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磁気誘導とは何ですか?

磁気誘導とは何ですか?この質問に答えるために、電気力学の基礎を思い出してみましょう。ご存知のように、電界の作用領域にある静止電荷キャリアqは、力Fの変位効果を受けます。電荷の値が大きいほど(その特性に関係なく)、力は大きくなります。これは緊張であり、フィールドの特性の1つです。それをEと表すと、次のようになります。

E = F / q

次に、モバイル料金は磁場の影響。ただし、この場合、力は電荷の大きさだけでなく、運動方向のベクトル(より正確には速度)にも依存します。

構成をどのように調べることができますか磁場?この問題は、有名な科学者であるアンペアとエルステッドによってうまく解決されました。彼らは、電流を流す導電性回路をフィールドに配置し、衝撃の強さを研究しました。結果は、力のモーメントの方向のベクトルの存在を示す、空間内の輪郭の方向によって影響を受けることが判明しました。磁場の誘導(テスラで測定)は、回路の導体の面積と流れる電流の積に対する上記の力のモーメントの比率によって表されます。実際、この場合に必要なフィールド自体を特徴付けます。簡単な式で言われたことすべてを表現しましょう。

B = M /(S * I);

ここで、Mは力のモーメントの最大値であり、磁場内の輪郭の方向に依存します。 Sは輪郭の総面積です; Iは導体の電流の値です。

磁場の誘導はベクトル量、さらにその方向を見つける必要があります。それの最も視覚的な表現は通常のコンパスによって提供され、その矢印は常に北極を指しています。地球の磁場の誘導は、磁力線に従って地球を方向付けます。コンパスが電流が流れる導体の近くに配置されている場合も同じことが起こります。

輪郭を説明し、概念を導入する必要があります磁気モーメント。これは、SとIの積に数値的に等しいベクトルです。その方向は、導電性回路自体の条件平面に垂直です。それは、右のネジ(または同じギムレット)のよく知られた規則によって決定できます。ベクトル表現での磁場の誘導は、磁気モーメントの方向と一致します。

したがって、輪郭に作用する力の式を導き出すことができます(すべての量はベクトルです!):

M = B * m;

ここで、Mは力のモーメントの合計ベクトルです。 B-磁気誘導; mは磁気モーメントの値です。

磁気誘導もそれほど興味深いものではありませんソレノイド。電流が流れるワイヤーが巻かれたシリンダーです。これは、電気工学で最も使用されている要素の1つです。日常生活の中で、一人一人が知らないうちに常にソレノイドに遭遇します。したがって、シリンダー内の電流によって生成される磁場は完全に均一であり、そのベクトルはシリンダーと同軸に向けられます。しかし、シリンダー本体の外側では、磁気誘導ベクトルは存在しません(ゼロに等しい)。ただし、示されているのは、長さが無限の理想的なソレノイドにのみ当てはまります。ただし、実際には、制限によって独自の調整が行われます。まず第一に、誘導ベクトルがゼロに等しくなることは決してなく(フィールドは円柱の周りにも登録されます)、内部構成もその均一性を失います。では、「理想的なモデル」とは何でしょうか。とてもシンプル!シリンダーの直径が長さよりも小さい場合(原則としてそうです)、ソレノイドの中心では、誘導ベクトルは理想的なモデルのこの特性と実質的に一致します。シリンダーの直径と長さがわかれば、有限ソレノイドの誘導とその理想的な(無限の)対応物との差を計算できます。通常、パーセンテージで表されます。