي حول الموصل. لقد درسنا حتى الآن الأسلاك التي تتدفق من خلالها التيارات في فراغ. إذا كانت الأسلاك التي تحمل التيار موجودة في بيئة معينة ، فإن mp. التغييرات. ويفسر ذلك حقيقة أنه تحت تأثير النائب. أي مادة قادرة على اكتساب لحظة مغناطيسية ، أو أن تكون ممغنطة (تصبح المادة مغناطيسي). المواد الممغنطة في النائب الخارجي. يتم استدعاء ضد اتجاه المجال ديامغناطيس. المواد الممغنطة بشكل ضعيف في mp الخارجي. في اتجاه المجال البارامغناطيسات المادة الممغنطة تخلق النائب. - ، هذا هو النائب. فرضه على النائب ، بسبب التيارات -. ثم الحقل الناتج:
يختلف المجال الحقيقي (المجهري) في المغناطيس اختلافًا كبيرًا في حدود المسافات بين الجزيئات. هو المجال العياني المتوسط. للتوضيح مغنطةاقترحت أجسام Ampere أن التيارات المجهرية الدائرية تدور في جزيئات مادة ما ، بسبب حركة الإلكترونات في الذرات والجزيئات. كل تيار له لحظة مغناطيسية ويخلق مجالًا مغناطيسيًا في الفضاء المحيط. إذا لم يكن هناك مجال خارجي ، فسيتم توجيه التيارات الجزيئية عشوائيًا ، ويكون الحقل الناتج بسببها هو 0. المغنطة هي كمية متجهية تساوي العزم المغناطيسي لكل وحدة حجم للمغناطيس:
أين هو حجم متناهي الصغر ماديًا مأخوذ بالقرب من النقطة قيد الدراسة ؛ هي اللحظة المغناطيسية للجزيء الفردي. يتم إجراء الجمع على جميع الجزيئات الموجودة في المجلد (تذكر أين ، - الاستقطابعازلة ، - عنصر ثنائي القطب ). يمكن تمثيل المغنطة على النحو التالي: التيارات الممغنطة I ". يرتبط مغنطة مادة ما بالاتجاه السائد للحظات المغناطيسية للجزيئات الفردية في اتجاه واحد. تسمى التيارات الأولية الدائرية المرتبطة بكل جزيء جزيئي. تبين أن التيارات الجزيئية موجهة ، أي تحدث التيارات الممغنطة. التيارات المتدفقة عبر الأسلاك ، بسبب حركة ناقلات التيار في المادة ، تسمى تيارات التوصيل -. للإلكترون الذي يتحرك في مدار دائري في اتجاه عقارب الساعة ؛ يتم توجيه التيار عكس اتجاه عقارب الساعة ، ووفقًا لقاعدة البرغي الأيمن ، يتم توجيهه عموديًا لأعلى. تداول ناقل المغنطةعلى طول دائرة مغلقة تعسفية يساوي المجموع الجبري لتيارات المغنطة التي تغطيها دائرة G. الشكل التفاضلي لنظرية دوران المتجه. شدة المجال المغناطيسي (التعيين القياسي ح) هي كمية فيزيائية متجهة تساوي الفرق في متجه الحث المغناطيسي بوناقل المغنطة م. في SI: في أبسط حالة لوسط الخواص (من حيث الخصائص المغناطيسية) وفي تقريب الترددات المنخفضة بدرجة كافية لتغير المجال ب و ح تتناسب ببساطة مع بعضها البعض ، وتختلف ببساطة عن طريق عامل عددي (حسب البيئة) ب = μ ح في النظام GHSأو ب = μ 0 μ ح في النظام SI(سم. النفاذية المغناطيسية، أنظر أيضا القابلية المغناطيسية). في النظام GHSيتم قياس شدة المجال المغناطيسي بـ oersteds(E) ، في نظام SI - بالأمبير لكل متر(أكون). في مجال التكنولوجيا ، يتم استبدال المرمر تدريجيًا بوحدة النظام الدولي (SI) - أمبير لكل متر. 1 Oe \ u003d 1000 / (4π) A / m ≈ 79.5775 A / m. 1 A / م = 4π / 1000 Oe 0.01256637 Oe. المعنى الماديفي الفراغ (أو في حالة عدم وجود وسيط قادر على الاستقطاب المغناطيسي ، وكذلك في الحالات التي يكون فيها الأخير ضئيلًا) ، تتزامن شدة المجال المغناطيسي مع ناقل الحث المغناطيسي حتى عامل يساوي 1 في CGS و μ 0 في SI. في مغناطيس(الوسائط المغناطيسية) شدة المجال المغناطيسي لها المعنى المادي للحقل "الخارجي" ، أي أنها تتزامن (ربما ، اعتمادًا على وحدات القياس ، حتى معامل ثابت ، كما هو الحال في نظام SI ، والذي لا تغيير المعنى العام) بمثل هذا الحث المغناطيسي المتجه ، والذي "سيكون إذا لم يكن هناك مغناطيس." على سبيل المثال ، إذا تم إنشاء المجال بواسطة ملف يحمل تيارًا يتم إدخال قلب حديدي فيه ، فإن شدة المجال المغناطيسي ح داخل القلب يتزامن (في GHSبالضبط ، وفي SI - حتى معامل أبعاد ثابت) مع المتجه ب 0 ، والذي سيتم إنشاؤه بواسطة هذا الملف في حالة عدم وجود نواة ويمكن ، من حيث المبدأ ، حسابه بناءً على هندسة الملف والتيار الموجود فيه ، دون أي معلومات إضافية حول مادة اللب ومغناطيسه الخصائص. في الوقت نفسه ، يجب ألا يغيب عن البال أن السمة الأساسية للمجال المغناطيسي هي ناقل الحث المغناطيسي ب . هو الذي يحدد قوة المجال المغناطيسي على تحريك الجسيمات والتيارات المشحونة ، ويمكن أيضًا قياسها مباشرة ، بينما شدة المجال المغناطيسي ح يمكن اعتبارها بالأحرى كمية مساعدة (على الرغم من أنه من الأسهل حسابها ، على الأقل في الحالة الثابتة ، وهي قيمتها: بعد كل شيء ، ح إنشاء ما يسمى ب التيارات الحرة، والتي يسهل قياسها بشكل مباشر نسبيًا ، ولكن يصعب قياسها التيارات المقترنة- أي التيارات الجزيئية ، وما إلى ذلك - لا تحتاج إلى أخذها في الاعتبار). صحيح ، في التعبير الشائع الاستخدام لطاقة المجال المغناطيسي (في وسط) ب و ح أدخل بشكل متساوٍ تقريبًا ، ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن هذه الطاقة تشمل الطاقة المنفقة على استقطاب الوسط ، وليس فقط طاقة المجال نفسه. يتم التعبير عن طاقة المجال المغناطيسي على هذا النحو فقط من خلال الأساسي ب . ومع ذلك ، فمن الواضح أن القيمة ح ظاهريًا وهنا فهي مريحة للغاية. أنواع المغناطيس Diamagnets لها نفاذية مغناطيسية أقل بقليل من 1. وهي تختلف من حيث دفعها خارج المجال المغناطيسي. باراماجنيتسلها نفاذية مغناطيسية تزيد قليلاً عن 1. الغالبية العظمى من المواد ديا- وشبه مغناطيسية. المغناطيسات الحديديةنفاذية مغناطيسية عالية بشكل استثنائي ، تصل إلى مليون. مع زيادة المجال ، تظهر ظاهرة التباطؤ ، عندما لا تتطابق قيم B (H) مع بعضها البعض ، مع زيادة في الكثافة ومع انخفاض لاحق في الشدة. هناك عدة تعريفات للنفاذية المغناطيسية في الأدبيات. النفاذية المغناطيسية الأولية m n- قيمة النفاذية المغناطيسية عند شدة المجال المنخفضة. أقصى نفاذية مغناطيسية م كحد أقصى- القيمة القصوى للنفاذية المغناطيسية ، والتي تتحقق عادة في المجالات المغناطيسية المتوسطة. من المصطلحات الأساسية الأخرى التي تميز المواد المغناطيسية ، نلاحظ ما يلي. مغنطة التشبع- أقصى قدر من المغنطة ، والذي يتحقق في المجالات القوية ، عندما تكون جميع اللحظات المغناطيسية للنطاقات موجهة على طول المجال المغناطيسي. حلقة التباطؤ- اعتماد الاستقراء على قوة المجال المغناطيسي عندما يتغير المجال في دورة: يرتفع إلى قيمة معينة - ينقص ، ينتقل عبر الصفر ، بعد الوصول إلى نفس القيمة مع الإشارة المعاكسة - النمو ، إلخ. حلقة التخلفية القصوى- الوصول إلى أقصى تشبع مغنطة. بقية التعريفي ب- تحريض المجال المغناطيسي على المسار العكسي لحلقة التخلفية عند صفر شدة مجال مغناطيسي. القوة القسرية N s- شدة المجال على المسار العكسي لحلقة التخلفية التي يتم عندها تحقيق الصفر.
المجال المغناطيسي لديه طاقة. مثلما يحتوي المكثف المشحون على مصدر طاقة كهربائية ، فإن الملف الذي يتدفق عبر ملفاته يحتوي على طاقة مغناطيسية.
إذا قمت بتشغيل مصباح كهربائي بالتوازي مع ملف بمحاثة كبيرة في دائرة كهربائية DC ، فعند فتح المفتاح ، يتم ملاحظة وميض قصير من المصباح. ينشأ التيار في الدائرة تحت تأثير الحث الذاتي EMF. مصدر الطاقة المنبعثة في هذه الحالة في الدائرة الكهربائية هو المجال المغناطيسي للملف. الطاقة W m للمجال المغناطيسي للملف مع المحاثة L ، الناتجة عن التيار I ، تساوي W م = LI 2/2 |
أين - ثابت مغناطيسي.
