İki paralel iletkene bağlanırken elektrik akımı bağlı akımın yönüne (kutupluluğuna) bağlı olarak çekecek veya iteceklerdir. Bu, bu iletkenlerin çevresinde özel bir tür maddenin ortaya çıkması olgusuyla açıklanmaktadır. Bu maddeye manyetik alan (MF) adı verilir. Manyetik kuvvet, iletkenlerin birbirlerine etki ettiği kuvvettir.
Manyetizma teorisi eski zamanlarda ortaya çıktı. eski uygarlık Asya. Magnesia dağlarında parçaları birbirini çekebilen özel bir kaya buldular. Yerin adına göre bu kayaya “manyetik” deniyordu. Bir çubuk mıknatısın iki kutbu vardır. Manyetik özellikleri özellikle kutuplarda belirgindir.
Bir ipe asılan mıknatıs, kutuplarıyla birlikte ufkun kenarlarını gösterecektir. Kutupları kuzeye ve güneye dönük olacak. Pusula cihazı bu prensiple çalışır. İki mıknatısın zıt kutupları birbirini çeker, aynı kutuplar ise iter.
Bilim adamları, bir iletkenin yakınına yerleştirilen mıknatıslanmış bir iğnenin, içinden bir elektrik akımı geçtiğinde saptığını keşfettiler. Bu onun etrafında bir MP oluştuğunu gösteriyor.
Manyetik alan şunları etkiler:
Hareketli elektrik ücretleri.
Ferromıknatıs adı verilen maddeler: demir, dökme demir ve bunların alaşımları.
Kalıcı mıknatıslar– yüklü parçacıkların (elektronların) ortak manyetik momentine sahip cisimler.
1 - Mıknatısın güney kutbu
2 — Kuzey Kutbu mıknatıs
3 - MP metal talaşı örneğini kullanarak
4 - Manyetik alan yönü
Kalıcı bir mıknatıs, üzerine bir tabakanın döküldüğü kağıt tabakasına yaklaştığında kuvvet çizgileri ortaya çıkar demir talaşı. Şekil, yönlendirilmiş kuvvet çizgileri ile kutupların konumlarını açıkça göstermektedir.
Manyetik alan kaynakları
- Elektrik alanı zamanla değişiyor.
- Mobil ücretler.
- Kalıcı mıknatıslar.
Çocukluğumuzdan beri kalıcı mıknatıslara aşinayız. Çeşitli metal parçaları çeken oyuncaklar olarak kullanıldılar. Buzdolabına bağlandılar, çeşitli oyuncakların içine yerleştirildiler.
Hareket halindeki elektrik yükleri çoğunlukla kalıcı mıknatıslara kıyasla daha fazla manyetik enerjiye sahiptir.
Özellikler
- Ana ayırt edici özellik ve manyetik alanın özelliği göreliliktir. Yüklü bir cismi belirli bir referans çerçevesinde hareketsiz bırakırsanız ve yakınına manyetik bir iğne yerleştirirseniz, o zaman kuzeye işaret edecek ve aynı zamanda dünyanın alanı dışında yabancı bir alanı "hissedmeyecektir" . Ve yüklü bir cismi okun yakınında hareket ettirmeye başlarsanız, vücudun etrafında bir MP belirecektir. Sonuç olarak, MF'nin yalnızca belirli bir yük hareket ettiğinde oluştuğu ortaya çıkıyor.
- Manyetik alan elektrik akımını etkileyebilir ve etkileyebilir. Yüklü elektronların hareketi izlenerek tespit edilebilir. Manyetik alanda yüklü parçacıklar sapacak, akım akan iletkenler hareket edecektir. Akım kaynağının bağlı olduğu çerçeve dönmeye başlayacak ve mıknatıslanmış malzemeler belirli bir mesafeye hareket edecektir. Pusula iğnesi çoğunlukla renklidir mavi. Mıknatıslanmış çelikten yapılmış bir şerittir. Dünyanın manyetik bir alanı olduğundan pusula her zaman kuzeyi gösterir. Tüm gezegen kendi kutupları olan büyük bir mıknatıs gibidir.
Manyetik alan insan organları tarafından algılanmaz, yalnızca özel cihazlar ve sensörler tarafından tespit edilebilir. Değişken olabilir ve kalıcı tip. Alternatif alan genellikle özel indüktörler tarafından oluşturulur. klima. Sabit bir elektrik alanı, sabit bir alan oluşturur.
Tüzük
Çeşitli iletkenler için manyetik alanı tasvir etmenin temel kurallarını ele alalım.
Gimlet kuralı
Kuvvet çizgisi, mevcut hareket yoluna 90° açıyla konumlandırılan bir düzlemde gösterilmektedir, böylece her noktada kuvvet çizgiye teğetsel olarak yönlendirilir.
Manyetik kuvvetlerin yönünü belirlemek için, sağ dişli bir jilet kuralını hatırlamanız gerekir.
Dirsek mevcut vektörle aynı eksen boyunca konumlandırılmalı, jilet kendi yönünde hareket edecek şekilde sap döndürülmelidir. Bu durumda çizgilerin yönü, burgu sapının döndürülmesiyle belirlenir.
Halka gimlet kuralı
Halka şeklinde yapılmış bir iletken içindeki jiletin öteleme hareketi, indüksiyonun nasıl yönlendirildiğini gösterir; dönüş, akımın akışıyla çakışır.
Kuvvet çizgileri mıknatısın içinde devam eder ve açık olamaz.
Manyetik alan farklı kaynaklar birbirleriyle özetlenir. Bunu yaparken ortak bir alan oluşturuyorlar.
Aynı kutuplara sahip mıknatıslar birbirini iter, farklı kutuplara sahip mıknatıslar çeker. Etkileşim gücünün değeri aralarındaki mesafeye bağlıdır. Kutuplar yaklaştıkça kuvvet artar.
Manyetik alan parametreleri
- Akış bağlantısı ( Ψ ).
- Manyetik indüksiyon vektörü ( İÇİNDE).
- Manyetik akı ( F).
Manyetik alanın yoğunluğu, F kuvvetine bağlı olan ve uzunluğa sahip bir iletken boyunca I akımı tarafından oluşturulan manyetik indüksiyon vektörünün boyutu ile hesaplanır. l: B = F / (I * l).
Manyetik indüksiyon, manyetizma olaylarını inceleyen ve hesaplama yöntemleri üzerinde çalışan bilim adamının onuruna Tesla (T) cinsinden ölçülür. 1 T indüksiyona eşittir manyetik akı zorla 1 N uzun uzadıya 1 m düz iletken, bir açıyla yerleştirilmiş 90 0 bir amperlik akan akımla alanın yönüne doğru:
1 T = 1 x H / (A x m).
Sol el kuralı
Kural manyetik indüksiyon vektörünün yönünü bulur.
Sol elin avuç içi, manyetik alan çizgileri kuzey kutbundan avuç içine 90 0'de girecek şekilde alana yerleştirilirse ve 4 parmak akım akışı boyunca yerleştirilirse, baş parmak manyetik kuvvetin yönünü gösterecektir.
İletken farklı bir açıdaysa, kuvvet doğrudan akıma ve iletkenin düzleme dik açıyla izdüşümüne bağlı olacaktır.
Kuvvet, iletken malzemenin türüne ve kesitine bağlı değildir. İletken yoksa ve yükler farklı bir ortamda hareket ediyorsa kuvvet değişmeyecektir.
Manyetik alan vektörü bir büyüklükte bir yönde yönlendirildiğinde, alana düzgün denir. Çeşitli ortamlar indüksiyon vektörünün boyutunu etkiler.
Manyetik akı
Belirli bir S alanından geçen ve bu alanla sınırlı olan manyetik indüksiyon, manyetik akıdır.
Alan indüksiyon hattına belirli bir α açısıyla eğimliyse, manyetik akı bu açının kosinüsü kadar azalır. En büyük değeri, alan manyetik indüksiyona dik açıda olduğunda oluşur:
F = B*S.
Manyetik akı aşağıdaki gibi bir birimde ölçülür: "weber" büyüklüğün indüksiyon akışına eşittir 1 ton bölgeye göre 1 m2.
Akı bağlantısı
Bu kavram oluşturmak için kullanılır. genel anlam manyetik kutuplar arasında bulunan belirli sayıda iletkenden oluşturulan manyetik akı.
Aynı akımın olması durumunda BEN n sayıda sarımlı bir sarımdan akıyorsa, tüm sarımların oluşturduğu toplam manyetik akı akı bağlantısıdır.
Akı bağlantısı Ψ Webers cinsinden ölçülür ve şuna eşittir: Ψ = n * Ф.
Manyetik özellikler
Manyetik geçirgenlik, belirli bir ortamdaki manyetik alanın, vakumdaki alan indüksiyonundan ne kadar düşük veya yüksek olduğunu belirler. Bir madde kendi manyetik alanını üretiyorsa mıknatıslanmış madde olarak adlandırılır. Bir madde manyetik alana yerleştirildiğinde mıknatıslanır.
Bilim insanları cisimlerin manyetik özellik kazanmasının nedenini belirledi. Bilim adamlarının hipotezine göre maddelerin içinde mikroskobik elektrik akımları vardır. Elektronun kendine ait manyetik moment, sahip kuantum doğası, atomlarda belirli bir yörünge boyunca hareket eder. Manyetik özellikleri belirleyen bu küçük akımlardır.
Akımlar rastgele hareket ederse, bunların neden olduğu manyetik alanlar kendi kendini telafi eder. Dış alan akımları düzenli hale getirir, böylece bir manyetik alan oluşur. Bu maddenin mıknatıslanmasıdır.
Çeşitli maddeler manyetik alanlarla etkileşimlerinin özelliklerine göre bölünebilir.
Gruplara ayrılırlar:
Paramıknatıslar– yönünde mıknatıslanma özelliği olan maddeler dış alan manyetizma potansiyeli düşük. Pozitif alan gücüne sahiptirler. Bu tür maddeler arasında ferrik klorür, manganez, platin vb. bulunur.
Ferrimanyetler– yön ve değer bakımından dengesiz manyetik momentlere sahip maddeler. Telafi edilmemiş antiferromanyetizmanın varlığı ile karakterize edilirler. Alan gücü ve sıcaklık manyetik duyarlılıklarını (çeşitli oksitler) etkiler.
Ferromıknatıslar– gerilime ve sıcaklığa bağlı olarak pozitif duyarlılığı artan maddeler (kobalt, nikel vb. kristalleri).
Diamıknatıslar– Mıknatıslanma özelliğine sahip ters yön dış alan yani negatif değer gerilimden bağımsız manyetik duyarlılık. Alanın yokluğunda bu maddenin hiçbir özelliği olmayacaktır. manyetik özellikler. Bu maddeler şunları içerir: gümüş, bizmut, nitrojen, çinko, hidrojen ve diğer maddeler.
Antiferromıknatıslar
– Dengeli bir manyetik momente sahiptirler, bu da maddenin düşük derecede mıknatıslanmasına neden olur. Isıtıldığında gerçekleştirirler faz geçişi paramanyetik özellikler üreten bir madde. Sıcaklık belli bir sınırın altına düştüğünde bu tür özellikler (krom, manganez) ortaya çıkmayacaktır.
Dikkate alınan mıknatıslar ayrıca iki kategoriye daha ayrılır:
Yumuşak manyetik malzemeler
. Zorlayıcılıkları düşüktür. Düşük güçlü manyetik alanlarda doygun hale gelebilirler. Mıknatıslanmanın tersine çevrilmesi işlemi sırasında küçük kayıplar yaşarlar. Sonuç olarak, bu tür malzemeler alternatif voltajda (, jeneratör) çalışan elektrikli cihazların çekirdeklerinin üretiminde kullanılmaktadır.
Sert manyetik malzemeler. Arttırılmış bir zorlayıcı güce sahiptirler. Bunları yeniden mıknatıslamak için güçlü bir manyetik alan gereklidir. Bu tür malzemeler kalıcı mıknatısların üretiminde kullanılmaktadır.
Manyetik özellikler çeşitli maddeler teknik projelerde ve buluşlarda kullanımlarını bulurlar.
Manyetik devreler
Birkaçını birleştirmek manyetik maddeler manyetik devre denir. Benzerdirler ve benzer matematik yasalarıyla belirlenirler.
Manyetik devreler temelinde çalışın elektrikli ev aletleri, endüktans, . Çalışan bir elektromıknatısta akı, ferromanyetik olmayan hava ve ferromanyetik malzemeden yapılmış bir manyetik devre boyunca akar. Bu bileşenlerin birleşimi manyetik bir devredir. Birçok elektrikli cihazın tasarımında manyetik devreler.
Manyetik alanın karakteristiğinin ne olduğunu anlamak için birçok olgunun tanımlanması gerekir. Aynı zamanda nasıl ve neden göründüğünü önceden hatırlamanız gerekir. Manyetik alanın kuvvet özelliğinin ne olduğunu öğrenin. Böyle bir alanın sadece mıknatıslarda oluşmaması önemlidir. Bu konuda dünyanın manyetik alanının özelliklerinden bahsetmenin zararı olmaz.
Alanın ortaya çıkışı
Öncelikle alanın ortaya çıkışını anlatmamız gerekiyor. Daha sonra manyetik alanı ve özelliklerini tanımlayabilirsiniz. Yüklü parçacıkların hareketi sırasında ortaya çıkar. Özellikle canlı iletkenleri etkileyebilir. Manyetik alan ile hareketli yükler veya içinden akımın geçtiği iletkenler arasındaki etkileşim, elektromanyetik adı verilen kuvvetler nedeniyle meydana gelir.
Yoğunluk veya güç karakteristiği Belirli bir manyetik alan uzaysal nokta manyetik indüksiyon kullanılarak belirlenir. İkincisi B sembolüyle gösterilir.
Alanın grafiksel gösterimi
Manyetik alan ve özellikleri şu şekilde sunulabilir: grafik formu indüksiyon hatları kullanarak. Bu tanım, herhangi bir noktada teğetleri manyetik indüksiyon vektörünün yönü ile çakışacak olan çizgileri ifade eder.
Bu çizgiler manyetik alanın özelliklerine dahil edilir ve yönünü ve yoğunluğunu belirlemek için kullanılır. Manyetik alanın şiddeti ne kadar yüksek olursa bu çizgiler o kadar fazla çizilecektir.
Manyetik çizgiler nelerdir
Manyetik çizgiler düz iletkenler akımı olan, merkezi belirli bir iletkenin ekseni üzerinde bulunan eşmerkezli bir daire şeklindedir. Akım taşıyan iletkenlerin yakınındaki manyetik çizgilerin yönü, şu şekilde görünen gimlet kuralı ile belirlenir: eğer jilet, iletkene akım yönünde vidalanacak şekilde konumlandırılmışsa, o zaman sapın dönme yönü karşılık gelir manyetik çizgilerin yönüne.
Akımlı bir bobinde manyetik alanın yönü de jilet kuralıyla belirlenecektir. Solenoid dönüşlerinde kolun akım yönünde döndürülmesi de gereklidir. Manyetik indüksiyon hatlarının yönü yöne karşılık gelecektir ileri hareket jilet.
Manyetik alanın temel özelliğidir.
Tek bir akım tarafından yaratıldı eşit koşullar, alanın yoğunluğu değişecektir farklı ortamlar Bu maddelerdeki farklı manyetik özellikler nedeniyle. Ortamın manyetik özellikleri mutlak manyetik geçirgenlik ile karakterize edilir. Metre başına Henry (g/m) cinsinden ölçülür.
Manyetik alanın karakteristiği, manyetik sabit olarak adlandırılan, vakumun mutlak manyetik geçirgenliğini içerir. Ortamın mutlak manyetik geçirgenliğinin sabitten kaç kat farklı olacağını belirleyen değere bağıl manyetik geçirgenlik denir.
Maddelerin manyetik geçirgenliği
Bu boyutsuz bir miktardır. Geçirgenlik değeri birden küçük olan maddelere diyamanyetik denir. Bu maddelerde alan, boşluktakinden daha zayıf olacaktır. Bu özellikler hidrojen, su, kuvars, gümüş vb. maddelerde mevcuttur.
Manyetik geçirgenliği birliği aşan ortamlara paramanyetik denir. Bu maddelerde alan, boşluktakinden daha güçlü olacaktır. Bu ortamlar ve maddeler arasında hava, alüminyum, oksijen ve platin bulunur.
Paramanyetik ve diyamanyetik maddeler söz konusu olduğunda, manyetik geçirgenliğin değeri, harici mıknatıslanma alanının voltajına bağlı olmayacaktır. Bu, belirli bir madde için miktarın sabit olduğu anlamına gelir.
Özel bir grup ferromıknatısları içerir. Bu maddeler için manyetik geçirgenlik birkaç bin veya daha fazlasına ulaşacaktır. Mıknatıslanma ve manyetik alanı arttırma özelliğine sahip olan bu maddeler elektrik mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Alan gücü
Bir manyetik alanın özelliklerini belirlemek için manyetik indüksiyon vektörüyle birlikte manyetik alan kuvveti adı verilen bir değer kullanılabilir. Bu terim dış manyetik alanın yoğunluğunu belirlemektir. Bir ortamda manyetik alanın yönü özdeş özellikler her yönde yoğunluk vektörü, alan noktasındaki manyetik indüksiyon vektörüyle çakışacaktır.
Ferromıknatısların gücü, küçük mıknatıslar şeklinde temsil edilebilecek, keyfi olarak mıknatıslanmış küçük parçaların varlığıyla açıklanmaktadır.
Manyetik alan olmadığında ferromanyetik bir madde belirgin manyetik özelliklere sahip olmayabilir, çünkü alanların alanları farklı yönelimler kazanır ve toplam manyetik alanları sıfırdır.
Manyetik alanın ana karakteristiğine göre, bir ferromıknatıs harici bir manyetik alana, örneğin akımlı bir bobine yerleştirilirse, dış alanın etkisi altında alanlar dış alan yönünde dönecektir. Ayrıca bobindeki manyetik alan artacak ve manyetik indüksiyon artacaktır. Dış alan yeterince zayıfsa, manyetik alanları dış alanın yönüne yakın olan tüm alanların yalnızca bir kısmı dönecektir. Dış alanın gücü arttıkça döndürülen alan sayısı artacak ve dış alan voltajının belirli bir değerinde manyetik alanlar dış alan yönünde konumlanacak şekilde hemen hemen tüm parçalar döndürülecektir. Bu durum manyetik doygunluk denir.
Manyetik indüksiyon ve gerilim arasındaki ilişki
Ferromanyetik bir maddenin manyetik indüksiyonu ile dış alan kuvveti arasındaki ilişki, mıknatıslanma eğrisi adı verilen bir grafik kullanılarak gösterilebilir. Eğri grafiğinin büküldüğü noktada manyetik indüksiyonun artış hızı azalır. Bükülme sonrasında gerilimin belirli bir değere ulaştığı noktada doygunluk meydana gelir ve eğri hafifçe yükselerek yavaş yavaş düz bir çizgi şeklini alır. Bu alanda indüksiyon hala artıyor, ancak oldukça yavaş ve yalnızca dış alan kuvvetinin artması nedeniyle.
Gösterge verilerinin grafiksel bağımlılığı doğrudan değildir, bu da oranlarının sabit olmadığı ve malzemenin manyetik geçirgenliğinin sabit bir gösterge olmadığı, dış alana bağlı olduğu anlamına gelir.
Malzemelerin manyetik özelliklerindeki değişiklikler
Ferromanyetik çekirdekli bir bobinde akım kuvveti doygunluğu tamamlayacak kadar artırılıp daha sonra azaltıldığında, mıknatıslanma eğrisi manyetiklik giderme eğrisi ile çakışmayacaktır. Sıfır yoğunlukta, manyetik indüksiyon aynı değere sahip olmayacak, ancak artık manyetik indüksiyon adı verilen belirli bir gösterge elde edecektir. Manyetik indüksiyonun mıknatıslama kuvvetinin gerisinde kaldığı duruma histerezis denir.
Bobindeki ferromanyetik çekirdeğin tamamen manyetikliğini gidermek için gerekli voltajı yaratacak ters akımın verilmesi gerekir. Farklı ferromanyetik maddeler, farklı uzunluklarda bir parça gerektirir. Ne kadar büyük olursa, manyetikliğin giderilmesi için gereken enerji miktarı da o kadar büyük olur. Malzemenin tamamen manyetikliğinin ortadan kalktığı değere zorlayıcı kuvvet denir.
Bobindeki akımın daha da artmasıyla indüksiyon tekrar doygunluğa yükselecektir, ancak manyetik hatların yönü farklı olacaktır. Ters yönde mıknatıslığı giderirken elde edilecek artık indüksiyon. Artık mıknatıslanma olgusu, maddelerden kalıcı mıknatıslar oluşturulurken kullanılır. büyük bir gösterge artık manyetizma. Elektrikli makineler ve cihazlar için çekirdekler, yeniden mıknatıslanma özelliğine sahip maddelerden oluşturulur.
Sol el kuralı
Akım taşıyan bir iletkeni etkileyen kuvvetin yönü sol el kuralına göre belirlenir: sol elin avuç içi öyle konumlandırıldığında manyetik çizgiler içine girin ve dört parmak iletkendeki akım yönünde uzatılır, bükülmüş başparmak kuvvetin yönünü gösterecektir. Bu güç indüksiyon vektörüne ve akıma dik.
Manyetik alanda hareket eden akım taşıyan bir iletken, değişen bir elektrik motorunun prototipi olarak kabul edilir. elektrik enerjisi mekanik.
Sağ el kuralı
Bir iletken manyetik alanda hareket ettiğinde, manyetik indüksiyonla, ilgili iletkenin uzunluğuyla ve hareket hızıyla orantılı bir değere sahip olan bir elektromotor kuvvet, içinde indüklenir. Bu bağımlılığa elektromanyetik indüksiyon denir. Bir iletkende indüklenen emk'nin yönünü belirlerken şu kuralı kullanın: sağ el: sağ el örnekte olduğu gibi sol el ile aynı şekilde konumlandırıldığında, manyetik çizgiler avuç içine girer ve başparmak iletkenin hareket yönünü gösterir, uzatılmış parmaklar indüklenen emk'nin yönünü gösterir. Harici bir etki altında manyetik akı içinde hareket etmek mekanik kuvvet iletken en basit örnektir elektrik jeneratörü, dönüştüren mekanik enerji elektriğe.
Farklı bir şekilde formüle edilebilir: kapalı bir döngüde, bu döngünün kapsadığı manyetik akıdaki herhangi bir değişiklikle bir EMF indüklenir; döngüdeki EMF, bu döngüyü kapsayan manyetik akının değişim hızına sayısal olarak eşittir.
Bu form ortalama bir EMF göstergesi sağlar ve EMF'nin manyetik akıya değil, değişim hızına bağımlılığını gösterir.
Lenz Yasası
Lenz yasasını da unutmamak gerekiyor: Devreden geçen manyetik alan değiştiğinde indüklenen akım, manyetik alanı bu değişimi engeller. Bir bobinin sarımlarına farklı büyüklükteki manyetik akı nüfuz ederse, tüm bobin boyunca indüklenen EMF, farklı sarımlardaki EDE'nin toplamına eşit olur. Bobinin farklı dönüşlerindeki manyetik akıların toplamına akı bağlantısı denir. Bu miktarın yanı sıra manyetik akı için de ölçüm birimi Weber'dir.
Devredeki elektrik akımı değiştiğinde oluşturduğu manyetik akı da değişir. Aynı zamanda kanuna göre elektromanyetik indüksiyon iletkenin içinde bir EMF indüklenir. İletkendeki akım değişikliği nedeniyle ortaya çıkar, çünkü bu fenomen kendi kendine indüksiyon denir ve indüklenir EMF iletkeni kendi kendine indüklenen emk denir.
Akı bağlantısı ve manyetik akı yalnızca akım gücüne değil aynı zamanda belirli bir iletkenin boyutuna ve şekline ve çevredeki maddenin manyetik geçirgenliğine de bağlıdır.
İletken endüktansı
Orantılılık faktörüne iletkenin endüktansı denir. Bir iletkenin içinden elektrik geçtiğinde akı bağlantısı oluşturma yeteneğini ifade eder. Bu, elektrik devrelerinin ana parametrelerinden biridir. Belirli devreler için endüktans sabit bir değerdir. Devrenin boyutuna, konfigürasyonuna ve ortamın manyetik geçirgenliğine bağlı olacaktır. Bu durumda devredeki akım gücü ve manyetik akı önemli olmayacaktır.
Yukarıdaki tanımlar ve olaylar, manyetik alanın ne olduğuna dair bir açıklama sağlar. Bu fenomenin tanımlanabileceği manyetik alanın temel özellikleri de verilmiştir.
Manyetik alan özel şekil mıknatıslar, akımlı iletkenler (hareketli yüklü parçacıklar) tarafından oluşturulan ve mıknatısların, iletkenlerin akımla (hareketli yüklü parçacıklar) etkileşimi ile tespit edilebilen madde.
Oersted'in deneyimi
İlk deneyler (1820'de gerçekleştirildi) elektrik ile elektrik arasında olduğunu gösterdi. manyetik olaylar Aralarında derin bir bağlantı var; Danimarkalı fizikçi H. Oersted'in deneyleri vardı.
Bir iletkenin yanına yerleştirilen manyetik iğne, iletkendeki akım açıldığında belirli bir açıyla döner. Devre açıldığında ok orijinal konumuna geri döner.
G. Oersted'in deneyiminden bu iletkenin çevresinde manyetik bir alan olduğu sonucu çıkıyor.
Ampere'nin deneyimi
İki paralel iletkenler içinden bir elektrik akımının aktığı, birbirleriyle etkileşime girer: akımlar aynı yönde ise çekerler ve akımlar ters yönde ise iterler. Bu, iletkenlerin etrafında ortaya çıkan manyetik alanların etkileşimi nedeniyle oluşur.
Manyetik alanın özellikleri
1. Maddi olarak, yani. bizden ve onun hakkındaki bilgimizden bağımsız olarak var olur.
2. Mıknatısların, akımı olan iletkenlerin (hareketli yüklü parçacıklar) oluşturduğu
3. Mıknatısların, iletkenlerin akımla etkileşimi ile tespit edilir (hareketli yüklü parçacıklar)
4. Mıknatıslar, akım taşıyan iletkenler (hareketli yüklü parçacıklar) üzerinde bir miktar kuvvetle etki eder
5. Yok manyetik yükler doğada mevcut değildir. Kuzeyi ayırmak mümkün değil güney kutupları ve tek kutuplu bir gövde elde edin.
6. Cisimlerin manyetik özelliklere sahip olmasının sebebi Fransız bilim adamı Ampere tarafından bulunmuştur. Ampere, herhangi bir cismin manyetik özelliklerinin, içindeki kapalı elektrik akımları tarafından belirlendiği sonucunu ortaya koydu.
Bu akımlar elektronların bir atomdaki yörüngeler etrafındaki hareketini temsil eder.
Bu akımların dolaştığı düzlemler, vücudu oluşturan moleküllerin termal hareketi nedeniyle birbirlerine göre rastgele konumlanırsa, etkileşimleri karşılıklı olarak dengelenir ve vücut herhangi bir manyetik özellik göstermez.
Ve bunun tersi de geçerlidir: Elektronların döndüğü düzlemler birbirine paralelse ve normallerin bu düzlemlere yönleri çakışırsa, bu tür maddeler dış manyetik alanı arttırır.
7. Manyetik kuvvetler Manyetik kuvvet çizgileri adı verilen belirli yönlerde manyetik bir alanda hareket eder. Onların yardımıyla, belirli bir durumda manyetik alanı rahat ve net bir şekilde gösterebilirsiniz.
Manyetik alanı daha doğru bir şekilde tasvir etmek için alanın daha güçlü olduğu yerleri gösterme konusunda anlaştık. elektrik hatları daha yoğun bir şekilde yerleştirilmiştir, yani birbirine daha yakın. Ve tam tersi, alanın daha zayıf olduğu yerlerde daha az alan çizgisi gösterilir; daha az sıklıkla bulunur.
8. Manyetik alan, manyetik indüksiyon vektörü ile karakterize edilir.
Manyetik indüksiyon vektörü - vektör miktarı, manyetik alanı karakterize ediyor.
Manyetik indüksiyon vektörünün yönü, belirli bir noktada serbest manyetik iğnenin kuzey kutbunun yönüyle çakışır.
Alan indüksiyon vektörünün yönü ve akım gücü I "sağ vida (jimlet) kuralı" ile ilişkilidir:
İletkendeki akım yönünde bir jileti vidalarsanız, sapının ucunun belirli bir noktadaki hareket hızının yönü, o noktadaki manyetik indüksiyon vektörünün yönüyle çakışacaktır.
SABİT MANYETİK ALANLAR. İşyerlerindeki kalıcı manyetik alanların (PMF) kaynakları kalıcı mıknatıslar, elektromıknatıslar, yüksek akım sistemleridir. DC(DC iletim hatları, elektrolit banyoları ve diğer elektrikli cihazlar). Kalıcı mıknatıslar ve elektromıknatıslar alet yapımında, vinçlerin manyetik yıkayıcılarında ve diğer sabitleme cihazlarında, manyetik ayırıcılarda, manyetik su arıtma cihazlarında, manyetohidrodinamik jeneratörlerde (MHD), nükleer manyetik rezonans (NMR) ve elektron paramanyetik rezonansta (EPR) yaygın olarak kullanılmaktadır. kurulumların yanı sıra fizyoterapötik uygulamalarda.
Temel fiziksel parametreler, PMP'yi karakterize eden:
2,0 T (vücuda kısa süreli maruz kalma);
5,0 T (ellere kısa süreli maruz kalma);
nüfus için -
0,01 T (sürekli maruz kalma).
İşyerlerinde PMP'nin kontrolü, alan kuvveti ve manyetik indüksiyon (manyetik akı yoğunluğu) ölçülerek önleyici ve rutin sıhhi denetim sırasına göre gerçekleştirilir. Ölçümler personelin bulunabileceği kalıcı işyerlerinde yapılır. Çalışma alanı içerisinde kalıcı bir çalışma alanı yoksa, kaynaktan farklı mesafelerde bulunan birkaç nokta seçilir. PMF'nin kapsadığı alanda manuel işlemler gerçekleştirirken ve mıknatıslanmış malzemeler (tozlar) ve kalıcı mıknatıslarla çalışırken, PMF ile temasın yerel etkilerle (eller, omuz kuşağı) sınırlı olduğu durumlarda ölçümler, parmakların son falanksları, ön kolun ortası, orta omuz
Kalıcı mıknatısların manyetik indüksiyonunun ölçümleri, cihaz sensörünün mıknatısın yüzeyine doğrudan temasıyla gerçekleştirilir. Hijyenik uygulamada indüksiyon kanunlarına ve Hall etkisine dayalı cihazlar kullanılır. Akımetreler (Webermetreler) veya balistik galvanometreler, kalibre edilmiş bir ölçüm bobinine bağlanan manyetik akıdaki değişiklikleri doğrudan ölçer; En yaygın kullanılanlar M-197/1 ve M-197/2 tipi balistik galvanometreler, M-119 ve M-119t tipi akış ölçerler ve Teslametrelerdir.
Oersted ölçüm cihazları, mıknatıslanmış iğnenin sapma derecesine göre, yani iğneyi uzayda belirli bir noktada döndüren kuvvetlerin momentinin büyüklüğüne göre PMF'nin yoğunluğunu ölçmek için kullanılabilir.
İzin verilen maksimum sınırı aşan seviyelerin bulunduğu üretim alanı alanları, ek açıklayıcı bir yazı olan “Dikkat! Manyetik alan!". Akılcı bir çalışma ve dinlenme şekli seçerek, PMF koşullarında geçirilen süreyi azaltarak ve çalışma alanında PMF ile teması sınırlayan bir rota belirleyerek PMF'nin işçiler üzerindeki etkisini azaltmak gerekir.
PMP'lere maruz kalmanın önlenmesi. Yürürken onarım işi Busbar kanal sistemlerinde şöntleme yapılmalıdır. DC teknolojik tesisatlara, bara sistemlerine bakım yapan veya PMP kaynaklarıyla temas halinde olan kişiler, öngörülen şekilde ön ve periyodik testlerden geçmelidir.
Elektronik endüstrisi işletmelerinde yarı iletken cihazların montajı sırasında ellerin PMP ile temasını sınırlayan uçtan uca teknolojik kasetler kullanılmaktadır. Kalıcı mıknatıs üreten işletmelerde, ürünlerin manyetik parametrelerini ölçme işlemi, PMP ile teması engelleyen cihazlar kullanılarak otomatikleştirilmiştir. PMP'nin işçi üzerinde yerel etki olasılığını önleyen uzak cihazların (manyetik olmayan malzemelerden yapılmış forsepsler, cımbızlar, tutucular) kullanılması tavsiye edilir. Eller PMP kapsama alanına girdiğinde elektromanyetik kurulumu kapatmak için engelleme cihazları kullanılmalıdır.
Mıknatıs, kendi etrafında manyetik alan oluşturan bir cisimdir.
Mıknatısın yarattığı kuvvet belirli metallere etki edecektir: demir, nikel ve kobalt. Bu metallerden yapılmış nesneler mıknatıs tarafından çekilir.
(kibrit ve mantar çekmez, yalnızca çivi çekilir) sağ yarı mıknatıs, ataş - herhangi bir yere)
Çekim kuvvetinin maksimum olduğu iki alan vardır. Bunlara kutup denir. İnce bir ipliğe mıknatıs asarsanız belli bir şekilde açılacaktır. Bir ucu daima kuzeyi, diğer ucu güneyi gösterecektir. Bu nedenle kutuplardan birine kuzey kutbu, diğerine ise güney kutbu adı verilir. 
Bir mıknatısın etrafında oluşan manyetik alanın etkisini net bir şekilde görebilirsiniz. Mıknatısı daha önce metal talaşının döküldüğü bir yüzeye yerleştirelim. Manyetik alanın etkisi altında talaş elips benzeri eğriler şeklinde düzenlenecektir. Bu eğrilerin ortaya çıkmasıyla manyetik alan çizgilerinin uzayda nasıl konumlandığı hayal edilebilir. Yönleri genellikle kuzeyden güneye doğru belirlenir. 
İki özdeş mıknatısı alıp kutuplarını birbirine yaklaştırmaya çalışırsak, farklı kutupların birbirini çektiğini, benzerlerin ise ittiğini görürüz. 
Dünyamızın da Dünya'nın manyetik alanı adı verilen bir manyetik alanı vardır. Okun kuzey ucu her zaman kuzeyi gösterir. Bu nedenle kuzey coğrafi kutup Dünya güneydir manyetik kutupÇünkü zıt manyetik kutuplar birbirini çeker. Aynı şekilde coğrafi güney kutbu da manyetik kuzey kutbudur. 
Pusula iğnesinin kuzey ucu, Dünyanın güney manyetik kutbu tarafından çekildiği için daima kuzeyi gösterir.
Kuzeyden güneye uzanan ve içinden akım geçen bir telin altına pusula yerleştirirsek manyetik iğnenin sapacağını görürüz. Bu da elektrik akımının kendi çevresinde manyetik alan oluşturduğunu kanıtlar. 
İçinden elektrik akımı geçen bir telin altına birkaç pusula yerleştirirsek bütün okların aynı açıda sapacağını görürüz. Bu, telin yarattığı manyetik alanın farklı alanlarda aynı olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, her iletken için manyetik alan çizgilerinin eşmerkezli daireler biçiminde olduğu sonucuna varabiliriz. 
Manyetik alan çizgilerinin yönü sağ el kuralı kullanılarak belirlenebilir. Bunu yapmak için, sağ elinizin uzatılmış başparmağı elektrik akımının yönünü gösterecek şekilde elektrik akımı olan iletkeni zihinsel olarak sağ elinizle tutmanız gerekir, ardından bükülmüş parmaklar manyetik alan çizgilerinin yönünü gösterecektir. 
Bir metal teli spiral şeklinde bükersek ve içinden bir elektrik akımı geçirirsek, her bir dönüşün manyetik alanları, spiralin toplam alanı olarak toplanır. 
Spiralin manyetik alanının etkisi, kalıcı bir mıknatısın manyetik alanının etkisine benzer. Bu prensip bir elektromıknatısın yaratılmasının temelini oluşturdu. Kalıcı bir mıknatıs gibi güney ve kuzey kutbuna sahiptir. Kuzey Kutbu manyetik alan çizgilerinin geldiği yerdir. 
Kalıcı mıknatısın gücü zamanla değişmez. Elektromıknatısla durum farklıdır. Bir elektromıknatısın gücünü değiştirmenin üç yolu vardır.
İlk yol. Spiralin içine metal bir çekirdek yerleştirelim. Bu durumda çekirdeğin manyetik alanı ile spiralin manyetik alanının eylemleri özetlenir.
İkinci yol. Spiralin dönüş sayısını arttıralım. Spiralin dönüş sayısı arttıkça, daha fazla aksiyon manyetik alan kuvveti.
Üçüncü yol. Spiralde akan elektrik akımının gücünü arttıralım. Manyetik alanlar bireysel dönüşler artacak, dolayısıyla spiralin toplam manyetik alanı da artacaktır. 
Hoparlör
Hoparlör cihazı bir elektromıknatıs ve kalıcı bir mıknatıs içerir. Hoparlör membranına bağlanan elektromıknatıs, sağlam bir şekilde sabitlenmiş kalıcı bir mıknatıs üzerine yerleştirilmiştir. Aynı zamanda membran hareketli kalır. Türüne bağlı olarak bir elektromıknatıstan alternatif elektrik akımı geçirelim. ses titreşimleri. Elektrik akımı değiştikçe, elektromıknatıstaki manyetik alanın etkisi de değişir.
Sonuç olarak, elektromıknatıs kalıcı mıknatıstan çekilecek veya itilecektir. farklı güç. Üstelik hoparlör zarı, elektromıknatısla tamamen aynı titreşimleri gerçekleştirecektir. Böylece mikrofona söylenenler hoparlörden duyulacaktır. 
Arama
Elektrikli kapı zili, elektrik rölesi olarak sınıflandırılabilir. Ara sıra olmasının nedeni ses sinyali periyodik kısa devreler ve elektrik devresindeki açıklıklardır.
Zil butonuna basıldığında elektrik devresi kapatılır. Zil dili bir elektromıknatıs tarafından çekilir ve zile çarpar. Bu durumda dil elektrik devresini açar. Akım akışı durur, elektromıknatıs çalışmaz ve dil orijinal konumuna geri döner. Elektrik devresi tekrar kapanır, dil yine elektromıknatıs tarafından çekilir ve zile çarpar. Bu işlem çağrı butonuna bastığımız sürece devam edecektir. 
Elektrik motoru
Elektromıknatısın önüne serbestçe dönen bir manyetik iğne yerleştirelim ve döndürelim. Manyetik iğnenin aynı kutbu elektromıknatısa doğru çevirdiği anda elektromıknatısı açarsak bu hareketi koruyabiliriz.
Elektromıknatısın çekim kuvveti yeterlidir. dönme hareketi oklar durmadı. 
(resimde kırmızı ok yakındayken düğmeye basıldığında mıknatıs bir darbe alır. Yeşil ok yakındayken düğmeye basarsanız elektromıknatıs durur)
Bu prensip elektrik motorunun temelini oluşturur. Ancak içinde dönen manyetik bir iğne değil, stator adı verilen statik olarak sabitlenmiş at nalı şeklindeki bir mıknatısın içinde armatür adı verilen bir elektromıknatıstır. Devrenin tekrar tekrar açılıp kapanması nedeniyle elektromıknatıs, yani. çapa sürekli olarak dönecektir. 
Elektrik akımı armatüre iki yalıtımlı yarım halka olan iki kontak üzerinden girer. Bu, elektromıknatısın sürekli olarak kutup değiştirmesine neden olur. Zıt kutuplar birbirine zıt olduğunda motor yavaşlamaya başlar. Ancak şu anda elektromıknatısın polaritesi değişiyor ve artık birbirinin karşısında aynı kutuplar var. İtiyorlar ve motor dönmeye devam ediyor. 
Jeneratör
Spiralin uçlarına bir voltmetre bağlayalım ve dönüşlerinin önünde kalıcı bir mıknatısı sallamaya başlayalım. Bu durumda voltmetre voltajın varlığını gösterecektir. Buradan elektrik iletkeninin değişen manyetik alandan etkilendiği sonucuna varabiliriz.
Bundan elektriksel indüksiyon kanunu çıkar: Bobin değişen bir manyetik alan içinde olduğu sürece indüksiyon bobininin uçlarında bir voltaj mevcut olacaktır.
Bir endüksiyon bobininin dönüşü ne kadar fazlaysa uçlarında o kadar fazla voltaj görünür. Manyetik alanı güçlendirerek veya daha hızlı değişmesini sağlayarak voltaj artırılabilir. İndüksiyon bobininin içine yerleştirilen bir metal çekirdek, çekirdeğin mıknatıslanması nedeniyle manyetik alan arttıkça indüksiyon voltajını artırır. 
(mıknatıs bobinin önünde daha güçlü bir şekilde sallanmaya başlar, bunun sonucunda voltmetre iğnesi çok daha fazla sapar)
Jeneratör, elektrik motorunun tam tersidir. Çapa, yani. Bir elektromıknatıs, kalıcı bir mıknatısın manyetik alanında döner. Armatürün dönmesi nedeniyle üzerine etki eden manyetik alan sürekli değişmektedir. Sonuç olarak, ortaya çıkan endüksiyon voltajı değişir. Sırasında tam dönüş Armatür voltajı zamanın yarısında pozitif, yarısında negatif olacaktır. Bunun bir örneği, alternatif voltaj üreten bir rüzgar jeneratörüdür. 
Trafo
İndüksiyon kanununa göre manyetik alan değişirse gerilim oluşur. indüksiyon bobini. Ancak bobinin manyetik alanı yalnızca içinde alternatif bir voltaj belirdiğinde değişecektir.
Manyetik alan sıfırdan sonlu bir değere değişir. Bobini bir voltaj kaynağına bağlarsanız, ortaya çıkan alternatif manyetik alan, ana voltajı dengeleyecek kısa süreli bir endüksiyon voltajı yaratacaktır. İndüklenen voltajın oluşumunu gözlemlemek için iki bobin kullanılması gerekli değildir. Bu, tek bir bobinle yapılabilir, ancak daha sonra bu işleme kendi kendine indüksiyon denir. Bobindeki voltaj, bir süre sonra, manyetik alan değişmeyi bırakıp sabit hale geldiğinde maksimuma ulaşır. 
Bobini voltaj kaynağından ayırırsak manyetik alan da aynı şekilde değişir. Bu durumda, düşen voltajı önleyen kendi kendine indüksiyon olgusu da ortaya çıkar. Bu nedenle voltaj anında sıfıra düşmez, ancak belirli bir gecikmeyle düşer. 
Bir voltaj kaynağını sürekli olarak bir bobine bağlayıp çıkarırsak, etrafındaki manyetik alan sürekli değişecektir. Aynı zamanda alternatif bir endüksiyon voltajı da ortaya çıkar. Şimdi bunun yerine bobini bir AC voltaj kaynağına bağlayalım. Bir süre sonra alternatif bir endüksiyon voltajı belirir. 
İlk bobini alternatif bir voltaj kaynağına bağlayalım. Metal çekirdek sayesinde ortaya çıkan alternatif manyetik alan ikinci bobine de etki edecektir. Bu, devreler birbirine bağlı olmasa bile alternatif voltajın bir elektrik akımı devresinden diğerine aktarılabileceği anlamına gelir. 
Aynı parametrelere sahip iki bobin alırsak, ikincisinde birinci bobine etki eden voltajın aynısını elde edebiliriz. Bu fenomen transformatörlerde kullanılır. Transformatörün tek amacı ikinci bobinde birinciden farklı bir voltaj oluşturmaktır. Bunu yapmak için ikinci bobinin daha fazla veya daha az sayıda dönüşe sahip olması gerekir. 
İlk bobinin 1000 dönüşü ve ikincisinin 10 dönüşü varsa, ikinci devredeki voltaj, birincideki voltajın yalnızca yüzde biri olacaktır. Ancak mevcut güç neredeyse yüz kat artıyor. Bu nedenle transformatörler yüksek voltaj oluşturmak için gerekli büyük güç akım 
