Mágneses fluxus és áram: 9 tény, amit tudnod kell

A mágneses fluxus és az áram kéz a kézben járnak, és megvan a különbség. Ha egy területen áramot indukálnak, akkor mágneses fluxus lép fel, és ez a mágneses fluxus ellentétes lesz a normál fluxussal.

Most lesz egy tekercs, amibe áramot indukálunk, és akkor láthatjuk a mágneses fluxus keletkezését. látjuk, hogy amikor áram indukálódik, akkor automatikusan elektromos és mágneses mező keletkezik a tekercs belsejében. Tehát most, amikor mágneses és elektromos tér is van, fluxusvonalak is lesznek.

A mágneses fluxus egyszerűen az a mennyiség, amely az egységnyi területen egységnyi idő alatt áthaladó mágneses erő mértékét méri. A mágneses fluxus általában azon vonalak száma, amelyek általában áthaladnak az adott egységnyi területen.

A mágneses fluxus megegyezik a mágneses árammal?

A legegyszerűbb kifejezésekkel a mágneses fluxus az elektromos áramhoz hasonlítható, valamint a mágnesezettség, amelyben az áram fontos szerepet játszik, az elektromos feszültséghez hasonlítható.

Bár vannak jelentős különbségek, a mágneses áramkör összehasonlítható egy elektromos áramkörrel. A magnetomotoros erő egyenértékű az elektromos áramkörön belüli elektromágneses erővel.

Minden áram, amely az áramkörben folyik, ellentétes mágneses fluxust hoz létre, mint az áram előállítása előtt. Az indukált áram egy északi pólust hoz létre, amely a mágnes északi pólusa irányába halad egy vezető út felé. Ennek eredményeként az áramot előidéző ​​változást ez az erő taszítja.

Hogyan befolyásolja a mágneses fluxus az áramkörben lévő áramot?

Ezért elegendő mennyiségű feszültség (emf) generálható a tekercsbe kizárólag a mágnesesség révén. Az alábbiakban felsorolt ​​három különböző elem, amelyek befolyásolják az áramkör áramát azáltal, hogy részben befolyásolják az emf-et.

A tekercsekben a huzalfordulatok mennyiségének növelése – Ahogy a távvezetékek vagy a mágneses téren átmetsző tekercsek sokasága növekszik, a keletkező indukált elektromotoros erő összege a tekercs összes specifikus hornyának összege lenne; ezért ha a tekercsnek 20 menete van, akkor 70 százalék többlet okoz emf-t, mint egyetlen húrhurokban.

A tekercs relatív mozgásának fokozása a mágneses fluxus tekintetében – A sebzések számától eltekintve, ha a tekercs ugyanazon a mágneses mezőn, de megnövelt sebességgel halad át, a vezetékek gyorsabban megszakítanák a mágneses fluxus vonalait, ezáltal megnövelt hatást eredményezve. emf.

A mágneses tér erősítése – Ha ugyanazt a tekercset sokkal erősebb mágneses térbe kényszerítik, több mágneses fluxusvonal törne meg, és több emf-et termel.

Hogyan viszonyul a mágneses fluxus az áramhoz?

A mágneses tér jelentősen megerősödik, ha a vezetéket tekercsbe csavarják, és egy erős és statikus mágneses mezőt hoznak létre, amely önmagában egy elektromágnes formájában, tiszta északról délre irányul. A tekercs körül kialakuló mágneses fluxus fordítottan arányos a tekercseken áthaladó árammal.

Ez a dinamikus mágneses fluxus fokozódna, ha az egymást követő huzalrétegeket ugyanabban a hurokban tekercselnénk össze, és nagyjából ugyanaz az áram futna rajtuk.

Ennek eredményeként a tekercs amperpörgetései határozzák meg, hogy milyen erős a mágneses tere. A tekercs statikus mágneses fluxusa erősebbé válik, ahogy több vezeték fordul meg benne.

Változik-e a mágneses fluxus a mágneses áram hatására?

Igen, a mágneses fluxus a mágneses áram hatására változik. Annak érdekében, hogy a mágneses tér erősségének, a hurkok számának vagy a tekercs térrel való relatív mozgásának változtatásával az áram arányosan változik.

Például, amikor a generátor egy hurok vagy huzalhurkok körül forog, áramot indukál a hurok körül, amely viszont megváltoztatja a fluxust egy rögzített mágneses térben.

Így a generátor kimenete akkor keletkezik, amikor a hurok körül keletkezett indukált feszültség áramlásra serkenti az áramot. Az áram változása a mágneses fluxushoz képest a Lenz-törvénnyel magyarázható.

Lenz törvény: Az indukált áram mindig a hurkon belüli fluxus növekedésének irányába folyik. Abban az esetben, ha a termelt fluxus csökken, akkor az áram az ellenkező irányba fog folyni.

„Mágneses mezőkkel kapcsolatos áramok” A kép forrásai: Wikimedia

Hogyan változik az áram a mágneses térben?

A ferromágneses anyag a huzaltekercsen túlhaladva követi a mágneses térinformációkat. Tehát amikor a ferromágneses anyagot átvezetik a vezetéken, az adatot körülvevő mágneses tér, amely lehetővé teszi az olvasást, teljesen módosul.

A tárgy mozgása valójában áramot indukál a tekercsben, ami viszont eltolja a mágneses teret. Így arányosan a változások a mágneses térben jönnek létre. Ha a ferromágneses anyag szállítási sebességét növeljük, a mágneses tér is megnő, ami indukáló emf-t eredményez.

mágneses fluxus és áram
A „mágneses mező” kép forrásai: Wikimedia

Hogyan számítsuk ki a mágneses fluxust az áramból?

A fluxus egy része egyenletesen oszlik el a tekercsben, miközben mozog. A mágneses fluxust jelölje B, és a mértékegység Weber (Wb). Mivel irányfüggő, vektormennyiség. A mágneses fluxust ezért ϕB-vel jelöljük. Legyen n a tekercs meneteinek száma és A a vezeték keresztmetszete, így a mágneses fluxus ΦB = n BA cosθ Wb lesz

A Biot-Savart törvény szerint a mágneses intenzitás a tekercs bármely pontján egyenesen arányos a vezetéken átfolyó árammal, és fordítottan arányos a vezeték ettől a ponttól induló hosszával.

Ahol B a mágneses tér intenzitása, µ0 a permeabilitás, amelynek értéke 4π, A a megsérült tekercs területe és N a sebzések száma. Ezért a képlet a következőképpen adódik:

B=µ0NI/2A

„A mágneses mező és az áramlatok” kép forrásai: Wikimedia

Grafikon a mágneses fluxus és az áram között

A mágneses fluxus iránya merőleges a tekercs belsejében indukált áramra. Azt is tudjuk, hogy ha van áram, akkor elektromos és mágneses tér is van benne.

Az alábbiakban látható a grafikon két A és B vezető között, ahol a mágneses fluxus és az áram között van. Az áramerősség növelésével a mágneses tér is növekedni fog.

(A és B a 2 vezető)

Probléma:

A 6 × 10-2 m sugarú körtekercs 30 fordulattal 0.35 A áramot vezet. Számítsa ki a körtekercs mágneses terét a középpontban!

Megoldás:

A körtekercs sugara = 6 × 10-2 m

A körtekercs meneteinek száma = 30

A kör alakú tekercs által szállított áram = 0.35 A

A mágneses mezőt a következőképpen adjuk meg:

 B=µ0NI/2A

= 4π × 10–7 (30) (0.35) / 2 (2 π (6 × 10–2)

= 1.75 x 10-5 T

Következtetés

A mágneses fluxus azon vonalak száma, amelyek egy adott egységnyi területen egységnyi idő alatt áthaladnak. A mágneses fluxusnak és az áramerősségnek egyaránt léteznie kell a mágneses és az elektromos mezők létrejötte miatt. Ahhoz, hogy megismerjük a létező mágneses teret, azt is tudnunk kell, hogy áramot kell átadni a rendszerben.

További információ Mágneses higany?

Lapozzon a lap tetejére