Wat is magnetische inductie?Laten we, om deze vraag te beantwoorden, de grondbeginselen van elektrodynamica in herinnering brengen. Zoals u weet, wordt een stationaire ladingsdrager q die zich in het actiegebied van een elektrisch veld bevindt, onderworpen aan een verplaatsingseffect met een kracht F. Hoe groter de waarde van de lading (ongeacht de eigenschappen ervan), hoe groter de kracht. Dit is spanning - een van de eigenschappen van het veld. Als we het aanduiden als E, dan krijgen we:
E = F / q
Op hun beurt worden mobiele kosten beïnvloed doorhet effect van een magnetisch veld. In dit geval hangt de kracht echter niet alleen af van de grootte van de elektrische lading, maar ook van de vector van de bewegingsrichting (of beter gezegd de snelheid).
Hoe kun je de configuratie bekijkenmagnetisch veld? Dit probleem is met succes opgelost door beroemde wetenschappers - Ampere en Oersted. Ze plaatsten een geleidend circuit met een elektrische stroom in het veld en bestudeerden de intensiteit van de impact. Het resultaat bleek te zijn beïnvloed door de oriëntatie van de contour in de ruimte, wat duidde op de aanwezigheid van een vector van de richting van het krachtenmoment. De inductie van een magnetisch veld (gemeten in Tesla's) wordt uitgedrukt door de verhouding van het genoemde krachtmoment tot het product van het oppervlak van de geleider van het circuit en de vloeiende elektrische stroom. In feite karakteriseert het het veld zelf, wat in dit geval nodig is. Laten we alles wat er is gezegd door middel van een eenvoudige formule uitdrukken:
B = M / (S * I);
waarbij M de maximale waarde van het krachtmoment is, hangt af van de oriëntatie van de contour in het magnetische veld; S is het totale oppervlak van de contour; Ik is de waarde van de stroom in de geleider.
Omdat de inductie van het magnetische veld isvectorhoeveelheid, dan is het verder nodig om zijn oriëntatie te vinden. De meest visuele weergave ervan wordt gegeven door een gewoon kompas, waarvan de pijl altijd naar de Noordpool wijst. De inductie van het magnetische veld van de aarde oriënteert het volgens de magnetische krachtlijnen. Hetzelfde gebeurt wanneer het kompas dicht bij de geleider wordt geplaatst waardoor de stroom vloeit.
Als je de contour beschrijft, moet je het concept introducerenmagnetisch moment. Dit is een vector die numeriek gelijk is aan het product van S en I. Zijn richting staat loodrecht op het voorwaardelijke vlak van het geleidende circuit zelf. Het kan worden bepaald aan de hand van de bekende regel van de rechterschroef (of ring, die hetzelfde is). De inductie van het magnetische veld in de vectorweergave valt samen met de richting van het magnetische moment.
We kunnen dus een formule afleiden voor de kracht die op de contour inwerkt (alle grootheden zijn vector!):
M = B * m;
waarbij M de totale vector van het krachtmoment is; B - magnetische inductie; m is de waarde van het magnetische moment.
Niet minder interessant is de magnetische inductiesolenoïde. Het is een cilinder met een gewikkelde draad waar een elektrische stroom doorheen stroomt. Het is een van de meest gebruikte elementen in elektrotechniek. In het dagelijks leven komt iedereen constant solenoïden tegen zonder het te weten. Het magnetische veld dat wordt gecreëerd door de stroom in de cilinder is dus volledig uniform en de vector is coaxiaal gericht met de cilinder. Maar buiten het cilinderlichaam is de magnetische inductievector afwezig (gelijk aan nul). De aangegeven waarde geldt echter alleen voor een ideale solenoïde met oneindige lengte. In de praktijk brengt de beperking echter zijn eigen aanpassingen door. Allereerst wordt de inductievector nooit gelijkgesteld aan nul (het veld wordt ook rond de cilinder geregistreerd), en ook de interne configuratie verliest zijn homogeniteit. Waar is dan het "ideale model" voor? Erg makkelijk! Als de diameter van de cilinder kleiner is dan de lengte (in de regel is dit het geval), dan valt in het midden van de solenoïde de inductievector praktisch samen met deze eigenschap van het ideale model. Als je de diameter en lengte van de cilinder kent, kun je het verschil berekenen tussen de inductie van een eindige solenoïde en zijn ideale (oneindige) tegenhanger. Het wordt meestal uitgedrukt als een percentage.
