Магнитное поле

Статические электрические заряды создают электрическое поле, а если заряды начинают двигаться, они создают магнитное поле. Силовое поле также создается Магнитом, постоянным магнитом, который создает силу, известную как магнитная сила, создающая магнитные линии, невидимые невооруженным глазом, но некоторые эксперименты показывают, что магнит создает вокруг них магнитные линии. поднесите магнит под лист бумаги и поместите железную опилку поверх листа бумаги, вы увидите, что железная опилка создала узор на листе бумаги, узор похож на линии электрического поля, однако в Линии магнитного поля образуют замкнутый контур. Снаружи магнита они проходят от северного полюса к южному полюсу, а внутри магнита они проходят от южного полюса к северному полюсу.

Магниты и магнитные поля

Магнит — это материал, обладающий способностью создавать магнитную силу, которая создает силовые линии магнитного поля, сила поля способна притягивать и отталкивать другие ферромагнитные материалы, такие как железо, никель и т. д.

Магнитное поле — векторная величина (у него есть и величина, и направление), направление магнитного поля — от северного полюса к южному полюсу. Линии магнитного поля всегда образуют замкнутые кривые, а сила определяется тем, насколько близко расположены силовые линии магнитного поля. материал.

Магнитный эффект электрического тока

Когда ток проходит через магнитный материал, создается магнитное поле, и если рядом с материалом находится игла, то при подаче электрического заряда (движение зарядов) игла отклонится. Область до точки, где сила проявляется со стороны магнитного материала, называется магнитным полем.

Свойства магнитного поля:

• Сила магнитного поля прямо пропорциональна плотности создаваемых им силовых линий.
• Линии магнитного поля никогда не пересекаются.
• Магнитные поля всегда будут иметь замкнутые и непрерывные петли.

Линии магнитного поля из-за прямого проводника с током

Линии магнитного поля, создаваемые прямым проводником с током, имеют форму концентрических окружностей, в зависимости от направления тока силовые линии магнитного поля также меняют свое направление. Направление силовых линий магнитного поля можно определить с помощью правила большого пальца правой руки или правила штопора Максвелла.

Правило большого пальца правой руки:

Согласно правилу большого пальца правой руки, если большой палец правой руки поместить в направлении движущегося тока, то направление пальцев покажет направление силовых линий магнитного поля. Аналогично, если большой палец поместить в направлении магнитного поля линии, то направление тока показано направлением согнутых пальцев.

Правило штопора Максвелла:

Согласно правилу штопора Максвелла, винт может определить направление силовых линий магнитного поля. Если винт перемещается вперед, направление вращения показывает направление силовых линий магнитного поля, а направление движения винта показывает направление тока и наоборот.

Линии магнитного поля из-за тока через круговой контур

Линии магнитного поля будут создавать ту же картину, что и в случае прямого проводника с током. Это означает, что линии поля будут концентрическими по своей природе, но в зависимости от направления тока направление силовых линий будет меняй так же. Например, в круговой петле представьте себе два места, одно, где ток идет вверх, и одно, где ток идет вниз, в соответствии с правилом большого пальца правой руки, в первом случае линии поля должны быть по своей природе против часовой стрелки, а во втором случае линии поля должны быть направлены по часовой стрелке.

Линии магнитного поля из-за тока в соленоиде

Соленоид представляет собой спиральную катушку, которая при подаче тока становится электромагнитом и образует Северный и Южный полюса, а благодаря движущимся зарядам создает линии магнитного поля. Линии поля, создаваемые соленоидом, похожи на линии поля, создаваемые простым стержневым магнитом.

Электромагнит

Электромагнит - это тип магнита, образованного из-за движения и прохождения тока через него, это тип временного магнита и в основном рассматривается как катушка, намотанная на сердечник из мягкого железа (например, соленоид).

Свойства электромагнита:

• Электромагниты не являются постоянными магнитами, они носят временный характер.
• Сила магнитной силы может быть изменена путем изменения тока.
• Электромагниты изготовлены с сердечником из мягкого железа.

Note: When current is applied on a ferromagnetic material to produce magnetic field lines, the magnetic force is dependent on the number of magnetic dipole aligned, The amount of current applied is directly proportional to the number of dipoles alignment and the amount of magnetic force can be altered. However, it can only be done up to some point, till the point where saturation reaches and no dipoles can further be available for alignment.

Сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле

Представьте себе проводник (проводник) помещен под магнит и по проводу пропускают ток, за счет движения электрических зарядов в магнитном поле к проводнику приложена сила которая перемещает его в определенном направлении, это явление было дано Майкл Фарадей . Направление силы, действующей на проводник, определяется правилом левой руки Флеминга.

Правило левой руки Флеминга:

Согласно правилу левой руки Флеминга направление силы можно определить с помощью большого, указательного и среднего пальцев левой руки. Большой палец представляет Силу, указательный палец показывает направление линий магнитного поля, а средний палец показывает направление тока. Следовательно, если средний и указательный пальцы держать в направлении линий тока и магнитного поля соответственно, большой палец будет представлять направление силы, действующей на проводник с током.

Примеры вопросов

Вопрос 1: Почему силовые линии магнитного поля никогда не пересекаются?

Отвечать:

It is one of the properties of Magnetic field lines that they never intersect each other, if they do so, the intersection point of magnetic field lines will show two different directions which is not possible for the field lines as they follow one direction.

Вопрос 2: Почему силовые линии магнитного поля имеют разную плотность?

Отвечать:

Magnetic field lines can vary in density because the field lines start near the magnet, and then they go further away and as they go further away from the magnet, the effect of magnetic force gradually decreases and stops after a point, since the force is decreasing, the density of the magnetic field lines also tend to decrease.

Вопрос 3: Каковы применения правила левой руки Флеминга?

Отвечать:

Fleming’s left-hand rule is applied in Electric motors (DC motors, induction motors, etc). The basic concept is that the induced current produces force on the conductor which helps in creating motion.

Вопрос 4: В чем разница между постоянным магнитом и электромагнитом?

Отвечать:

A Permanent magnet is made up of Hard material, The magnetic field is produced due to magnetization and once the magnetization is lost, the magnet ceases to show magnetic properties since the magnetic dipoles cannot be changed further.

An electromagnet is made up of Soft material, The magnetic field is produced by applying current through it. Once the current stops, the magnetism stops but again develops after applying current again, The dipoles aligned in an electromagnet can be altered again and again.

Вопрос 5: Запишите свойства силовых линий магнитного поля.

Отвечать:

Properties of magnetic field lines

• The magnetic field lines decide the strength of the magnetic field, denser the field lines, stronger the magnetic field.
• They always form closed and continuous loops.
• Magnetic field lines never cross each other, since they do not have two directions.