자기 유도란 무엇인가
이 기사에서는 자기 유도가 무엇인지, 자기장과 어떤 관련이 있는지, 자기 유도가 전류와 어떤 관련이 있고 전류에 어떤 영향을 미치는지 이해하려고 노력할 것입니다. 유도선의 방향을 결정하는 기본 규칙을 상기하고 정자기 문제를 해결하는 데 도움이 되는 몇 가지 공식도 살펴보겠습니다.
공간의 선택된 지점에서 자기장의 특성 강도는 자기 유도 B입니다. 이 벡터 양은 자기장이 그 안에서 움직이는 하전 입자에 작용하는 힘을 결정합니다. 입자의 전하가 q이고 속도가 v이고 공간의 주어진 지점에서 자기장의 유도가 B이면 자기장의 측면에서 해당 지점에서 입자에 힘이 작용합니다.
따라서 B는 크기와 방향이 자기장 측면에서 움직이는 전하에 작용하는 로렌츠 힘이 다음과 같은 벡터입니다.
여기서 α는 속도 벡터와 자기 유도 벡터 사이의 각도입니다. 로렌츠 힘 벡터 F는 속도 벡터와 자기 유도 벡터에 수직입니다.그 방향은 균일한 자기장에서 양전하를 띤 입자가 운동하는 경우에 결정됩니다. 왼손법칙:
«자기 유도 벡터가 손바닥에 들어가도록 왼손을 배치하고 4 개의 뻗은 손가락이 양전하 입자의 운동 방향을 향하면 90도 구부러진 엄지 손가락은 로렌츠 힘.»
도체의 전류는 하전 입자의 움직임이기 때문에 자기 유도는 균일한 자기장을 가진 프레임에 작용하는 최대 기계적 모멘트 대 프레임의 전류 곱의 비율로 정의할 수도 있습니다. 프레임:
자기 유도는 전기장의 강도와 유사한 자기장의 기본 특성입니다. SI 시스템에서 자기 유도는 테슬라(T) 단위로, CGS 시스템에서는 가우스(G) 단위로 측정됩니다. 1 테슬라 = 10,000 가우스. 1T는 1A의 전류가 흐르는 1m2 면적의 프레임에 1N•m과 같은 최대 회전 기계적 힘 모멘트가 작용하는 균일한 자기장의 유도입니다.
그건 그렇고, 위도 50 °에서 지구 자기장의 유도는 평균 0.00005 T이고 적도는 0.000031 T입니다. 자기 유도 벡터는 항상 자기장 선에 접선 방향으로 향합니다.
균일한 자기장에 배치된 루프는 자기 유도 벡터의 플럭스인 자속 Ф에 의해 관통됩니다. 자속 F의 크기는 윤곽에 대한 자기 유도 벡터의 방향, 크기 및 자기 유도선에 의해 뚫린 윤곽의 면적에 따라 달라집니다.벡터 B가 루프 영역에 수직이면 루프를 관통하는 자속 F가 최대가 됩니다.
유도라는 용어 자체는 "안내"를 의미하는 라틴어 "유도"에서 유래합니다(예: 생각을 제안하는 것, 즉 생각을 유발하는 것). 동의어: 지도, 배경, 교육. 전자기 유도 현상과 혼동하지 마십시오.
활선이 주변에 있습니다. 자기장… 전류의 자기장은 1820년 덴마크 물리학자 Hans Christian Oersted에 의해 발견되었습니다. 직선을 따라 흐르는 전류 I의 자기장 B 유도의 힘선 방향을 결정하려면 오른쪽 나사 또는 짐벌 규칙을 사용하십시오.
«짐벌 핸들의 회전 방향은 자기 유도선 B의 방향을 나타내며 짐벌의 점진적인 움직임은 도체의 전류 방향에 해당합니다.»
이 경우 전류 I가 흐르는 도체로부터 거리 R에서 자기 유도 B의 값은 다음 공식으로 찾을 수 있습니다.
자기 상수는 어디에 있습니까?
양전하에서 시작하여 정전기장 E의 강도선이 음전하로 끝나면 자기 유도선 B는 항상 닫힙니다. 전하와 달리 전하와 같은 극을 생성하는 자기 전하는 자연계에서 발견되지 않았습니다.
이제 몇 마디 영구 자석에 대해… 19세기 초 프랑스 연구원이자 자연 물리학자인 André-Marie Ampere는 분자 전류에 대한 가설을 제안했습니다. Ampere에 따르면, 원자핵 주변의 전자 이동은 기본 전류를 생성하고, 이는 차례로 원자핵 주위에 기본 자기장을 생성합니다.그리고 강자성체 조각을 외부 자기장에 넣으면 이 미세한 자석이 외부 자기장을 향하게 되고 강자성체 조각은 자석이 됩니다.
오늘날 네오디뮴-철-붕소 합금과 같이 잔류 자화 값이 높은 물질을 사용하면 강력한 영구 자석을 얻을 수 있습니다. 네오디뮴 자석은 10년 동안 자화의 1-2% 이상을 잃지 않습니다. 그러나 + 70 ° C 이상의 온도로 가열하면 쉽게 자기를 제거할 수 있습니다.
이 기사가 자기 유도가 무엇이며 어디에서 왔는지에 대한 일반적인 아이디어를 얻는 데 도움이 되었기를 바랍니다.