자기장 강도. 자화력

전선이나 코일 주위에는 항상 전류가 흐르고 있습니다. 자기장… 영구 자석의 자기장은 원자의 궤도에서 전자의 이동으로 인해 발생합니다.

자기장은 강도로 특징지어집니다. 자기장의 강도 H는 기계적 강도와 유사합니다. 그것은 벡터 양, 즉 크기와 방향을 가지고 있습니다.

자기장, 즉 자석 주변의 공간은 자석의 N극에서 나와 S극으로 들어가는 것으로 간주되는 자력선으로 채워진 것으로 나타낼 수 있습니다(그림 1). 자력선의 접선은 자기장의 세기 방향을 나타냅니다.

자기장은 자기선의 밀도가 높은 곳(자석의 극 또는 전류가 흐르는 코일 내부)에서 더 강합니다.

전류 I와 코일의 회전 수 ω가 클수록 전선 근처(또는 코일 내부)의 자기장이 커집니다.

공간의 임의 지점에서 자기장 H의 강도는 제품 ∙ ω가 크고 자력선의 길이가 짧을수록 커집니다.

H = (I ∙ ω) / 엘.

자기장의 세기를 측정하는 단위가 미터당 암페어(A/m)라는 식으로부터 도출됩니다.

주어진 균일 필드의 각 자력선에 대해 제품 H1 ∙ l1 = H2 ∙ l2 = … = H ∙ l = I ∙ ω는 동일합니다(그림 1).

쌀. 1.

자기 회로의 제품 H ∙ l은 전기 회로의 전압과 유사하며 자기 전압이라고하며 자기 유도선의 전체 길이를 따라 취하는 것을 자화력 (ns) Fm : Fm = H ∙ l = 나는 ∙ ω.

자화력 Fm은 암페어 단위로 측정되지만 기술적으로는 암페어라는 이름 대신 암페어-턴이라는 이름이 사용되며 Fm은 전류와 회전 수에 비례한다는 점을 강조합니다.

길이가 직경(l≫d)보다 훨씬 큰 코어가 없는 원통형 코일의 경우 코일 내부의 자기장은 균일한 것으로 간주할 수 있습니다. 코일의 전체 내부 공간에서 동일한 자기장 강도 H로(그림 1). 이러한 코일 외부의 자기장은 내부보다 훨씬 약하기 때문에 외부 자기장은 무시할 수 있으며 계산에서 n으로 가정합니다. c 코일은 코일 내부의 전계 강도와 코일 길이의 곱과 같습니다.

와이어와 전류 코일의 자기장의 극성은 짐벌 규칙에 의해 결정됩니다. 짐벌의 전방 이동이 전류 방향과 일치하면 짐벌 핸들의 회전 방향이 자력선의 방향을 나타냅니다.

의 예

1. 2000번 감은 코일에 3A의 전류가 흐른다. n은 무엇입니까? V. 코일?

Fm = I ∙ ω = 3 ∙ 2000 = 6000A. 코일의 자화 강도는 6000암페어-턴입니다.

2. 2500회전 코일은 n을 가져야 합니다. p. 10000 A. 어떤 전류가 흘러야 합니까?

나는 = Fm / ω = (I ∙ ω) / ω = 10000/2500 = 4A.

삼.전류 I = 2 A가 코일을 통해 흐릅니다. n을 제공하기 위해 코일에 몇 번 감아야 합니까? 마을 8000A?

ω = Fm / I = (I ∙ ω) / I = 8000/2 = 4000턴.

4. 100회 회전하는 10cm 길이의 코일 내부에서 자기장의 강도 H = 4000A/m를 확보해야 합니다. 코일이 얼마나 많은 전류를 전달해야 합니까?

코일의 자화력은 Fm = H ∙ l = I ∙ ω입니다. 따라서 4000A/m ∙ 0.1m = I ∙ 100; I = 400/100 = 4A.

5. 코일(솔레노이드)의 직경은 D = 20mm이고 길이는 l = 10cm이며 코일은 직경 d = 0.4mm의 구리선으로 감겨 있습니다. 4.5V에서 스위치를 켰을 때 코일 내부의 자기장의 세기는 얼마인가?

단열재의 두께를 고려하지 않은 회전 수 ω = l∶d = 100∶0.4 = 250 회전.

루프 길이 π ∙ d = 3.14 ∙ 0.02m = 0.0628m.

코일 길이 l1 = 250 ∙ 0.0628 m = 15.7 m.

코일의 활성 저항 r = ρ ∙ l1 / S = 0.0175 ∙ (4 ∙ 15.7) / (3.14 ∙ 0.16) = 2.2 옴.

전류 I = U / r = 4.5 / 2.2 = 2.045 A ≈2 A.

코일 내부의 자기장의 강도 H = (I ∙ ω) / l = (2 ∙ 250) / 0.1 = 5000 A / m.

6. 전류 I = 100A가 흐르는 직선으로부터 1, 2, 5cm 거리에서 자기장의 강도를 결정합니다.

공식 H ∙ l = I ∙ ω를 사용합시다.

직선 와이어 ω = 1 및 l = 2 ∙ π ∙ r의 경우,

어디서 H = I / (2 ∙ π ∙ r).

H1 = 100 / (2 · 3.14 · 0.01) = 1590A / m; H2 = 795A/m; H3 = 318A/m.