Transliavimas

Kintamasis magnetinis laukas, sužadintas kintančios srovės, aplinkinėje erdvėje sukuria elektrinį lauką, kuris savo ruožtu sužadina magnetinį lauką ir kt. Abipusiai generuodami vienas kitą, šie laukai sudaro vieną kintamąjį elektromagnetinį lauką – elektromagnetinę bangą. Atsiradęs toje vietoje, kur yra srovės laidas, elektromagnetinis laukas sklinda erdvėje šviesos greičiu -300 000 km/s.

Magnetoterapija

Dažnių spektre skirtingas vietas užima radijo bangos, šviesa, rentgeno spinduliuotė ir kiti elektromagnetinė spinduliuotė. Paprastai jiems būdingi nuolat sujungti elektriniai ir magnetiniai laukai.

Sinchrofasotronai

Šiuo metu magnetinis laukas suprantamas kaip speciali forma medžiaga, susidedanti iš įkrautų dalelių. IN šiuolaikinė fizikaĮkrautų dalelių pluoštai naudojami giliai prasiskverbti į atomus, siekiant juos ištirti. Jėga, kuria magnetinis laukas veikia judančią įkrautą dalelę, vadinama Lorenco jėga.

Srauto matuokliai – skaitikliai

Metodas pagrįstas Faradėjaus dėsnio taikymu laidininkui magnetiniame lauke: emf indukuojamas elektrai laidžio skysčio sraute, judančiame magnetiniame lauke, proporcingas greičiui srautas, kurį elektroninė dalis paverčia elektriniu analoginiu/skaitmeniniu signalu.

Generatorius DC

Generatoriaus režimu mašinos armatūra sukasi veikiama išorinio sukimo momento. Tarp statoriaus polių yra konstanta magnetinis srautas veriantis inkaras. Armatūros apvijos laidininkai juda magnetiniame lauke, todėl juose sukeliamas EML, kurio kryptį galima nustatyti pagal taisyklę " dešine rankaŠiuo atveju ant vieno šepetėlio a teigiamas potencialas dėl antrojo. Jei prie generatoriaus gnybtų prijungsite apkrovą, per jį tekės srovė.

Transformatoriai

Transformatoriai plačiai naudojami perduodant elektros energiją į dideli atstumai, jo paskirstymas tarp imtuvų, taip pat įvairiuose lyginimo, stiprinimo, signalizacijos ir kituose įrenginiuose.

Energijos konvertavimas transformatoriuje atliekamas kintamu magnetiniu lauku. Transformatorius – tai iš viena nuo kitos izoliuotų plonų plieninių plokščių pagaminta šerdis, ant kurios dedamos dvi, o kartais ir daugiau izoliuotos vielos apvijų (ritės). Apvija, prie kurios prijungtas elektros energijos šaltinis AC, vadinama pirmine apvija, likusios apvijos vadinamos antrine.

Jei transformatoriaus antrinėje apvijoje yra tris kartus daugiau apsisukimų nei pirminėje, tai magnetinis laukas, kurį šerdyje sukuria pirminė apvija, kertanti antrinės apvijos posūkius, sukurs joje tris kartus didesnę įtampą.

Naudodami transformatorių su atvirkštiniu posūkių santykiu, galite taip pat lengvai sumažinti įtampą.

Pirmasis elektromagnetizmo dėsnis apibūdina srautą elektrinis laukas:

kur ε 0 yra tam tikra konstanta (skaitykite epsiloną-nulis). Jei paviršiaus viduje nėra krūvių, o už jo yra krūvių (netgi labai arti), tada viskas taip pat vidutinis normalioji E dedamoji lygi nuliui, todėl paviršiumi neteka. Norėdami parodyti tokio tipo teiginių naudingumą, įrodysime, kad (1.6) lygtis sutampa su Kulono dėsniu, jei tik atsižvelgsime į tai, kad individualaus krūvio laukas turi būti sferiškai simetriškas. Pavežiokime jus taškinis mokestis sfera. Tada vidutinė normalioji dedamoji yra tiksliai lygi E reikšmei bet kuriame taške, nes laukas turi būti nukreiptas išilgai spindulio ir turėti vienodą reikšmę visuose sferos taškuose. Tada mūsų taisyklė teigia, kad sferos paviršiaus laukas, padaugintas iš rutulio ploto (t. y. srautas, ištekantis iš sferos), yra proporcingas jo viduje esančiam krūviui. Jei padidinsite sferos spindulį, jo plotas padidės kaip spindulio kvadratas. Elektrinio lauko vidutinės normaliosios dedamosios sandauga iš šio ploto vis tiek turi būti lygi vidiniam krūviui, o tai reiškia, kad laukas turi mažėti kaip atstumo kvadratas; Taip gaunamas „atvirkštinių kvadratų“ laukas.

Jei paimtume savavališką kreivę erdvėje ir išmatuotume elektrinio lauko cirkuliaciją pagal šią kreivę, paaiškėtų, kad ji yra bendras atvejis nėra lygus nuliui (nors tai tiesa Kulono lauke). Vietoj to, antrasis dėsnis galioja elektrai, tai teigia

Ir galiausiai – įstatymų formulavimas elektromagnetinis laukas bus baigtas, jei parašysime dvi atitinkamas magnetinio lauko B lygtis:

Ir dėl paviršiaus S, ribota kreivė SU:

Konstanta c 2, atsirandanti (1.9) lygtyje, yra šviesos greičio kvadratas. Jo išvaizda pateisinama tuo, kad magnetizmas iš esmės yra reliatyvistinis elektros pasireiškimas. O konstanta ε 0 nustatoma taip, kad atsirastų įprasti jėgos vienetai elektros srovė.

Lygtys (1.6) - (1.9), taip pat lygtis (1.1) yra visi elektrodinamikos dėsniai. Kaip prisimenate, Niutono dėsnius buvo labai paprasta parašyti, tačiau iš jų kilo daug sudėtingų pasekmių, todėl jų visų ištyrimas užtruko daug laiko. Elektromagnetizmo dėsnius parašyti nepalyginamai sunkiau, ir turėtume tikėtis, kad jų pasekmės bus daug sudėtingesnės, o dabar dar labai ilgai teks juos suprasti.

Kai kuriuos elektrodinamikos dėsnius galime iliustruoti paprastų eksperimentų serija, kuri gali bent jau kokybiškai parodyti ryšį tarp elektrinio ir magnetinio laukų. Šukuodami plaukus susipažįstate su pirmuoju (1.1) lygties terminu, todėl apie tai nekalbėsime. Antrasis (1.1) lygties narys gali būti parodytas praleidžiant srovę per laidą, kabantį virš magnetinio strypo, kaip parodyta Fig. 1.6. Įjungus srovę, laidas juda dėl jį veikiančios jėgos F = qvXB. Kada eina prie laido srovė, jos viduje esantys krūviai juda, tai yra jų greitis v, ir juos veikia magneto magnetinis laukas, dėl to laidas pasislenka į šoną.

Kai laidas stumiamas į kairę, galite tikėtis, kad pats magnetas pajus stūmimą į dešinę. (Priešingu atveju visą įrenginį būtų galima sumontuoti ant platformos ir gauti reaktyviąją sistemą, kurioje impulsas neišsaugotų!) Nors jėga yra per maža, kad būtų galima pastebėti magnetinio strypo judėjimą, jautresnio įrenginio judėjimą, tarkime, kompaso adata, yra gana pastebima.

Kaip srovė laidoje stumia magnetą? Srovė, tekanti per laidą, sukuria aplink jį savo magnetinį lauką, kuris veikia magnetą. Pagal paskutinį lygties (1.9) narį srovė turėtų vesti į cirapskaičiavimus vektorius B; mūsų atveju lauko linijos B yra uždarytos aplink laidą, kaip parodyta Fig. 1.7. Būtent šis laukas B yra atsakingas už magnetą veikiančią jėgą.

(1.9) lygtis rodo, kad esant tam tikram laidu tekančios srovės kiekiui, lauko B cirkuliacija yra tokia pati bet koks laidą supanti kreivė. Tų kreivių (pavyzdžiui, apskritimų), kurios yra toli nuo laido, ilgis yra didesnis, todėl liestinės komponentas B turėtų sumažėti. Matote, kad tikitės, kad B sumažės tiesiškai atsižvelgiant į atstumą nuo ilgos tiesios vielos.

Mes sakėme, kad srovė, tekanti per laidą, sukuria aplink jį magnetinį lauką ir, jei yra magnetinis laukas, tai jis veikia tam tikra jėga laidą, kuriuo teka srovė. Tai reiškia, kad reikia galvoti, kad jeigu magnetinį lauką sukuria viename laide tekanti srovė, tai jis tam tikra jėga veiks kitą laidą, kuris taip pat neša srovę. Tai galima parodyti naudojant du laisvai pakabintus laidus (1.8 pav.). Kai srovių kryptis vienoda, laidai traukia, o kai kryptys priešingos – atstumia.

Trumpai tariant, elektros srovės, kaip ir magnetai, sukuria magnetinius laukus. Bet kas tada yra magnetas? Kadangi magnetinius laukus sukuria judantys krūviai, ar gali būti, kad geležies gabalo sukurtas magnetinis laukas iš tikrųjų yra srovių rezultatas? Matyt, tai tiesa. Savo eksperimentuose galime pakeisti magnetinį strypą suvyniotos vielos ritė, kaip parodyta Fig. 1.9. Kai srovė praeina per ritę (taip pat per tiesią laidą virš jos), stebimas lygiai toks pat laidininko judėjimas, kaip ir anksčiau, kai vietoj ritės buvo magnetas. Viskas atrodo taip, lyg srovė nuolat cirkuliuotų geležies gabale. Iš tiesų magnetų savybes galima suprasti kaip nuolatinę srovę geležies atomuose. Jėga, veikianti magnetą Fig. 1.7 paaiškinamas antruoju (1.1) lygties nariu.

Iš kur kyla šios srovės? Vienas iš šaltinių yra elektronų judėjimas išilgai atominės orbitos. Geležies atveju taip nėra, tačiau kai kuriose medžiagose tai yra magnetizmo kilmė. Be to, kad elektronas sukasi aplink atomo branduolį, jis taip pat sukasi aplink jį savo ašį(kažkas panašaus į Žemės sukimąsi); Būtent nuo šio sukimosi atsiranda srovė, sukurianti geležies magnetinį lauką. (Mes sakėme „kažkas panašaus į Žemės sukimąsi“, nes iš tikrųjų kvantinė mechanika Klausimas toks gilus, kad nepakankamai tinka klasikinėms idėjoms.) Daugumoje medžiagų vieni elektronai sukasi viena kryptimi, kiti – kita, todėl magnetizmas išnyksta, o geležyje (pagal paslaptinga priežastis, apie kurį kalbėsime vėliau), daugelis elektronų sukasi taip, kad jų ašys būtų nukreiptos viena kryptimi ir tai yra magnetizmo šaltinis.

Kadangi magnetų laukus sukuria srovės, nereikia į (1.8) ir (1.9) lygtis įterpti papildomų terminų, kuriuose atsižvelgiama į magnetų egzistavimą. Šiose lygtyse mes kalbame apie O visi srovės, įskaitant žiedinės srovės nuo besisukančių elektronų, ir dėsnis pasirodo teisingas. Taip pat reikėtų pažymėti, kad pagal (1.8) lygtį, magnetiniai krūviai, panašiai kaip elektros krūviai dešinėje (1.6) lygties pusėje, neegzistuoja. Jie niekada nebuvo atrasti.

Pirmąjį žodį dešinėje lygties (1.9) pusėje teoriškai atrado Maksvelas; jis labai svarbus. Sako, pasikeisk elektrinis lauko skambučiai magnetiniai reiškiniai. Tiesą sakant, be šio termino lygtis netektų prasmės, nes be jo srovės atvirose grandinėse išnyktų. Tačiau iš tikrųjų tokios srovės egzistuoja; kalba apie tai sekantis pavyzdys. Įsivaizduokite kondensatorių, sudarytą iš dviejų plokščios plokštės. Jis įkraunamas srove, tekančia į vieną iš plokščių ir ištekančia iš kitos, kaip parodyta Fig. 1.10. Aplink vieną iš laidų nubrėžkime kreivę SU ir ištempkite virš jo paviršių (paviršius S 1), kuris kirs laidą. Pagal (1.9) lygtį B lauko cirkuliacija išilgai kreivės SU gaunamas iš laido srovės dydžio (padaugintas iš nuo 2). Bet kas atsitiks, jei patrauksime kreivę kitas paviršius S 2 puodelio formos, kurios dugnas yra tarp kondensatoriaus plokšteliu ir neliecia laido? Jokia srovė, žinoma, nepraeina per tokį paviršių. Tačiau paprastas įsivaizduojamo paviršiaus padėties ir formos pakeitimas tikrojo magnetinio lauko neturėtų pakeisti! B lauko cirkuliacija turėtų išlikti tokia pati. Iš tiesų, pirmasis narys dešinėje lygties (1.9) pusėje derinamas su antruoju nariu taip, kad abiem paviršiams S 1 ir S 2 pasireiškia toks pat poveikis. Už S 2 vektoriaus B cirkuliacija išreiškiama per vektoriaus E srauto iš vienos plokštelės į kitą kitimo laipsnį. Ir pasirodo, kad E pokytis yra susijęs su srove būtent taip, kad (1.9) lygtis yra įvykdyta. Maxwellas suprato, kad tai reikalinga, ir pirmasis parašė visą lygtį.

Naudojant prietaisą, parodytą Fig. 1.6, galima pademonstruoti kitą elektromagnetizmo dėsnį. Atjungkime kabančio laido galus nuo baterijos ir prijungkime prie galvanometro – prietaiso, kuris fiksuoja srovės praėjimą per laidą. Stovi tik magneto lauke sūpynės laidą, ir per jį tuoj pat tekės srovė. Tai nauja (1.1) lygties pasekmė: elektronai vieloje pajus jėgos F=qv X B veikimą. Jų greitis dabar nukreiptas į šoną, nes kartu su viela yra nukreiptas. Dėl šio v kartu su vertikaliai nukreiptu magneto lauku B atsiranda jėga, veikianti elektronus kartu laidai ir elektronai siunčiami į galvanometrą.

Tačiau tarkime, kad palikome laidą ramybėje ir pradėjome judinti magnetą. Manome, kad skirtumo neturėtų būti, nes santykinis judėjimas tas pats dalykas, ir iš tikrųjų srovė teka galvanometru. Bet kaip magnetinis laukas veikia krūvius ramybės būsenoje? Pagal (1.1) lygtį turėtų atsirasti elektrinis laukas. Judantis magnetas turi sukurti elektrinį lauką. Į klausimą, kaip tai vyksta, kiekybiškai atsako (1.7) lygtis. Ši lygtis apibūdina aibę beveik labai svarbūs reiškiniai vykstantis elektros generatoriai ir transformatoriai.

Dauguma nepaprasta pasekmė Mūsų lygtis yra ta, kad sujungę (1.7) ir (1.9) lygtis, galime suprasti, kodėl elektromagnetiniai reiškiniai kreiptis į dideli atstumai. To priežastis, grubiai tariant, yra maždaug tokia: tarkime, kad kažkur yra magnetinis laukas, kuris didėja, tarkime, dėl to, kad staiga per laidą praleidžiama srovė. Tada iš (1.7) lygties išplaukia, kad turėtų atsirasti elektrinio lauko cirkuliacija. Kai elektrinis laukas pradeda palaipsniui didėti, kad atsirastų cirkuliacija, tada pagal (1.9) lygtį turėtų atsirasti ir magnetinė cirkuliacija. Bet didėja tai magnetinis laukas sukurs naują elektrinio lauko cirkuliaciją ir pan. Tokiu būdu laukai sklinda erdvėje be krūvių ar srovių niekur kitur, išskyrus laukų šaltinį. Taip mes matome vienas kitą! Visa tai slypi elektromagnetinio lauko lygtyse.

Lygtis šilumos balansas termistorius turi formą

I2 R =ξ (Qп – Qс ) ·S,

čia ξ – šilumos perdavimo koeficientas, priklausantis nuo terpės greičio; Qп ir Qс - atitinkamai termistoriaus temperatūra; (keitiklis) ir aplinka;

S yra termistoriaus paviršiaus plotas.

Jei termistorius yra cilindro formos ir yra išdėstytas skersai srauto taip, kad kampas tarp cilindro ašies ir srauto greičio vektoriaus būtų 90°, tada dujų ir skysčių šilumos perdavimo koeficientai nustatomi pagal formules.

čia V ir υ – atitinkamai terpės greitis ir šilumos laidumas, d – termistoriaus skersmuo;

c ir n yra koeficientai, priklausantys nuo Reinoldso skaičiaus Re = Vd/υ;

P r = υ d – Prandtl skaičius, priklausomai nuo kinematinės klampos ir

terpės šilumos laidumas.

Toks keitiklis (termistorius) dažniausiai įtraukiamas į tilto matavimo grandinę. Naudojant aukščiau pateiktas išraiškas, galima išmatuoti greitį V.

5.2. Elektromagnetizmo dėsnių panaudojimas matavimo technologijoje

Elektroskopas – prietaisas elektros krūviams aptikti – pagrįstas įkrautų kūnų elektrinio atstūmimo reiškiniu. Elektroskopą sudaro metalinis strypas, prie kurio

pakabinamas plonas aliuminio arba popieriaus lapelis. Strypas sustiprintas ebonito arba gintaro kamščiu stiklinio indelio viduje, kuris apsaugo lapą nuo oro judėjimo.

Elektrometras yra elektroskopas su metaliniu korpusu. Jei prijungsite šio prietaiso korpusą prie žemės, o tada paliesite jo strypą kokiu nors įkrautu kūnu, dalis krūvio persikels į strypą, o elektrometro lapai nukryps į tam tikrą kampą. Toks prietaisas matuoja potencialų skirtumą tarp laidininko ir žemės.

Osciloskopas yra prietaisas, skirtas stebėti, įrašyti ir matuoti tiriamo signalo parametrus, dažniausiai nuo laiko priklausomą įtampą. Šviesos pluošto osciloskopai naudoja elektromechaninį nuokrypį šviesos spindulys veikiant bandomajai įtampai.

Katodinių spindulių osciloskopai (CRO) gaminami katodinių spindulių vamzdžių pagrindu. Elektronų pluošto nukreipimas atliekamas tiesiogiai elektriniu signalu.

Pagrindinis ELO blokas yra katodinių spindulių vamzdis (CRT), kuris yra stiklinė vakuuminė kolba (10 pav.), kurios viduje yra oksidinis katodas 1 su šildytuvu 2, moduliatorius 3, anodai 4 ir sistema. CRT dalis, įskaitant katodą, moduliatorių ir anodus, vadinama elektronų pistoletu.

Ryžiai. 10 katodinių spindulių vamzdis

Jei įtampa yra nukreipta į nukreipimo plokštes, elektronų pluoštas nukryps, kaip parodyta Fig. 11.

Bandomoji įtampa Uy paprastai taikoma vertikaliai nukreipiamoms plokštėms, o išskleidimo įtampa (in šiuo atveju tiesiškai kintantis periodinis su periodu Tr).

Ryžiai. 11. Vaizdo gavimas CRT ekrane

Magnetoelektrinės sistemos prietaisai (ampermetrai, voltmetrai ir ommetrai) tinka naudoti nuolatinės srovės grandinėse, o naudojant detektorius – ir kintamos srovės tikslams. Matavimo mechanizmo veikimo principas magnetoelektrinis Sistema naudoja sąveikos efektą tarp nuolatinio magneto lauko ir ritės (rėmo), kuria teka srovė. Fig. 12 paveiksle parodytas tipinis dizainas (judantis ritė).

Ryžiai. 12. Tipinė judančių ritinių konstrukcija Nuolatinis magnetas 1, magnetinė grandinė su polių dalimis 2 ir

fiksuota šerdis 3 sudaro mechanizmo magnetinę sistemą. Tarpe tarp polių dalių ir šerdies sukuriamas stiprus, tolygus radialinis magnetinis laukas, kuriame yra judama stačiakampė ritė (rėmas) 4, apvyniota varine arba aliuminio viela ant rėmo. Ritė pritvirtinama tarp ašies velenų 5 ir 6. Spiralinės spyruoklės 7 ir 8 yra skirtos sukurti priešingą sukimo momentą ir tuo pačiu tiekti išmatuotą srovę.

Rėmas yra standžiai sujungtas su rodykle 9. Judančios dalies balansavimui ant antenų 10 yra judantys svareliai.

Konversijos lygtis:

α = I(BnS / W),

čia B yra tarpo magnetinė indukcija;

α - judančios dalies sukimosi kampas; S – rėmo plotas;

n – ritės apsisukimų skaičius;

W – specifinis priešpriešinis momentas. 51

Elektromagnetinių, elektrodinaminių, ferodinaminių ir elektrostatinių sistemų įrenginiai Plačiai naudojami kaip standartiniai elektromechaniniai ampermetrai, voltmetrai, vatmetrai ir dažnio matuokliai.

Elektrodinaminių prietaisų veikimo principas pagrįstas dviejų ritių, kuriomis teka srovė, magnetinių laukų sąveika.

Tokio matavimo mechanizmo struktūra parodyta fig. 13.

Ryžiai. 13. Elektrodinaminės sistemos elektromechaninis keitiklis

Fiksuotos ritės 1 viduje gali suktis judanti ritė 2, kuriai srovė tiekiama per spyruokles.

Ritės sukimąsi atlieka sukimo momentas, kurį sukelia ritės 1 ir 2 magnetinių laukų sąveika. Priešpriešinį sukimo momentą sukuria specialios spyruoklės (neparodyta 13 pav.).

Šio mechanizmo transformacijos lygtis yra tokia:

α = W 1 ∂ ∂ M α I 1 I 2 ,

čia W yra specifinis priešpriešinio poveikio momentas;

α - judančios dalies sukimosi kampas; M yra ritių tarpusavio induktyvumas.

Šis mechanizmas gali būti naudojamas konstantoms matuoti

ir kintamoji srovė, įtampa ir galia.

Ferodinaminiai matavimo mechanizmai iš esmės yra

yra elektrodinaminių prietaisų tipas, nuo kurio jie skiriasi tik konstrukcija, nes ritė turi minkštą magnetinę šerdį (magnetinę šerdį), tarp kurios juostelių yra judanti ritė. Šerdies buvimas žymiai padidina stacionarios ritės magnetinį lauką, taigi ir jautrumą.

Elektrostatiniuose įrenginiuose Įgyvendintas sąveikos tarp elektra įkrautų laidininkų principas.

Vienas iš įprastų detalaus matavimo mechanizmo konstrukcijų parodytas Fig. 14.

14 pav. Konverteris elektrostatinė sistema Kilnojama aliuminio plokštė 1, pritvirtinta kartu su rodykle

3 ašyje, gali judėti, sąveikaudamas su dviem elektra sujungtomis fiksuotomis plokštėmis 2. Įvesties gnybtai (neparodyta), į kuriuos tiekiama išmatuota įtampa, yra prijungti prie kilnojamųjų ir fiksuotų plokščių.

Veikiant elektrostatinėms jėgoms, judama plokštė įtraukiama į tarpą tarp fiksuotų plokščių. Judėjimas

sustoja, kai susuktos plokštės priešpriešinis momentas tampa lygus sukimo momentui.

Tokio mechanizmo transformacijos lygtis turi formą

α = 2 1 W ∂ d C α U 2 ,

čia U – išmatuota įtampa;

W – specifinis priešpriešinis momentas; C yra talpa tarp plokščių.

Panašūs keitikliai naudojami kuriant nuolatinės ir kintamosios srovės voltmetrai.

Prietaisų veikimo principas elektromagnetinė sistema yra pagrįsta magnetinio lauko, kurį sukuria srovė stacionarioje ritėje, sąveika su judančia feromagnetine šerdimi. Vienas iš labiausiai paplitusių konstrukcijų parodytas fig. 15.

Ryžiai. 15. Elektromagnetinės sistemos keitiklis:

I – ritė, 2 – šerdis, 3 – spiralinė spyruoklė, sukurianti priešingą momentą, 4 – oro sklendė

Veikiant magnetiniam laukui, šerdis traukiama į vidų

Yra keturi pamatines jėgas fizika, o vienas iš jų vadinamas elektromagnetizmu. Įprasti magnetai naudojami ribotai. Elektromagnetas yra įtaisas, sukuriantis elektros srovę praėjimo metu. Kadangi elektrą galima įjungti ir išjungti, tai gali ir elektromagnetas. Ją netgi galima susilpninti ar sustiprinti mažinant ar didinant srovę. Elektromagnetai naudojami įvairiuose kasdieniuose elektros prietaisuose, įskaitant skirtingos sritys pramonės šakose – nuo ​​įprastinių jungiklių iki erdvėlaivių varymo sistemų.

Kas yra elektromagnetas?

Elektromagnetas gali būti laikomas laikinu magnetu, kuris funkcionuoja su elektros srautu ir jo poliškumą galima nesunkiai pakeisti keičiant Taip pat elektromagneto stiprumą galima keisti keičiant juo tekančios srovės kiekį.

Elektromagnetizmo taikymo sritis yra neįprastai plati. Pavyzdžiui, pirmenybė teikiama magnetiniams jungikliams, nes jie yra mažiau jautrūs temperatūros pokyčiams ir gali palaikyti vardinę srovę be trikdžių.

Elektromagnetai ir jų pritaikymas

Štai keletas pavyzdžių, kur jie naudojami:

• Varikliai ir generatoriai. Elektromagnetų dėka atsirado galimybė gaminti principu veikiančius elektros variklius ir generatorius elektromagnetinė indukcija. Šį reiškinį atrado mokslininkas Michaelas Faradėjus. Jis įrodė, kad elektros srovė sukuria magnetinį lauką. Generatoriaus naudojimas išorinė jėga vėjas, judantis vanduo ar garai sukasi veleną, dėl kurio magnetų rinkinys juda aplink suvyniotą laidą ir sukuria elektros srovę. Taigi elektromagnetai kitų rūšių energiją paverčia elektros energija.
• Praktika pramoniniam naudojimui. Į magnetinį lauką reaguoja tik medžiagos, pagamintos iš geležies, nikelio, kobalto ar jų lydinių, taip pat kai kurių natūralių mineralų. Kur naudojami elektromagnetai? Viena iš praktinio pritaikymo sričių – metalo rūšiavimas. Kadangi gamyboje naudojami minėti elementai, geležies turintys lydiniai efektyviai rūšiuojami elektromagnetu.
• Kur naudojami elektromagnetai? Jie taip pat gali būti naudojami kelti ir perkelti masyvūs objektai, pavyzdžiui, automobilius prieš išmetant. Jie taip pat naudojami transporte. Azijos ir Europos traukiniai automobiliams gabenti naudoja elektromagnetus. Tai padeda jiems judėti fenomenaliu greičiu.

Elektromagnetai kasdieniame gyvenime

Elektromagnetai dažnai naudojami informacijai saugoti, nes daugelis medžiagų gali sugerti magnetinį lauką, kurį vėliau galima nuskaityti ir gauti informaciją. Jie randa pritaikymą beveik bet kuriame šiuolaikiniame įrenginyje.

Kur naudojami elektromagnetai? Kasdieniame gyvenime jie naudojami daugelyje buitine technika. Vienas iš naudingos savybės Elektromagnetas gali keistis keičiantis srovės, tekančios per ritinius ar apvijas, stiprumą ir kryptį. Garsiakalbiai, garsiakalbiai ir magnetofonai yra įrenginiai, kurie įgyvendina šį efektą. Kai kurie elektromagnetai gali būti labai stiprūs, o jų stiprumą galima reguliuoti.

Kur gyvenime naudojami elektromagnetai? Paprasčiausi pavyzdžiai yra elektromagnetinės spynos. Durims naudojama elektromagnetinė spyna, sukurianti stiprų lauką. Kol srovė teka per elektromagnetą, durys lieka uždarytos. Televizoriai, kompiuteriai, automobiliai, liftai ir kopijavimo aparatai – čia naudojami elektromagnetai, ir tai nėra visas sąrašas.

Elektromagnetinės jėgos

Elektromagnetinio lauko stiprumą galima reguliuoti keičiant elektros srovę, praeinančią per magnetą apvyniotus laidus. Jei elektros srovės kryptis yra atvirkštinė, pasikeičia ir magnetinio lauko poliškumas. Šis efektas naudojamas kuriant laukus kompiuterio magnetinėje juostoje arba kietajame diske informacijai saugoti, taip pat radijo, televizorių ir stereo sistemų garsiakalbių garsiakalbiuose.

Magnetizmas ir elektra

Elektros ir magnetizmo apibrėžimai žodyne skiriasi, nors tai yra tos pačios jėgos apraiškos. Kada elektros krūviai judant, jie sukuria magnetinį lauką. Jo pasikeitimas, savo ruožtu, sukelia elektros srovės generavimą.

Išradėjai naudoja elektromagnetines jėgas kurdami elektros variklius, generatorius, žaislus, buitinę elektroniką ir daugybę kitų neįkainojamų prietaisų, be kurių neįmanoma įsivaizduoti. kasdieniame gyvenime šiuolaikinis žmogus. Elektromagnetai yra neatsiejamai susiję su elektra, be kurių jie tiesiog negali veikti išorinis šaltinis mityba.

Kėlimo ir didelio masto elektromagnetų taikymas

Elektros varikliai ir generatoriai yra gyvybiškai svarbūs modernus pasaulis. Variklis priima elektros energija ir naudoja magnetą elektros energijai paversti kinetine energija. Kita vertus, generatorius paverčia judesį naudodamas magnetus, kad generuotų elektrą. Perkeliant didelius metalinius daiktus, naudojami kėlimo elektromagnetai. Jie būtini ir rūšiuojant metalo laužą, norint atskirti ketų ir kitus juoduosius metalus nuo spalvotųjų.

Tikras technologijų stebuklas – japoniškas levituojantis traukinys, galintis išvystyti net 320 kilometrų per valandą greitį. Jame naudojami elektromagnetai, padedantys plūduriuoti ore ir judėti neįtikėtinai greitai. Karinės jūrų pajėgos JAV atlieka aukštųjų technologijų eksperimentus su futuristiniu elektromagnetiniu bėgiu. Ji gali dideliu greičiu nukreipti savo sviedinius dideliu atstumu. Kriauklės turi milžinišką kinetinė energija, todėl jie gali pataikyti į taikinius nenaudodami sprogmenų.

Elektromagnetinės indukcijos samprata

Tiriant elektrą ir magnetizmą svarbi sąvoka, kai laidininke vyksta elektros srovė, esant kintančiam magnetiniam laukui. Elektromagnetai su jų indukcijos principais aktyviai naudojami elektros varikliuose, generatoriuose ir transformatoriuose.

Kur elektromagnetai gali būti naudojami medicinoje?

Magnetinio rezonanso tomografijos (MRT) skaitytuvai taip pat veikia naudojant elektromagnetus. Tai yra specializuota medicininis metodas apžiūrai vidaus organaižmonių, kuriems negalima atlikti tiesioginio tyrimo. Kartu su pagrindiniu naudojami papildomi gradiento magnetai.

Kur naudojami elektromagnetai? Jų yra visų tipų elektros prietaisuose, įskaitant kietieji diskai, kolonėlės, varikliai, generatoriai. Elektromagnetai naudojami visur ir, nepaisant jų nematomumo, užima svarbi vietašiuolaikinio žmogaus gyvenime.

Rutherfordas buvo sutrikęs. Jam puikiai pavyko atskleisti vidinė struktūra atomas, tačiau tai padaręs, atskleidė mokslininkas didžiausias konfliktas V fizinis mokslas. Eksperimentas su aukso folija parodė, kad atomas yra mažytė „planetinė“ sistema. Tačiau elektromagnetizmo teorija numatė, kad tokia sistema yra kategoriškai nestabili – ji neištvers net „akies mirksnio“. Tai buvo paradoksali situacija, ir rasti išeitį iš jos atrodė beveik neįmanoma. Tačiau vienam žmogui – jaunam danų fizikui – pavyko.

Nielsas Bohras (1885–1962) atvyko į Angliją 1911 m., gavęs savo daktaro laipsnį Kopenhagoje ir nuo tada dirbo vadovaujant iš pradžių J. J. Thomson, o vėliau Rutherford. Jis tai suprato planetinis modelis Rutherfordo atomas, pagrįstas rimtais eksperimentiniais duomenimis, yra gana įtikinamas. Tačiau tuo pat metu jis suprato, kad elektromagnetizmo dėsniai, suteikę pasauliui elektros variklius ir dinaminius variklius, buvo ne mažiau įtikinami. Bohro revoliucinis atominio paradokso sprendimas buvo paprastas ir drąsus. 1913 metais Boras paskelbė, kad elektromagnetizmo dėsniai atomų viduje tiesiog negalioja. Aplink branduolį besisukantys elektronai neišspinduliuoja elektromagnetines bangas ir todėl spirale nenukrenta ant šerdies. Trumpai tariant, žinomi fizikos dėsniai netaikomi itin mažų objektų sričiai.