Hoe om magnetiese vloed te vind: wat, hoe, tipes, wanneer, hoekom en gedetailleerde feite


In hierdie artikel sal ons sien hoe om magnetiese vloed deur die enkele lus en die stroomdraende geleier met 'n aantal windings te vind.

Die magnetiese vloed word aangedui as die produk van die magnetiese veld waarin die materiaal geplaas is en die area waardeur die magnetiese vloed penetreer en gegee deur die verhouding as

Hoe om magnetiese vloeddigtheid te vind?

Die magnetiese vloed digtheid word gedefinieer as die totale aantal magnetiese vloedlyne wat deur die eenheidsoppervlakte van 'n materiaal penetreer.

Die magnetiese vloed kan bereken word deur die totale vloed deur die geleidende materiaal en die area van die materiaal waardeur die magnetiese vloed deur die oppervlak penetreer te vind.

Die magnetiese vloed deur die oppervlak is

Gevolglik word die magnetiese vloeddigtheid die magnetiese vloed deur die eenheidsoppervlakte.

Magnetiese vloeddigtheid is 'n verhouding van magnetiese vloed deur die deursnee-area waardeur die vloedlyne penetreer.

Hoe om magnetiese vloed-afmetings te vind?

Die dimensie is die wiskundige manier om die eenhede van die meetbare hoeveelheid in 'n eenvoudige figuur uit te druk.

Die dimensie van die magnetiese vloed kan bepaal word deur om die dimensie van die magneetveld en die area te ken waardeur die magnetiese vloedlyne dring.

Die magnetiese veld word gedefinieer as die krag wat uitgeoefen word op 'n gelaaide deeltjie in die teenwoordigheid van 'n magnetiese veld deur die snelheid en die magnetiese vloed deur die deeltjie en dienooreenkomstig is die dimensie van die magneetveld gebaseer op die afmetings van hierdie hoeveelhede.

Ons kan die eenheid van die magneetveld wiskundig voorstel deur al die hoeveelhede in dimensieformaat te skryf. Die krag op die ladings as gevolg van die kombinasie van die elektriese en die magnetiese veld is

F=qVB

Dus, die magnetiese veld waarin die materiaal geplaas word, is

F=qVB

Ons moet nou vind hoe ons hierdie terme in die wiskundige dimensievorm kan voorstel.

Ons weet dat die krag gedefinieer word as die versnelling van die voorwerp wanneer die eksterne krag daarop toegepas word, afhangende van die massa van die voorwerp, daarom kan ons volgens Newton se Tweede bewegingswet F=ma skryf

Die eenheid van versnelling is meter per tydvierkant, daarom kan ons die afmeting van die versnelling as M skryf0L1T-2 en massa-eenheid is kg slegs dienooreenkomstig kan ons dimensie van massa as M skryf0L1T-2 wat gelyk is aan M1

Vandaar die dimensie van die magnetiese krag is

F=M*(M0L1T-2)

F = M1L1T-2

Net so is die afmeting van die snelheid M0L1T-2 aangesien die eenheid van snelheid m/s is en dié van die lading M is0L1T-2 as I=dQ/dt

Deur nou hierdie dimensie te gebruik, kan ons die afmetings vir die magnetiese veld vind as

B=F/qV

B=M1L1T-2

Die magnetiese vloed is die produk van die magnetiese veld en die area van die materiaal, dus

Ø=BACosΘ

Θ is 'n dimensielose hoeveelheid, daarom kan ons dit verwaarloos en die afmetings van die oorblyfselshoeveelhede oorweeg.

Ø=[M1L0I-1T-2]*[M0L2T0]

Ø=M1L2-1T-2

Dit is die dimensie van die magnetiese vloed wat wiskundig voorgestel word.

Hoe om magnetiese vloed deur 'n lus te vind?

Gebaseer op die rigting van die magnetiese vloed kan ons die netto magnetiese veld deur 'n materiaal vind.

Die magnetiese veld wat deur die ossillerende ladings in die materiaal gevorm word, kan deur die hele area van die lus bereken word en sodoende die magnetiese vloed deur daardie area te vind.

Beskou 'n sirkellus met radius 'R' en 'n stroom I wat deur hierdie sirkellus vloei. Laat die oorsprong van die sirkel 'O' wees. 'n Lading word geplaas by 'n punt 'P' wat 'x' afstand van die oorsprong op die x-asvlak is. 'n Hoek θ word gevorm tussen die lyn wat die deeltjie verbind met die oorsprong en die stroomdralus.

hoe om magnetiese vloed te vind
Magnetiese vloed deur 'n sirkellus

Laat dl die klein element van 'n sirkellus wees wat 'n stroom I dra. Die magnetiese veld deur 'n klein element dl op die sirkellus vanaf die lading wat by punt P geplaas is, is

Waar μ0/4π is 'n proporsionaliteitskonstante gelyk aan 10-7Tm/A

dB=μ0/4π*IdlrSinθ/r3

dB=μ0/4π*IdlrSinθ/r2

Die rigting van dB is loodreg op dl en r en die loodregte magneetveld kanselleer uit.

dB=μ0/4π*Idl/r2

Hier, r2=R2+x2 dus kan ons dieselfde vergelyking skryf as

dB=μ0/4π*Idl/R2+x2

Die netto magnetiese veld is te wyte aan die x-komponent van die magnetiese veld, dit wil sê

dBx=dBCosθ

sedert,

Cosθ=R/√x2+R2

Deur die berekende waardes in die bogenoemde vergelyking in te voeg, kry ons

dBx=μ0/4π*IdlR/(R2+x2)3 / 2

Dit is die vergelyking vir magnetiese veld deur 'n klein element dl op 'n sirkellus. Kom ons vind nou die magnetiese veld op die hele lus.

Bx=∫dBx0/4π∫IdlR/(R2+x2)3 / 2

Bx0/4π*lR/(R2+x2)3 / 2∫dl

Bx0/4π*lR/(R2+x2)3 / 2L

Die lengte is die totale omtrek van die sirkellus, L= 2πR.

Voeg dit in die bogenoemde vergelyking in

Bx0/4π*lR/(R2+x2)3 / 2*2πr

Daarom kry ons,

Bx0IR2/2((R2+x2)3 / 2

As die veld in die middel van 'n lus is dan is x=0 en die vergelyking sal word

B00I/2R

Dit is die magnetiese veld deur 'n lus, dan is die magnetiese vloed

φ=BA

φ=μ0I/2R*πR2

φ=μ0πIR/2

Dit is die magnetiese vloed deur 'n sirkelvormige stroomdraende lus as die veld in die middel van die lus is.

Hoe om magnetiese vloed van magnetiese veld te vind?

Die magnetiese vloedlyne dui die hoeveelheid magnetiese veld aan wat deur die materiaal penetreer.

Die magnetiese veldlyne wat inval op die deursnee-oppervlak van die materiaal wat 'n sekere hoek θ met die normaal van die oppervlak maak, gee die magnetiese vloed deur daardie area.

Gestel jy het 'n geleidende materiaal van area A in 'n magnetiese veld B geplaas sodat die magneetveldlyn 'n hoek θ maak met die normale vlak van die oppervlak van die materiaal soos in die figuur hieronder getoon.

Magnetiese vloed deur 'n oppervlak van die materiaal wat in 'n magnetiese veld geplaas is

Die magnetiese vloed deur hierdie materiaal sal die puntproduk van die magnetiese veldlyne wees en die area van die materiaal waardeur hierdie lyne loop.

φ=BA

φ=BACosθ

Ons kan dus die magnetiese vloed deur die materiaal vanaf die magnetiese veld vind.

Hoe om magnetiese vloed deur 'n solenoïde te vind?

Om die magnetiese vloed deur 'n solenoïde uit te vind, sal ons die magneetveldintensiteit deur elke spoel van 'n solenoïde moet bereken.

Ons kan die magnetiese veld van 'n solenoïde bepaal deur 'n Biot Savart-wet toe te pas wat 'n verband tussen die stroom en die magnetiese veld gee. Deur die magnetiese veld te bereken, kan ons die vloed deur 'n area van die materiaal bereken.

Beskou 'n silindriese solenoïde van lengte '2l' en radius 'a'. Laat 'O' die punt by die middel van die solenoïde wees sodat dit die solenoïde in twee helftes verdeel. Laat 'n klein lading teenwoordig wees by punt P op 'n afstand 'r' vanaf die middelpunt 'O'. Beskou 'n klein segment van die solenoïde met lengte 'dx' op 'n afstand 'x' vanaf die middelste segment van 'n solenoïde. Die rigting van die magneetveld word in die onderstaande figuur getoon.

Magnetiese vloed deur 'n solenoïde

Die magnetiese vloed deur hierdie klein segment 'dx' is dB. Laat 'n solenoïde bestaan ​​uit n aantal draaie per lengte-eenheid van die solenoïde en dus is die magnetiese veld deur hierdie element dx

Deur hierdie vergelyking te integreer, kry ons die magnetiese veld wat oor die hele solenoïed geproduseer word.

In aksiale veld r>>a en r>>l dan

[(rx)2+a2]3 / 2≅r3

Daarom kan ons die bogenoemde vergelyking skryf as

Die magnetiese moment is m=NIA

Waar N die aantal windings van die stroomdraende geleier om die solenoïde is, I is stroom en A is die area van die solenoïde.

Hier is die aantal draaie om die lengte van die solenoïde

N=n*2l=2nl

Die magneetveld kom vanaf een oppervlak van die solenoïde in en vertrek vanaf 'n ander kant.

Die area waardeur die magnetiese vloed dring, is A=πa2

Daarom is die magnetiese moment

m=n*2l*I*πa2

Daarom kan ons die vergelyking vir die magnetiese veld skryf in terme van 'n magnetiese moment as

B=μ0/4π*2m/r3

Nou, die magnetiese vloed deur 'n solenoïde is

ɸ=BA

ɸ=μ0/4π*2m/r3*πa2

ɸ=μ0ma2/ 2r3

Dit is die magnetiese vloed deur 'n solenoïde.

Hoe om magnetiese vloedkoppeling te bereken?

Die magnetiese vloedkoppeling word gesien in die transformator en kragopwekkers waar die magnetiese vloed van verskillende lusse gekombineer word.

Die gekoppelde magnetiese vloed gee 'n groot aantal magnetiese vloed deur 'n materiaal. As die magnetiese vloed deur een lus van 'n draad ɸ is =BA dan sal 'n spoel wat uit n aantal windings bestaan, netto magnetiese vloed van gee   ɸ =nBA en die term λ=nɸ word magnetiese vloedlekkasie genoem.

Hoe om magnetiese vloeddigtheid van 'n spoel te bereken?

Die magnetiese vloeddigtheid is die totale magnetiese vloed wat deur die materiaal gaan per eenheid van sy oppervlakte en word gegee deur die verband B=ɸ/A

Die magnetiese vloeddigtheid kan bereken word deur die totale magnetiese vloed te vind wat deur die eenheidsoppervlakte van die materiaal wat in 'n magnetiese veldgebied gehou word, penetreer.

Wat is die magnetiese vloeddigtheid deur 'n vierkantige plaat met 'n lengte van 11.3 cm wat in 'n magneetveldgebied geplaas is as die magnetiese vloed deur 'n plaat 1 Wb is?

Gegee: l =11.3cm =0.113m

 ɸ= 1Wb

Die oppervlakte van die vierkantige vel waardeur die magnetiese veldlyne loop is

A=i2= 0.1132= 0.013m2

Ons het,

B= ɸ/A

=76.92T[/latex]

B=1T.m2/ 0.013m2= 76.92T

Vandaar die magnetiese vloed digtheid deur 'n vierkantige vel is 76.92 Tesla.

Algemene vrae

Wat is die magnetiese vloed deur 'n reghoekige oppervlak van lengte 5cm en breedte 2.8cm geplaas in 'n eenvormige magneetveld van 0.5T as die magnetiese veld 'n hoek van 60 maak0 met die normaal van die oppervlak?

Gegee: l =5cm =0.05m

b =2.8cm =0.028m

B = 0.5T

Θ = 600

Die oppervlakte van die reghoekige oppervlak is

 A=l*b

=0.05*0.028=0.0014m2

Ons het

ɸ=BACosθ

=0.5T* 0.0014m2

=0.5T*0.0014m2* 1/2

= 3.5 * 10-4Tm2

Die magnetiese vloed deur 'n reghoekige plaat is = 3.5*10-4Tm2

Wat is die magnetiese vloed deur 'n sirkelvormige stroomdraende lus met 'n radius van 7cm as die stroom deur 'n geleier 2mA is?

Gegee: r= 7cm =0.07m

I=2mA

Die formule om die magnetiese vloed deur 'n sirkellus te bereken word gegee as

ɸ=μ0πIr/2

Voeg die gegewe waardes in hierdie vergelyking in

ɸ=(4π*10-7Tm/A*π*2*10-3A*0.07m)/2

=4π*π*0.07*10-10Tm2

= 2.76 * 10-10Tm2

Gevolglik is die magnetiese vloed deur 'n stroomdraende sirkellus =2.76*10-10Tm2

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings