Магнитное поле - это иллюстрация, цель которой - описать и визуализировать, как магнитная сила распределяется между магнитным объектом или вокруг самого магнитного объекта.
Как мы уже знаем, у магнитов есть два полюса, называемые северным полюсом и южным полюсом.
Если поднести магнит близко к другому магниту, полюса которого одного типа, два магнита будут испытывать отталкивание.
Другое дело, если два магнита приблизить друг к другу полюсами разных типов, в результате возникнет взаимное притяжение.
Визуализация магнитного поля
Магнитное поле можно визуализировать двумя способами, а именно:
- Математически описывается как вектор. Каждый вектор в каждой точке в форме стрелки имеет направление и величину в зависимости от величины магнитной силы в этой точке.
- Иллюстрирует использование линий. Каждый вектор соединен непрерывной линией, и можно сделать как можно больше линий. Этот метод чаще всего используется для описания магнитного поля.
Характеристики силовых линий магнитного поля.
Силовые линии магнитного поля имеют полезные для анализа характеристики, а именно:
- Каждая линия никогда не пересекает друг друга
- Линии станут более плотными в областях, где увеличивается магнитное поле. Это указывает на то, что чем плотнее силовые линии магнитного поля, тем больше магнитная сила в этой области.
- Эти линии не начинаются и не заканчиваются ниоткуда, но линии образуют замкнутый круг и остаются соединенными в магнитном материале.
- Направление магнитного поля показано стрелками на линиях. Иногда стрелки не рисуются на линиях магнитного поля, но магнитное поле всегда будет иметь направление от северного (северного) к южному (южному) полюсу.
- Эти линии можно визуализировать в реальном времени. Самый простой способ - распределить порошок железной крошки вокруг магнита, и он будет иметь те же характеристики, что и силовые линии магнитного поля.
Формулы измерения и магнитного поля
Магнитное поле является векторной величиной, поэтому есть два аспекта измерения магнитного поля, а именно его величина и направление.
Чтобы измерить направление, мы можем использовать магнитный компас. Если магнитный компас расположен вокруг магнитного поля, стрелка компаса также будет следовать за направлением магнитного поля в этой точке.
Также читайте: Определение и различие омонимов, омофонов и омографовВ формуле магнитного поля величина магнитного поля записывается с помощью символа B. В соответствии с Международной системой, величина выражается в единицах тесла (Тл), что происходит от имени Николы Тесла.
Тесла определяется как сила магнитного поля. Например, небольшой холодильник создает магнитное поле в 0,001 Тл.
Есть один способ создать магнитное поле без использования магнита, а именно, проводя электрический ток.
Когда мы пропускаем электрический ток через кабель (например, подключая его к батарее), мы получаем два явления. Чем больше ток, протекающий по кабелю, тем сильнее создается магнитное поле. Точно так же наоборот.
В соответствии с законом Ампера магнитные поля применяются разными способами, поэтому некоторые из уравнений имеют следующий вид:
Формула магнитуды для магнитного поля
B = μ I / 2 π r
Информация:
- B = величина магнитного поля (Тл)
- μ = константа проницаемости (4π 10-7 Тм / А)
- I = электрический ток (А)
- r = расстояние от кабеля (м)
Формула количества электрического тока
I = B 2πr / μ
Информация:
- B = величина магнитного поля (Тл)
- μ = константа проницаемости (4π 10-7 Тм / А)
- I = электрический ток (А)
- r = расстояние от кабеля (м)
Определение магнитного полюса правой рукой
Чтобы узнать направление, мы можем использовать принцип правой руки. Большой палец показывает направление потока электричества, а другие пальцы показывают направление магнитного поля вокруг провода.
Направление большого пальца вверх указывает направление электрического потока символом i. В то время как направление других четырех радиусов представляет направление поля мегасети с символом B. Изображение выше находится в горизонтальном и вертикальном положении.
Примеры проблем с магнитным полем и их объяснения
Проблема 1
Электрифицированный провод i = 4 А, как показано ниже!
Уточнить:
- Напряженность магнитного поля в точке А.
- Напряженность магнитного поля в точке B
- Направление магнитного поля в точке А.
- Направление магнитного поля в точке B
Обсуждение:
Известный
- I = 4 А
- r A = 2 м
- r B = 1 м
Поселок
- B = μI / 2 π r A
- = 4 π 10 - 7 4/2 π 2
- = 4 10-7 т
Итак, магнитное поле в точке А составляет 4 10-7 Тл.
- B = μI / 2 π r B
- В = 4 π 10 - 7 4/2 π 1
- В = 8 10-7 т
Итак, магнитное поле в точке B составляет 8 10-7 Тл.
В задаче, запрашивающей направление, мы можем использовать правило правой руки, где предполагается, что большой палец является током, а другие четыре пальца представляют собой магнитное поле, при этом зажимая провод в точке А.
Также прочтите: 24+ языковых стиля (видов маджас) вместе с полным пониманием и примерамиТак, чтобы направление магнитного поля в точке А было наружу или к читателю.
В задаче, запрашивающей направление, мы можем использовать правило правой руки, где предполагается, что большой палец является током, а другие четыре пальца представляют собой магнитное поле, при этом зажимая провод в точке B.
Так что направление магнитного поля в точке B находится в считывающем устройстве или от него.
Проблема 2
Посмотрите на следующую картинку!
Определите величину и направление магнитного поля в точке P!
Обсуждение
Ток A будет создавать магнитное поле в точке P с направлением входа в поле, в то время как ток B создает магнитное поле с направлением вне поля.
Направление согласно B a входит в поле.
Проблема 3
Посмотрите на картинку выше, рядом с магнитным компасом проложен провод с электрическим током. Сколько электрического тока (и направления) необходимо, чтобы нейтрализовать магнитное поле Земли относительно компаса, чтобы компас не работал?
Предполагается, что магнитное поле Земли равно
Обсуждение
Используя формулу магнитного поля:
Вы можете узнать количество электрического тока, а именно:
Вы знаете, что расстояние r от компаса до кабеля составляет 0,05 м. затем получили:
Используя правило правой руки, мы должны положить большие пальцы вниз так, чтобы другие пальцы находились в направлении, противоположном направлению магнитного поля компаса. Так что направление тока должно проникать в сторону бумаги / экрана, от нас.
Проблема 4
Провода A и B расположены на расстоянии 1 м друг от друга, и на них подается напряжение 1 A и 2 A соответственно в направлении, показанном на рисунке ниже.
Определите местоположение точки C, где напряженность магнитного поля равна НУЛЮ!
Обсуждение
Чтобы напряженность поля была равна нулю, напряженности поля, создаваемые проводом A и проводом B, должны быть противоположными и равными. Возможные положения: слева от провода A или справа от провода B. Какое из них выбрать, выберите точку ближе к силе меньшего тока. Чтобы позиция находилась слева от провода A, просто назовите расстояние как x.
Таково объяснение материала магнитного поля и примеры проблем. Может быть полезно.
Справка:
- Материя магнитного поля
- Понимание магнитного поля
- Магнитное поле - формула, определение, все дело, пример задачи
- Магнитное поле: определение, типы, формулы, примеры задач