Das Magnetfeld des Elektromagneten. Elektromagnete
Zweifellos hat jeder in der Kindheit gern mit ihm gespieltMagnet. Einen Dauermagneten zu bekommen, war sehr einfach: Zu diesem Zweck war es notwendig, eine alte Säule zu finden, um daraus einen Tonwiedergabesprecher zu extrahieren und nach einfachen "Vandalenaktionen" einen Ringmagneten herauszuholen. Es ist nicht überraschend, dass viele ein Experiment mit Metallspänen und einem Blatt Papier durchführten. Das Sägemehl befand sich entlang der Spannungslinien des Feldes.
In der Elektrotechnik eine viel breitere Verteilungerhalten nicht permanent, sondern Elektromagnete. Aus dem Verlauf der Physik ist bekannt, dass wenn ein Strom durch einen Leiter fließt, ein Magnetfeld um diesen herum erzeugt wird, dessen Wert direkt mit dem Stromwert des Stromes zusammenhängt.
Zweifler können die einfachste Erfahrung wiederholenOersted, wenn ein Kompass neben dem geradlinigen Leiter mit Strom gelegt wird. In diesem Fall wird der Pfeil vom geografischen Nordpol des Planeten (senkrecht zum Draht) abweichen. Die Richtung der Abweichung kann mit Hilfe der Regel der rechten Hand bestimmt werden: Legen Sie die rechte Hand parallel zur Leiterhandfläche nach unten. 4 Finger müssen die Richtung des Stromes anzeigen. Dann markiert der um 90 Grad gebogene Daumen die Ablenkungsseite des Pfeils. Um den geraden Draht sieht das Magnetfeld aus wie ein Zylinder mit einem Draht in der Mitte. Aber die Spannungslinien bilden Ringe.
In der Elektrotechnik sind diese Magnetfelderwerden hauptsächlich in Spulen verwendet. Oft kann man den Ausdruck "magnetisches Feld eines Solenoids" hören. Stellen Sie sich einen gewöhnlichen Nagel und einen dünnen Draht isoliert vor. Wir wickeln den Draht gleichmäßig auf den Nagel und bekommen ein Solenoid. In diesem Fall beeinflusst der Nagel das Magnetfeld des Solenoids, aber das ist ein völlig anderes Thema. Es ist wichtig zu verstehen, was genau mit diesem Begriff gemeint ist. Wenn nun die Spule an die Stromquelle angeschlossen wird, entsteht um sie herum ein Magnetfeld.
Die Energie des magnetischen Feldes des Solenoidsist direkt proportional zum Wert der Induktivität und zum Quadrat des Stroms, der durch die Windungen fließt. Die Induktivität hängt wiederum vom Quadrat der Windungszahl ab. In diesem Fall ist es notwendig, das Wicklungsdesign zu berücksichtigen: Es kann ein einfacher Fall mit einer Schicht von Windungen sein, und auch eine Mehrschichtstruktur, bei der die Stromrichtung in den Windungen eine korrigierende Wirkung auf die Gesamtenergie hat. Solenoide werden in den Schemata von Straßenbahnen, Schneidmechanismen, Schützen usw. verwendet.
Das Magnetfeld des Magneten istRinge, die an einem Ende der Wicklung austreten und in die andere eintreten. Innerhalb der Spule sind die Kraftlinien nicht unterbrochen, sondern breiten sich in einem dielektrischen Medium oder entlang eines leitenden Kerns aus. Korollar: Das Feld des Solenoids ist polar. Die Linien verlassen den magnetischen Nordpol und kehren zum Südpol zurück. Es ist nicht schwer zu erraten, dass das Magnetfeld des Elektromagneten von der Polarität der Stromquelle abhängt, die mit den Enden des Drahtes verbunden ist. Die magnetischen Eigenschaften des Solenoids stimmen praktisch mit dem Permanentmagneten überein. Dies ermöglicht, dass der Elektromagnet als ein Elektromagnet verwendet wird. In der Produktion können Sie die Kräne sehen, die anstelle des Hakens eine elektromagnetische Scheibe setzten. Dies ist der "große Bruder" des Solenoids - die Wicklung auf dem Kern. Die Besonderheit aller Elektromagnete besteht darin, dass die magnetischen Eigenschaften nur dann existieren, wenn der Strom durch die Windungen fließt.
Zusätzlich zu Solenoiden werden häufig Toroide verwendet. Dies sind die gleichen Drahtwindungen, aber auf einem kreisförmigen magnetischen Kreis gewickelt. Dementsprechend sind das Magnetfeld des Solenoids und der Toroid unterschiedlich. Das Hauptmerkmal besteht darin, dass sich die Kraftlinien des Magnetfelds entlang des Magnetkerns in der Spule selbst ausbreiten und nicht außerhalb, wie im Fall eines Solenoids. All dies zeigt eine höhere Effizienz der Spulen auf dem magnetisch leitfähigen Ringmaterial an. Folge: Ringkerntransformatoren sind zuverlässig und haben weniger Verluste als ihre üblichen Pendants.
