Электрическое и электромагнитное поле

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

В природе существует электрические и магнитные поля, взаимодействующие между собой и, при определённых условиях могут порождающие друг друга.

Электрическое поле является частью электромагнитного поля.

Электромагнитное поле – это итог взаимодействия электрического и магнитного полей, фундаментальное физическое поле, которое возникает вокруг заряженных тел. Таким образом, электрическое поле – это часть поля электромагнитного, которое в свою очередь порождает электромагнитные волны, распространяющиеся в пространстве со скоростью света. Это не что иное, как возмущения электромагнитного поля.

Магнитное поле

При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него образуется магнитное поле.

Магнитное поле, это часть электромагнитного поля.

Магнитное поле - это особый вид материи, которая существует вокруг подвижных электрических зарядов.

Оно обладает энергией, которая проявляет себя в виде электромагнитных сил, действующих на отдельные движущиеся электрические заряды (электроны и ионы) и на их потоки, т. е. электрический ток. Под влиянием электромагнитных сил движущиеся заряженные частицы отклоняются от своего первоначального пути в направлении, перпендикулярном полю. Магнитное полеобразуется только вокруг движущихся электрических зарядов, и его действие распространяется тоже лишь на движущиеся заряды. Магнитное и электрические поля неразрывны и образуют совместно единое электромагнитное поле. Всякое изменение электрического поля приводит к появлению магнитного поля и, наоборот, всякое изменение магнитного поля сопровождается возникновением электрического поля. Электромагнитное поле распространяется со скоростью света, т. е. 300 000 км/с.

В электротехнике принято рассматривать свойства электрического и магнитного полей по отдельности.

Рис. 2 Структура магнитного поля

Графическое изображение магнитного поля. Графически магнитное поле изображают магнитными силовыми линиями или линии магнитной индукции, которые проводят так, чтобы направление силовой линии в каждой точке поля совпадало с направлением сил поля (рис.3); магнитные силовые линии всегда являются непрерывными и замкнутыми. Направление магнитного поля в каждой точке может быть определено при помощи магнитной стрелки. Северный полюс стрелки всегда устанавливается в направлении действия сил поля. Конец постоянного магнита, из которого выходят силовые линии (рис. 6), принято считать северным полюсом, а противоположный конец, в который входят силовые линии, — южным полюсом (силовые линии, проходящие внутри магнита, не показаны). Распределение силовых линий между полюсами плоского магнита можно обнаружить при помощи стальных опилок, насыпанных на лист бумаги, положенный на полюсы. Для магнитного поля в воздушном зазоре между двумя параллельно расположенными разноименными полюсами постоянного магнита характерно равномерное распределение силовых магнитных линий (силовые линии, проходящие внутри магнита, не показаны).

Линии магнитной индукции - это линии, касательными к которой в любой её точке является вектор магнитной индукции.

Рис. 3 Линия магнитной индукции

Однородное магнитное поле - это магнитное поле, у которого в любой его точке вектор магнитной индукции неизменен по величине и направлению;

Наблюдается между пластинами плоского конденсатора, внутри соленоида (если его диаметр много меньше его длины) или внутри полосового магнита.

Соленоид - это катушка из провода с железным сердечником.

Рис. 4 Однородное магнитное поле между полюсами постоянного магнита.

Магнитное поле прямого проводника с током изображается в виде концентрических окружностей:

или

где - направление тока в проводнике на нас перпендикулярно плоскости листа,
- направление тока в проводнике от нас перпендикулярно плоскости листа.

Рис. 5 Направление тока в проводнике

Магнитное поле соленоида:

Рис. 6 Магнитное поле соленоида

Магнитное поле полосового магнита:

- аналогично магнитному полю соленоида.

СВОЙСТВА ЛИНИЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

имеют направление;
непрерывны;
замкнуты (т.е. магнитное поле является вихревым);
не пересекаются;
по их густоте судят о величине магнитной индукции.

НАПРАВЛЕНИЕ ЛИНИЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

- определяется по правилу буравчика или по правилу правой руки.

Правило буравчика ( в основном для прямого проводника с током):

Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

Рис. 7 Правило буравчика

Правило правой руки ( в основном для определения направления магнитных линий
внутри соленоида):

Если обхватить соленоид ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены вдоль тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.

Рис.8 Правило правой руки

Существуют другие возможные варианты применения правил буравчика и правой руки.

Таким образом, для получения магнитного поля необходимо иметь катушку с железным сердечником.

Все электрические машины и трансформаторы используют магнитное поле, следовательно, все они имеют обмотки с сердечником.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒