전류와 코일의 자기장. 전자석과 그 응용

전자기 - 전류와 자기장의 접속에 의한 현상의 세트. 때때로 이러한 관계는 바람직하지 않은 효과로 이어집니다. 예를 들어, 선박의 전기 케이블을 통해 흐르는 전류는 불필요한 편차 선박의 나침반이 발생합니다. 그러나 전기는 종종 의도적으로 고강도의 자기장을 생성하는 데 사용된다. 예 전자석있다. 그들에 대해 오늘 우리는 얘기하자.

전류 및 자속

자기장의 강도는 단위 면적에 빠진다 자속 선의 수를 결정할 수있다. 자기장은 어디에 전류가 흐르는 사방 발생하고, 공기 중에 자속이 후자에 비례한다. 전류를 운반하는 직선 와이어 코일에 구부러 질 수 있습니다. 턴 충분히 작은 반경,이 자속의 증가를 이끈다. 이 경우, 전류는 증가하지 않는다.

자속 집중 효과를 더욱 권수 즉. E. 트위스트 코일에서 와이어를 증가시킴으로써 향상 될 수있다. 반대의 사실이다. 자기장 코일 전류는 회전 수를 감소시킴으로써 감소 될 수있다.

우리는 중요한 관계를 유도. 최대 자속 밀도 (그 단위 면적당 가장 흐름 선)에 전류 I의 관계의 지점에서 와이어 (n)의 회전 수, 상기 자속 B는 다음과 같이 표현된다 : 전류 비례 V. 12 (A)에, 3 권선의 코일을 통해 전류 그것은 3 현재, 12 턴 코일에 흐르는 전류와 동일 자기장을 생성한다. 실제적인 문제를 해결, 아는 것이 중요합니다.

솔레노이드

감겨 와이어 코일이 자기장을 솔레노이드 불린다. 와이어는 철 (철심)에 권취 될 수있다. 적합한 비자 성 기재 (예컨대, 공심). 당신이 볼 수 있듯이, 당신은 전류 자기장 코일을 만들뿐만 아니라 철을 사용할 수 있습니다. 비 자기 코어의 크기의 관점으로부터 동등한 거리 플럭스. 즉,이 경우의 권선의 전류 흐름 및 개수가 상기 관계가 정확하게 수행된다. 우리가이 패턴을 적용하는 경우 이에 따라, 코일 전류의 자기장이 감소 될 수있다.

솔레노이드 철의 사용

왜 솔레노이드 사용되는 철에? 그 존재는 두 점에서 전류는 코일의 자계에 영향을 미친다. 그것은 현재, 배 이상 종종 수천의 자기 효과를 증가시킨다. 그러나 한 가지 중요한 비례를 나눌 수 있습니다. 이것은 자속 에어 코어, 코일에서의 전류 사이에 존재하는 저에 관한 것이다.

철 도메인 (보다 정확하게는, 그 분야에서 미세한 자기 모멘트) 전류가 한 방향으로 만 구성되어 발생하는 자기장의 작용. 현재의 철심의 존재로 인해 유닛의 단면 선 당의 큰 자속을 생성한다. 따라서, 자속 밀도는 현저하게 증가한다. 모든 도메인이 상기 전류 (혹은 코일의 권수)를 증가시키는 하나 개의 방향으로 정렬 할 때 단지 약간의 자속 밀도를 증가시킨다.

이제 당신에게 유도에 대해 조금 말해. 이것은 우리에게 관심있는 주제의 중요한 부분입니다.

전류가 자기 유도 코일

철심과 솔레노이드 자기장이 솔레노이드 에어 코어의 자장보다 강한이지만, 그 값은 철의 속성에 의해 제한된다. 이론적 공심을 생성 코일의 크기에는 제한이 없다. 그러나 원칙적으로, 철 코어와 필드 코일 크기가 비슷 필드를 만드는 데 필요한 큰 전류를 수신, 그것은 매우 어렵고 비싸다. 항상이 길을 가야하지 마십시오.

당신이 현재와 코일의 자기장을 변경하면 어떻게됩니까? 전류는 자계를 발생으로이 동작은 동일한 방법으로 전류를 발생시킬 수있다. 도체 건너 자력의 도체 라인에 자석을 접근 할 때, 내부 전압을 유도한다. 유도 된 전압의 극성은 극성 자속의 변화의 방향에 의존한다. 이 효과는 많은 별도의 코일보다 코일 발음 : 그것은 권선 권수에 비례한다. 솔레노이드 증가의 유도 전압에 철심의 존재. 이 방법에 의하면, 상기 도체는 자속의 상대 이동한다. 도체가 자속의 선을 교차하지 않는 경우, 전압이 발생합니다.

에너지를 얻는 방법

전기 발전기는 같은 원칙을 기반으로 현재 생성합니다. 일반적으로, 자석, 코일 사이에 회전한다. 유기 전압의 크기는 계자 자석의 힘과 속도 (가 자속의 변화율을 결정)에 의존한다. 도체의 전압은 내부 자속의 속도에 직접 비례한다.

많은 자석 발전기 솔레노이드에 의해 대체된다. 전류가 코일의 자기장을 생성하기 위해,이 솔레노이드에 접속되고 , 전원. 어떤이 경우 전력은 발전기에 의해 생산? 현재의 양단 전압의 곱과 같다. 한편, 상기 도체와 자속의 관계 전류 자계 전류에 의해 발생 된 자속의 사용은 기계적 움직임을 생성 할 수있다. 이 원칙에 따르면, 모터는 실행 및 일부 가전 제품이다. 그러나 추가 전력을 소비 할 필요가있는 움직임을 만들 수 있습니다.

강한 자기장

현재 초전도 현상을 이용하여, 전류와 자기장 코일 전례없는 강도를 얻을 수있다. 전자석은 매우 강력 할 수있다. 이 전류는 무손실 m 흐르면. E.은 재료의 가열을 일으키지 않는다. 이 공심 솔레노이드에 많은 스트레스를 적용하고, 포화 효과에 의해 부과 된 제한을 회피 할 수있다. 아주 좋은 전망은 현재와 강력한 자기장 코일을 보여준다. 전자석과 사용은 헛된 관심이 많은 과학자가 아닙니다. 결국, 강한 자기 필드는 "쿠션"전기 모터 및 발전기의 새로운 유형의 창조의 이동을 위해 사용될 수있다. 그들은 저렴한 비용으로 높은 출력 할 수있다.

자기장 코일 전류의 에너지가 적극적으로 인간에 의해 사용된다. 그것은 오랫동안 널리 철도에, 특히 사용되었다. 열차의 이동을 제어하는 전류 코일의 자기장 라인을 사용하는 방법에 대한, 우리는 지금 논의한다.

철도에 자석

시스템은 일반적으로 더 큰 보안 전자석과 영구 자석에 대한 보완 철도에 사용. 어떻게 시스템을 작동 할 수 있습니까? 강한 영구 자석된다 신호등으로부터 일정한 거리에 가까운 레일 부착. 자석이 위치에 남아 그러자 운전석에면 영구 자석의 자석 축을 통해 열차의 통과 동안에, 작은 각도로 회전된다.

철도 교통의 규제

평면 자석의 움직임 알람 벨이나 사이렌을 포함한다. 다음으로, 다음과 같은 상황이 발생합니다. 초 택시 운전사의 몇 신호등과 연결된 전자석, 통과 후. 기차가 녹색 빛을 제공하는 경우, 솔레노이드가 통전하고 차에 영구 자석의 축이 조종석에 경보를 해제, 원래의 위치로 설정되어 있습니다. 신호등이 적색 또는 황색 인 경우, 전자석은 스위치 오프되며, 그 구동을 잊었이라면 지연 후에 자동 물론, 브레이크를 적용한다. 브레이크 회로 (오디오)는 자석의 회전 축선부터 네트워크에 접속된다. 지연 동안 자석이 원래의 위치로 복귀하면, 브레이크가 작동되지 않는다.