Магнитное поле. Индукция магнитного поля
Как вы уже знаете, между заряженными телами или частицами, кроме гравитационного взаимодействия, существует ещё и электромагнитное. Если заряды покоятся относительно определённой инерциальной системы отсчёта, то электромагнитное взаимодействие между ними называют электростатическим. А силы, действующие между неподвижными зарядами, определяются законом Кулона.
Однако при движении электрически заряженных частиц проявляется вторая составляющая электромагнитного взаимодействия, а именно, магнитное взаимодействие. Поговорим о нём подробнее.
Итак, изучая электрический ток мы с вами познакомились с его основными действиями. К числу самых очевидных принадлежат: тепловое, химическое и магнитное действие тока.
Напомним, что тепловое действие тока проявляется в том, что среда, в которой протекает ток, нагревается.
Химическое действие тока проявляется, как правило, при его протекании через растворы и расплавы электролитов.
А единственное действие тока, которое проявляется у всех без
исключения проводников — это магнитное.
Теперь давайте выясним, как связаны между собой электричество и магнетизм? Для этого проделаем такой опыт. Поднесём к магнитной стрелке наэлектризованную стеклянную палочку. Как видим, стрелка останется неподвижной.
Взаимодействия нет. Не будет взаимодействия, если к стрелке
поднести отрицательно заряженную эбонитовую палочку. Можно ли на основании этих
опытов говорить об отсутствии всякой связи магнетизма и электричества? Конечно,
нет. Между магнетизмом и электричеством существует теснейшая связь, что можно
подтвердить опытом, который провёл в 1820 году
датский физик Ханс Кристиан Эрстед. Установка состоит из магнитной стрелки,
укреплённой на острие, и проводника, соединённого с источником тока. До
включения тока стрелка располагается в магнитном поле Земли, ориентируясь с
севера на юг. Замкнув цепь, мы увидим, как магнитная стрелка начнёт
поворачиваться, пока не установится перпендикулярно проводнику с током.
Разомкнём цепь — стрелка возвращается в своё исходное положение.
Таким образом, можно говорить о том, что магнитная стрелка взаимодействует с проводником с током. Следовательно, вокруг проводника с током существует магнитное поле, которое и совершает работу по повороту магнитной стрелки.
Опыт Эрстеда вызвал необычайный интерес у физиков того времени. Раньше электрические и магнитные явления рассматривались как совершенно независимые. Открытие же Эрстеда обнаружило взаимосвязь между ними.
Таким образом, на основании проведённых опытов, мы с вами можем сделать очень важный вывод: неподвижные электрические заряды порождают только электрическое поле, которое не действует на магнитную стрелку. Вокруг же движущихся зарядов, то есть электрического тока, существует как электрическое, так и магнитное поле.
Согласно представлениям классической электродинамики магнитное
поле — особая форма материи, созданная движущимися (относительно определённой
инерциальной системы отсчёта) электрическими зарядами или переменными
электрическими полями.
Опыты показывают, что магнитное поле возникает при движении любых электрических зарядов. А взаимодействие между ними осуществляется посредством магнитного поля, которое действует с некоторыми силами на любые другие движущиеся в данном магнитном поле электрические заряды. Таким образом,
Силы, действующие со стороны магнитного поля на находящиеся в нём проводники с током или движущиеся заряды, в дальнейшем будем называть магнитными силами.
Поскольку магнитное поле проводника с током действует с определённой силой на магнит (в опыте Эрстеда — на магнитную стрелку), то естественно предположить, что со стороны магнитного поля магнита на проводник с током должна действовать сила. Проверим это предположение на опыте.
При разомкнутой цепи действия со стороны магнитного поля
дугообразного магнита на гибкий проводник не наблюдается.
Но действие магнитного поля на проводник с током не всегда проявляется в притяжении или отталкивании. Например, если подвесить на некотором расстоянии от проводника на тонких и гибких подводящих проводах маленькую рамку, то при пропускании по проводнику и рамке электрического тока рамка повернётся и расположится так, что окажется в одной плоскости с проводником с током.
Если же рамку с током поместить между полюсами дугообразного магнита, то она повернётся в магнитном поле так, чтобы её плоскость была перпендикулярна прямой, соединяющей полюсы магнита.
Изучая электростатику, мы узнали, что распределение поля в
пространстве можно сделать «видимым», пользуясь представлениями о линиях
напряжённости. Магнитные поля также можно изображать графически в виде
магнитных линий.
Для описания магнитного поля введём его основную
характеристику, аналогичную напряжённости электростатического поля. Такой
характеристикой служит векторная физическая величина — индукция магнитного
поля (или магнитная индукция), являющаяся силовой характеристикой магнитного
поля.
Для определения направления индукции магнитного поля используют ориентирующее действие магнитного поля на магнитную стрелку или рамку с током. Направление от южного полюса к северному полюсу магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле, принимают за направление магнитной индукции.
Это направление совпадает с направлением положительной нормали к замкнутому контуру с током. Положительная нормаль направлена в ту сторону, куда перемещается буравчик (с правой нарезкой), если вращать его по направлению тока в рамке.
Изучим магнитное поле прямого проводника с током.
Для этого
сквозь лист картона, на котором установлены магнитные стрелки, пропустим
проводник, соединённый с источником тока. При замыкании электрической цепи
стрелки расположатся вдоль линий магнитного поля. Если же изменить направление
тока в проводнике, то все стрелки повернутся на 180о.
Однако использование магнитных стрелок не всегда рационально. Поэтому для определения направление вектора магнитной индукции прямого проводника с током пользуются
Линией индукции магнитного поля называют воображаемую линию в пространстве, касательная к которой совпадает с направлением индукции магнитного поля в каждой точке поля.
Исследование различных магнитных полей показало, что линии
магнитной индукции в отличие от линий напряжённости электростатическое поля
являются замкнутыми линиями.
Замкнутость линий магнитной индукции свидетельствует о том, что магнитных зарядов, подобных электрическим в природе нет. Источником магнитного поля являются движущиеся заряды и переменные электрические поля.
Хотя современные научные представления предсказывают существование частицы с магнитным зарядом — магнитные монополи. Магнитный монополь можно представлять как отдельно взятый полюс длинного и тонкого постоянного магнита. Однако у всех известных магнитов всегда два полюса, то есть он является диполем. Если разрезать магнит на две части, то у каждой его части по-прежнему будет два полюса. Поэтому магнитные монополи пока экспериментально не наблюдали.
Очевидно, что через любую точку в магнитном поле можно
провести только одну линию индукции. Поскольку индукция магнитного поля в любой
точке пространства имеет определённое направление, то и направление линии
индукции в каждой точке этого поля может быть только единственным.
Это
означает, что линии магнитной индукции, так же, как и линии напряжённости
электрического поля, не пересекаются.
Определить направление линий индукции магнитного поля прямолинейного проводника с током можно также с помощью
На практике часто приходится иметь дело с магнитными полями электрических токов, проходящих по соленоидам. Напомним, что соленоид — это цилиндрическая катушка, на которую виток к витку намотан провод.
Для определения направления магнитного поля внутри соленоида можно использовать правило правой руки: если ладонью правой руки обхватить катушку с током так, чтобы четыре пальца расположились по направлению тока, то отставленный большой палец укажет направление магнитного поля внутри катушки.
Если длина соленоида много больше его диаметра, то внутри
центральной части соленоида линии индукции магнитного поля практически
параллельны и направлены вдоль его оси.
Магнитное поле, индукция которого во
всех точках одинакова, называют однородным. Линии индукции такого поля
параллельны. Очевидно, что в противном случае поле называют неоднородным.
Таким образом, для определения направления магнитной индукции можно воспользоваться любым из правил, сформулированных нами ранее. Причём, пользуясь правилом буравчика, надо помнить, что направление тока — это направление упорядоченного движения положительных зарядов.
Вспомним ещё один важный момент. Для графического обозначения направления тока в проводнике, перпендикулярного плоскости чертежа, пользуются следующим приёмом. Если ток направлен от нас за чертёж, то его обозначают крестиком, если наоборот, то есть из-за чертежа к нам, — то точкой.
Мысленно это можно представить следующим образом: каждый крестик — это как бы видимое нами хвостовое оперение летящей от нас стрелы, а точка — остриё стрелы, летящей к нам.
Бесплатные видеоуроки от проекта «Инфоурок»
Большая коллекция из 3243 видеоурока по 20 предметам и различным темам
УченикВероника
УчительЕвгения Вадимовна
Отличный учитель, который всегда вовлекает ученика в процесс, и сам проявляет заинтересованность в успехах ученика.
Интересно слушать и работать!
УченикВероника
УчительДарья Максимовна
Дарья Максимовна замечательный, отзывчивый педагог!Обьясняет простым и доступным язык любую сложную тему- это большой плюс!! Спасибо большое моему репетитору, так как я уверена, что ОГЭ сдам на отлично !!
УченикДарья
УчительЕлизавета Владимировна
Очень качественные и продуктивные занятия. Занимаюсь не долго, но уже чувствуется прогресс. Очень милый и добрый преподаватель. Всё понятно объясняет. Мне, очень нравится заниматься математикой с Елизаветой Владимировной.
УченикКарина
УчительАндрей Юрьевич
Мне понравилось заниматься с Андреем Юрьевичем. Впервые встречаю репетитора, который прежде учить языку, рассказывает про его истоки – географию, культуру, историю. Мне очень откликается такой подход. Видно, что преподаватель с большим опытом. Я очень довольна первым занятием! Буду продолжать заниматься с данным преподавателем.
УченикМия
УчительТатьяна Александровна
Ответственная, настойчивая, харизматичная, пунктуальная, высокий уровень проф подготовки, терпеливая.
Наша девочка довольна, проявляет явный интерес к урокам и продвинулась в изучаемой теме. Большое спасибо вам и преподавателю Татьяне Александровне.
УченикАлёна
УчительЕлена Петровна
Прекрасный преподаватель. После восьми занятий английский стал намного лучше, многое узнала. Все понятно в объяснении, уроки на позитиве. Благодарна за работу. Искренне рекомендую.
УченикКатя
УчительЕлена Александровна
Все понравилось приятно работать с учителем. Как по мне лучше чем Елена Александровна я еще не видела учителя по русскому языку.
УченикДиана
УчительДиана Михайловна
У Дианы Михайловны занимаются английским языком две дочери: Есения и Ксения. Девочкам очень нравится преподаватель и наполнение уроков, материал преподносится в очень интересной форме, а все объяснения понятны и доступны. Девочки уже показали успехи в изучении английского языка в школе.
УченикДмитрий
УчительСветлана Анатольевна
Дмитрий прошел со Светланой Анатольевной 4 занятия и уже виден прогресс! Мальчик по натуре немного застенчивый, поначалу был немногословен, но уже хорошо разговаривает на уроках, что говорит о профессионализме педагога.
УченикАрина
УчительИрина Сергеевна
Спасибо огромное. Очень рады, что нашли этот ресурс для занятий. Ирина Сергеевна объясняет все быстро, понятно и динамично. Всего за несколько занятий наверстали упущенное по химии и прошли дальше. Обязательно будем обращаться в дальнейшем.
УченикЕлизавета
УчительРимма Николаевна
У Елизаветы есть успехи, занимается с удовольствием и заинтересованностью. Римма Николаевна очень интересно преподносит материал. Очень нравится учитель, занимаемся с удовольствием.
УченикАртём
УчительНина Ивановна
Нам понравилась Нина Ивановна, хороший человек и прекрасный педагог. Очень ответственная, трудолюбивая и толковая. Сразу нашла подход к ученику. Доходчиво объяснит любую тему. Преподаватель, в отличии от многих репетиторов не просто отбывает время, а действительно помогает.
УченикЭдуард
УчительЖанна Сергеевна
Замечательный педагог, нашла подход с первых занятий. Все очень доходчиво и понятно объясняет.
Ребенку очень нравится, просит дополнительные часы для занятий.
УченикЛюдмила
УчительРита Ивановна
Добрый день! Рита Ивановна очень профессионально оценила все пробелы моего сына и нам бы хотелось продолжить с ней обучение! Занятия очень хорошие, учитель понятно все объясняет, всем рекомендую.
УченикСветлана
УчительОльга Олеговна
Спасибо Ольге Олеговне за проведённый урок в праздничный день. Здоровья, процветания, побольше радостных событий в жизни, благополучия, успехов и удачи в таком не лёгком и таком нужном труде!!! Спасибо за урок, всё понравилось!
УченикИрина
УчительТатьяна Николаевна
Очень грамотный педагог, хорошо подходит к вопросам с которыми обращаемся, подход к ребенку очень понравился, буквально на 5-8 урок у ребенка был уже прогресс и теперь любит математику. На урок математики приходим с удовольствием, подтянули свои недочеты, решаем быстро примеры, а главное сами. Спасибо за знания!
УченикПолина
УчительСветлана Михайловна
Светлана Михайловна очень хороший учитель, за урок мы разбираем много вопросов и обсуждаем правила русского языка в каждом конкретном примере.
Занимаюсь с удовольствием!
УченикМария
УчительДарья Александровна
Замечательный, приятный и внимательный преподаватель. Ребенок сначала засмущался от непривычного формата урока, но Дарья Александровна, в итоге, смогла завоевать внимание и доверие дочери. Обязательно будем продолжать обучение! Спасибо!
УченикАнтон
УчительСветлана Васильевна
Репетитор быстро оценила проблемы, порекомендовала способы восполнения пробелов. Продолжим заниматься дальше, так как Светлана Васильевна доступно объясняет материал, и все сразу становится понятным. Классный репетитор, советую!
УченикСофия
УчительГалина Михайловна
Добрый день! Галина Михайловна – замечательный педагог! Мне все было очень понятно и вообще было приятно общаться! Была непонятна тема : ,, Не /ни с глаголами ,,. После того, как Галина Михайловна объяснила, все трудности были сняты. Огромное спасибо !!! 🙏
УченикЛеонид
УчительЕлена Александровна
На уроке педагог работала по индивидуальной программе, выявила пробелы в знаниях и все доходчиво разъяснила.
Сложные темы, объяснили легко и понятно, сыну все очень понравилось!
УченикГалина
УчительТамара Иосифовна
Замечательный педагог и очень доброжелательный человек!!! Тамара Иосифовна очень доходчиво объяснила непонятные для меня моменты, причем из разных тем, за один урок!!! Урок проходил в спокойной и дружественной обстановке. Спасибо большое!!! Очень понравилось!!!
УченикМария
УчительВладимир Григорьевич
Спасибо большое, Вы лучший преподаватель по информатике. Как хорошо, что есть такая замечательная платформа. Спасибо всем, кто ее организовал и Вам лично. Всем друзьям и знакомым буду рекомендавать! онлайн-уроки.
УченикОльга
УчительИрина Ивановна
Очень понравился урок! Ирина Ивановна с первых минут расположил к себе ребёнка так, что даже мой непоседливый и не очень настроенный на учебу пятиклассник увлекся так, что не заметил, как пролетели 45мин. Спасибо! С удовольствием продолжим занятия!
УченикФёдор
УчительНаталия Анатольевна
Как родитель могу сказать, что самое важное – это расположить к себе ребенка.
Уже после первого занятия с Наталией Анатольевной я увидела желание заниматься в глазах своей дочери. Занятие проходило очень комфортно. Понравилось, как построена программа проверочного урока.
УченикПолина
УчительМарина Михайловна
Мне очень понравилось вводное занятие, спасибо большое. За пол часа Марина Михайловна с помощью разговора поняла все мои слабые места и помогла многие из них подправить и понять. Я хочу заниматься с ней и далее.
УченикАйсултан
УчительГалина Дмитриевна
Здравствуйте! У нас был пробный урок с Галиной Дмитриевной по математике. Занимались именно логическими задачами. Учитель имеет очень хороший подход к детям и у нее есть своя отработанная хорошая методика. Хорошо объясняет, приятная. Спасибо!
УченикВиктор
УчительЮлия Анатольевна
Спасибо большое учитель объясняет очень хорошо там где ты что либо не поймёшь педагог тебе всё объяснит как раз педагог сказала повторить всё то что мне говорил предыдущий репетитор СПАСИБО БОЛЬШОЕ !!!
УченикМаксим
УчительАлёна Юрьевна
Благодарим за интересное и познавательное занятие! Преподаватель четко и внимательно ведет занятие, обращает внимание на моменты, которые необходимо доработать.
Профессионально! Приятно общаться.
УченикАлександр
УчительАнастасия Сергеевна
Добрый день! Мы безумно рады, что нам посчастливилось найти такого замечательного и удивительного педагога, как Анастасия Сергеевна! Она очень интересно проводит урок, ребёнок безумно рад. Сразу чувствуется, что человек талантливый. С нетерпением ждём новый урок.
УченикЕкатерина
УчительСергей Васильевич
Спасибо за урок! Занятие очень понравилось, Сергей Васильевич все понятно и интересно обьясняет, во время урока была доброжелательная атмосфера. Также учитель посоветовал некоторые книги и способы подготовки к экзамену. Спасибо!!!
УченикКарина
УчительГулез Гаджимурадовна
Нравятся все педагоги с которыми мы занмаемся, все обладают высоким уровнем профессионализма,используют интересные и современные методы и технологии обучения. Имеет хороший уровень научно-методической подготовки. Ребенок занимается с большим интересом. Будем заниматься с Вами до окончания школы, сейчас мы в 4 классе)
УченикФеона
УчительНаталия Михайловна
За 45 минут узнала и поняла больше, чем за полгода в школе.
Учитель объясняет очень понятно, доходчиво, выше школьного уровня. Однозначно этот урок не последний. С Уважением, Феона.
УченикЕкатерина
УчительНаталья Васильевна
Спасибо, Наталья Васильевна! Профессионально, четко, по делу. Педагог очень терпеливая, спокойная, уверенная. Занятие очень понравилось и ребенку и мне, маме.
УченикМаксим
УчительАлександр Александрович
Спасибо большое Александру Александровичу. Очень быстро нашел подход к ребёнку , а так же увлек математикой! Ребёнку было комфортно общаться. Надеемся встретиться на следующих занятиях.
УченикМарина
УчительНиколай Васильевич
Николай Васильевич помог за короткий срок восполнить пробелы в знаниях, за что очень благодарны! Уроки очень интересные! Будем обращаться еще к нему.
УченикМарина
УчительАлександр Сергеевич
Занятия ребенку с Александром Сергеевичем очень нравятся. Все схватывает, доволен уроками. С репетитором нашли общий язык. Мы очень благодарны Александру Сергеевичу! Хороший педагог.
Спасибо.
УченикЕлизавета
УчительАлёна Игоревна
Дети понимают всё, абсолютно. В школе не понимают ничего, а с Вашими репетиторами понимают всё. Сдвиги очень большие. Алёна Игоревна хороший педагог. Все занятия результативные.
УченикДжу Уван Ми
УчительГалина Михайловна
Плохо знаю русский язык, и постоянно делаю многие ошибки в тексте и в работе. Только благодаря достуным объяснениям учителя я мог самостоятельно находить ошибки. Большое спасибо за Вашу работу и сердечные помощи в изучении русского языка!
УченикРоман
УчительИрина Алексеевна
Мой сын занимался с Ириной Алексеевной, очень понравилось, всё спокойно и понятно было показано, рассказано. Очень профессионально и качественно выстроены занятия, учитель доброжелателен, ребенку интересно заниматься.
УченикЖеня
УчительОльга Сергеевна
Ольга Сергеевна – профессинал своего дела. Высококвалифицированный педагог. По английскому нужно было именно аудирование и речь, 100% подобрали репетитора по нашему запросу.
Педагог строгий – то, что нужно моему ребёнку. Мы очень довольны!
УченикНикита
УчительСарвар Шодиевич
До этого никогда не занимался у репетиторов, думал что буду сидеть ничего не понимать и всё время уйдёт зря. Однако Сарвар Шодиевич очень понятно объясняет, не подчёркивает ваши “незнания” и до упора старается всё разъяснить. Могу с уверенностью посоветовать этого репетитора каждому, кто хочет разобраться в алгебре и геометрии.
УченикВиктор
УчительЮлия Анатольевна
Спасибо большое учитель объясняет очень хорошо там где ты что либо не поймёшь педагог тебе всё объяснит как раз педагог сказала повторить всё то что мне говорил предыдущий репетитор СПАСИБО БОЛЬШОЕ !!!
УченикЭльмира
УчительЛюдмила Евгеньевна
Выражаю благодарность центру где есть такие сильные и ответственные учителя. Отдельная благодарность Людмиле Евгеньевне за опыт за знания.
УченикДарья
УчительОльга Александровна
Ольга Александровна отлично объясняет темы, с ребенком нашла общий язык моментально.
Дочь занимается с удовольствием, пробелы подтянули за пару уроков. Спасибо Вам большое!
УченикОлеся
УчительГузалия Робертовна
Сыну очень понравилось заниматься с Гузалией Робертовной. Очень внимательный и доброжелательный педагог, который сразу видит слабые стороны. Всячески поощряет ребёнка и помогает поднять самооценку. Большое спасибо!
УченикДарья
УчительМария Никитична
Нравится, как преподает Мария Никитична (по программе школы + присутствует игровая минутка, ученице на занятиях не бывает скучно) Уровень знаний повысили до 5-ки, значительно расширили словарный запас. Все устраивает, рекомендует знакомым и в целом рада, что такая платформа существует.
УченикОлеся
УчительДаниил Станиславович
Спасибо. Урок понравился. Даниил Станиславович заинтересовал английским языком. Составили предположительные темы для занятий после новогодних праздников
УченикГеоргий
УчительЕкатерина Станиславовна
Грамотный, добрый, располагающий к себе педагог.
С ребёнком Екатерина Станиславовна установила хороший контакт. Преподносит информацию очень доступно. Занятие проходит разнообразно, в том числе в игровой форме. Рекомендуем 5+
УченикНиколя
УчительАлла Валентиновна
Алла Валентиновна отличный преподаватель! Выявила все пробелы в знаниях Константина по русскому языку и работает над их устранением. Также помогает в работе над текущими темами урока. Уже прошли несколько занятий и продолжаем заниматься. нашла общий язык с сыном. Все нравится. Хотим заниматься дальше!
УченикПолина
УчительСветлана Григорьевна
Светлана Григорьевна просто супер учитель!!!! Все очень понятно и хорошо объясняет, прохожу с ней темы по географии 6 класса. На уроке с ней очень интересно. Уже 2 урока – одно удовольствие!!!
УченикНаталья
УчительСергей Александрович
Классный репетитор, все темы разбираются на 5+, будем обязательно продолжать обучение, также рекомендуем всем ученикам!
УченикМаксим
УчительНадежда Викторовна
Замечательный педагог, с которым нравится заниматься.
Максим готовится к сдаче ОГЭ по русскому языку и занимается с репетитором с начала ноября прошлого года. За это время успели повторить пройденный материал и изучить несколько тем нового материала. Надежда Викторовна объясняет материал в доступной форме. Максим продолжит с ней занятия.
УченикАлександра
УчительИрина Борисовна
Отличный репетитор ! Ирина Борисовна обьясняет сложные темы простым и доступным языком ! Сердечно благодарю педагога за грамотность и профессионализм !!!!
УченикФеона
УчительЯнина Александровна
Преподаватель компетентный, объясняет понятно, выше школьного уровня. Быстро заполняет пробелы в знаниях. Будем сотрудничать. С Уважением, Феона.
УченикМадина
УчительМария Анатольевна
Очень чётко и понятно объяснила Мария Анатольевна. Спасибо вам. Не смотря первый раз, пробную занятия, она прям очень понравилась дочке и естественно мне💐. В дальнейшем обязательно будем заниматься с ней и подниматься.
УченикВероника
УчительЕвгения Вадимовна
Отличный учитель, который всегда вовлекает ученика в процесс, и сам проявляет заинтересованность в успехах ученика.
Интересно слушать и работать!
УченикВероника
УчительДарья Максимовна
Дарья Максимовна замечательный, отзывчивый педагог!Обьясняет простым и доступным язык любую сложную тему- это большой плюс!! Спасибо большое моему репетитору, так как я уверена, что ОГЭ сдам на отлично !!
УченикДарья
УчительЕлизавета Владимировна
Очень качественные и продуктивные занятия. Занимаюсь не долго, но уже чувствуется прогресс. Очень милый и добрый преподаватель. Всё понятно объясняет. Мне, очень нравится заниматься математикой с Елизаветой Владимировной.
УченикКарина
УчительАндрей Юрьевич
Мне понравилось заниматься с Андреем Юрьевичем. Впервые встречаю репетитора, который прежде учить языку, рассказывает про его истоки – географию, культуру, историю. Мне очень откликается такой подход. Видно, что преподаватель с большим опытом. Я очень довольна первым занятием! Буду продолжать заниматься с данным преподавателем.
Detailed Explanations – Lambda Geeks
Автор Keerthi Murthiin Physics
В сравнительном анализе магнитного поля и магнитной индукции мы изучаем основное взаимодействие магнитной индукции из-за магнитного поля.
Два разных вектора представляют магнитное поле; одним из них является магнитная индукция. Это не что иное, как электрический ток, индуцированный магнитным полем. В следующем разделе мы дали краткое объяснение зависимости магнитного поля от магнитной индукции, которое поможет вам понять поведение магнитного поля в различных аспектах.
Сравнительный анализ магнитного поля и магнитной индукцииМагнитная индукция также известна как плотность магнитного потока. Буквальное значение индукции означает силу. Процесс магнитной индукции происходит благодаря магнитному полю. В таблице ниже представлены сходства и различия магнитного поля и магнитной индукции
| Магнитное поле | Магнитная индукция |
| Магнитное поле — это область вокруг магнитного материала или движущихся зарядов, в которой существует магнетизм. | Магнитная индукция представляет собой явление производства электрического тока или намагничивания материала с помощью магнитного поля. |
| Только движущиеся заряды способны генерировать магнитное поле. | Процесс магнитной индукции осуществляется приложением внешнего магнитного поля для намагничивания объекта. |
| Магнитное поле всегда распространяется в таком направлении, перпендикулярном электрическому полю. | Магнитная индукция возникает из-за изменения магнитного поля, движущегося в пространстве, создавая электрический ток в противоположном направлении. |
| Движение зарядов в однородном магнитном поле подчиняется закону силы Лоренца. | Магнитная индукция предсказывает силу, действующую на заряды, и подчиняется законам Лоренца. |
| Источниками магнитных полей являются постоянные магниты, ферромагнитный материал (например, железо, которое легко намагничивается) и движущиеся электрические заряды. | Источниками магнитной индукции являются постоянные магниты, электрический ток и переменное электрическое поле. Кроме того, комбинация этих трех источников дает магнитную индукцию. |
| Магнитное поле сильно зависит от размера магнитов. Более длинное магнитное поле может генерировать больше магнитных полей. | Магнитная индукция также зависит от размера магнита, так как генерация напряжения зависит от магнитного поля. Чем больше магнитное поле, тем больше будет плотность потока, а следовательно, и магнитная индукция будет выше. |
| Магнитные поля изображаются равноотстоящими прямыми параллельными линиями. | Магнитная индукция представляет собой генерацию магнитного поля в намагничиваемом материале. |
| Постоянное магнитное поле обладает способностью намагничивать намагничивающееся вещество. | Магнитная индукция способна генерировать постоянное или временное магнитное поле на материале за счет намагничивания. |
Из приведенной выше таблицы магнитного поля и магнитной индукции мы можем понять, что оба они взаимосвязаны.
Магнитное поле может производить магнитную индукцию, а процесс магнитной индукции снова дает само магнитное поле.
- И магнитное поле, и магнитная индукция обозначаются буквой «В». Причина в том, что генерация магнитного поля обусловлена процессом индукции. Наведенный магнитный момент создает магнитное поле.
- Точно так же, как гравитационное поле в любой точке вблизи Земли, магнитное поле существует вокруг любого магнита или любого проводника с током.
- Магнитная индукция есть не что иное, как один из векторов магнитного поля. Это также может быть представлено линией индукции, как и силовыми линиями. Эти линии графически изображают магнитную индукцию вокруг магнита.
- Направление B определяется касательной в точке на поле, а его величина определяется количеством линий на единицу площади.
- Для процесса магнитной индукции требуется колеблющееся магнитное поле. Создает электродвижущую силу (ЭДС) на электрических проводниках.
- Ток, индуцированный процессом магнитной индукции в изменяющихся магнитных полях, генерирует ток, называемый Вихревой ток . Вихревые токи возникают либо из-за движения проводника через постоянное магнитное поле, либо из-за неподвижного проводника в колеблющемся магнитном поле.
- Когда парамагнитный материал и ферромагнитный материал намагничиваются внешним магнитным полем, магнитные поля генерируются параллельно внешнему полю .
- Намагничивание диамагнитного материала посредством внешнего магнитного материала создает слабое магнитное поле, антипараллельное внешнему магнитному полю.
Магнитная индукция — это явление намагничивания материала под действием внешнего магнитного поля.
Магнитная индукция представляет собой процесс, при котором обычное железо или сталь приобретают магнитные свойства, помещая их рядом с постоянными магнитами. Магнитное поле, излучаемое полюсами магнита, индуцирует магнитное поле.
Являются ли магнитная индукция и электромагнитная индукция одним и тем же?В некоторых контекстах магнитная индукция рассматривается как электромагнитная индукция, поскольку и то, и другое происходит с помощью магнитного поля, хотя они и отличаются друг от друга.
Магнитная индукция может создавать или не создавать постоянные магниты; между тем, электромагнитная индукция использует электрический ток, чтобы противодействовать изменению магнитного поля. Для магнитной индукции нужны только магниты и намагничиваемые вещества, а для электромагнитной индукции нужны магниты и электрические цепи.
Изображение электромагнитной индукцииИзображение предоставлено Wikimedia commons Как индуцировать магнетизм из внешнего магнитного поля?
Когда ненамагниченный материал помещается вблизи внешнего магнитного поля, материал приобретает магнитное поле; это называется индуцированным магнетизмом.
Если поместить утюг рядом с постоянными магнитами, он притянет утюг; таким образом, в железе возникает магнитное поле. Итак, кусок железа теперь ведет себя как магнит, а также притягивает к себе другие материалы. Наведенные магниты могут притягивать материал только до тех пор, пока они не находятся под влиянием внешнего магнитного поля. Они не могут отталкивать материал.
Изображение индуцированных магнитовИзображение предоставлено: Pixabay Почему диамагнетик создает магнитное поле, антипараллельное внешнему полю?
Генерация магнитного поля связана с электронами на внешней оболочке орбиты и связана со спином.
В диамагнетике внешняя оболочка состоит из спаренных электронов, поэтому их спин будет равен нулю. Таким образом, не будет чистого магнитного момента. Таким образом, магнитное поле, создаваемое диамагнетиками, чрезвычайно мало и антипараллельно внешнему полю, вызывая отрицательную намагниченность.
Наведенные магниты теряют большую часть своих магнитных свойств или иногда теряют все магнитные свойства при удалении внешних магнитных полей.
Наведенными магнитами называются магниты, созданные за счет приложения внешнего магнитного поля. Намагниченный материал приобретает магнитное поведение, пока он находится в контакте с внешним полем. Как только магнитные поля удаляются, они могут потерять магнетизм и снова стать ненамагниченным материалом.
Последние сообщения
ссылка на май В пассивном залоге: 5 фактов (когда, как и примеры)Май в пассивном залоге: 5 фактов (когда, как и примеры)
В английском языке глагол «may» относится к модальные вспомогательные глаголы. Давайте здесь узнаем, как глагол «может» может быть изменен в пассивный залог. Модальный вспомогательный глагол…
Продолжить чтение
ссылка на Является ли электрическое поле вектором? 5 фактов, которые вы должны знатьЯвляется ли электрическое поле вектором? 5 фактов, которые вы должны знать
Электрическое поле создается заряженной частицей.
В этой статье будет выяснено, является ли электрическое поле скалярной или векторной величиной.
Электрическое поле является вектором, поскольку оно имеет…
Продолжить чтение
Магнитная индукция
Магнитная индукцияСледующий: ЭДС движения Вверх: Магнитная индукция Предыдущий: Закон Ленца Рассмотрим одновитковую петлю проводника, помещенную в магнитное поле. поле . Петлю связи магнитного потока можно записать
| (197) |
где любая поверхность, присоединенная к петле.
Предположим, что магнитное поле изменяется во времени, вызывая
цепь связи магнитного потока для изменения.
Пусть поток изменяется на величину в интервале времени . По закону Фарадея ЭДС индуцированная петля определяется выражением
| (198) |
Если есть положительный , то ЭДС действует вокруг контура в том же смысле, что и .
указано
пальцами правой руки, когда большой палец указывает
в направлении среднего магнитного поля, проходящего через контур. Так же,
Если есть отрицательное то ЭДС действует вокруг контура в противоположный смысл в том
указано
пальцами правой руки, когда большой палец указывает
в направлении среднего магнитного поля, проходящего через контур. в
В первом случае говорят, что ЭДС действует в положительное направление, тогда как
в последнем случае мы говорим, что он действует в отрицательном направлении. Предположим, что , так что ЭДС действует в положительном направлении.
Как именно возникает эта ЭДС? Чтобы ответить на этот вопрос,
нам нужно напомнить себе, что такое ЭДС на самом деле. Когда мы говорим, что
вокруг контура действует ЭДС в положительном направлении,
что мы на самом деле имеем в виду, так это то, что заряд, который циркулирует один раз вокруг
петля в положительном направлении приобретает энергию .
Как заряд приобретает эту энергию? Ясно, что либо электрический
поле или магнитное поле, или их комбинация, должны выполнять
работать над зарядом, когда он циркулирует по контуру.
Однако, как мы уже видели, из разд. 8.4, что магнитный
поле не может совершить работу над заряженной частицей. Таким образом, заряд должен
получить энергию от электрическое поле как оно
циркулирует один раз по контуру в положительном направлении.
Согласно разд. 5, работа, которую электрическое поле совершает над зарядом по мере его обращения.
петля
| (199) |
где – линейный элемент цикла. Следовательно, по закону сохранения энергии мы можем написать , или же
| (200) |
Термин в правой части приведенного выше выражения можно узнать как линейный интеграл электрического поля вокруг контура в положительное направление.
Таким образом, ЭДС, возникающая вокруг
цепь в положительном направлении равна линейному интегралу
электрического поля вокруг цепи в том же направлении. Уравнения (198) и (200) можно объединить, чтобы получить
| (201) |
Таким образом, из закона Фарадея следует, что линейный интеграл электрического поля вокруг цепи (в положительном направлении) равна минус скорости изменения магнитный поток, связывающий эту цепь. Распространяется ли этот закон только на проведение цепей, или мы можем применить его к произвольному замкнутому контуру в пространстве? Что ж, разница между проводящей цепью и произвольным замкнутым контуром заключается в том, что электрический ток может течь по цепи, тогда как ток не может, вообще говоря, обтекать произвольный цикл. В самом деле, ЭДС индуцированный вокруг проводящей цепи вызывает ток вокруг этой цепи, где сопротивление цепи.
Однако,
мы можем сделать это сопротивление сколь угодно большим, не делая недействительным уравнение (201).
В пределе, при котором стремится к бесконечности, ток по цепи не течет,
поэтому схема становится неотличимой от произвольной петли. Поскольку мы можем разместить
такая схема в любом месте в пространстве, и уравнение. (201) остается в силе, мы вынуждены
вывод, что уравнение (201) действительно для любой замкнутый контур в космосе, и не только
для проведения цепей. Уравнение (201) описывает, как изменяющееся во времени магнитное поле генерирует электрическое поле, заполняющее пространство. Напряженность электрического поля прямо
пропорциональна скорости изменения магнитного поля.
силовые линии, связанные с этим электрическим
поля образуют петли в плоскости, перпендикулярной магнитному полю. Если
магнитное поле увеличивается, то силовые линии электрического поля циркулируют в
в противоположном смысле к пальцам правой руки, когда большой палец указывает
в направлении поля.
Если
магнитное поле уменьшается, то силовые линии электрического поля циркулируют в
то же чувство, что и пальцы правой руки, когда большой палец указывает
в направлении поля. Это показано на рис. 35.
Теперь мы можем понять, что когда проводящая цепь помещается в
переменное во времени магнитное поле, это электрическое поле, индуцированное изменяющимся
магнитное поле, которое создает ЭДС вокруг цепи. Если петля имеет
конечное сопротивление, то это электрическое поле также вызывает ток в цепи.
Обратите внимание, однако, что электрическое поле генерируется независимо от
наличие токопроводящей цепи. Электрическое поле, создаваемое изменяющимся во времени
магнитное поле по своей природе сильно отличается от поля, создаваемого набором
стационарных
электрические заряды. В последнем случае линии электрического поля начинаются на
положительные заряды, заканчиваются на отрицательных зарядах и никогда не образуют замкнутых контуров
в свободном пространстве.
В первом случае линии электрического поля никогда не начинаются и не
end, а всегда образуют замкнутые петли в свободном пространстве. На самом деле электрическая
силовые линии, создаваемые магнитной индукцией, ведут себя почти так же,
как силовые линии магнитного поля. Напомним, из разд. 5.1, что электрический
поле, создаваемое фиксированными зарядами, не может совершать чистую работу над зарядом
который циркулирует по замкнутому кругу. С другой стороны, электрический
поле, создаваемое магнитной индукцией, безусловно, может совершать работу над зарядом
который циркулирует по замкнутому кругу. Это в основном, как ток индуцируется в
проводящая петля, помещенная в переменное во времени магнитное поле. Одно последствие этого
факт
состоит в том, что работа, совершаемая при медленном движении заряда
между двумя точками в индуктивном электрическом поле зависит ли от
путь, пройденный между двумя точками. Отсюда следует, что мы не можем
рассчитать уникальных разностей потенциалов между двумя точками индуктивного
электрическое поле.