Vortex električno polje: nukleacija i svojstva

Uz potencijalni Coulombov električni, postoji i vrtložno polje u kojem su zatvorene linije napetosti. Poznavajući opća svojstva električnog polja, lakše je razumjeti prirodu vrtloga. Generira ga mijenjanje magnetskog polja.

Što uzrokuje indukcijsku struju u stacionarnom stanju? Što je indukcija električnog polja? Odgovor na ova pitanja, kao i razlika između vrtloga elektrostatičkih i stacionarnih, Foucaultovih struja, ferita i drugih saznat ćete iz sljedećeg članka.

Kako se mijenja magnetski tok

Magnetski protok F = BSosɑ može se mijenjati kroz konturu u dvije verzije: s fiksnom konturom u promjenjivom polju iu stanju kretanja u polju, fiksno ili promjenjivo. U oba slučaja, elektromotorna sila indukcije poštivat će jedan zakon, ali će se pojaviti na različite načine.

Pojava indukcijske struje i pogonske sile naboja

Prvo morate razumjeti kako nastaje struja indukcije. Za to je u magnetsko homogeno tijelo postavljen okrugli svitak žice. Ako se indukcija u njoj poveća, slijedi magnetski tok kroz površinu. Nakon toga nastaje struja. ako indukcija magnetskog polja će se mijenjati prema linearnom zakonu, struja će ostati konstantna.

Pitanje je da sile počnu pokretati naboje. Magnetsko polje u zavojnici za to nije sposobno, jer utječe samo na pokretne naboje. Ali dirigent u njemu ostaje nepomičan!

Na naboje utječe električno polje. No stacionarni i elektrostatički nastaju punjenjem, a indukcijska struja - nakon mijenjanja magnetskog polja!

Bilo bi logično pretpostaviti da elektroni počinju pomicati električno polje, stvoreno kao rezultat mijenjanja magnetskog polja. Tako je fizičar Muskwell došao do zaključka da magnetsko polje s vremenom dovodi do električnog polja.

Elektromagnetska indukcija

tada elektromagnetska indukcija Prikazana je na novoj strani, gdje se čini da je glavno svojstvo stvaranje električnog polja magnetskim. Provodna kontura ovdje ništa ne mijenja. Vodič sa slobodnim elektronima postaje uređaj koji omogućuje detektiranje nastajućeg električnog polja, zahvaljujući činjenici da se kreće u vodiču. Elektromagnetska indukcija vodiča u stacionarnom stanju sastoji se ne samo od pojave indukcijske struje, već i od električnog polja koje počinje pomicati. električni naboj.

Električno polje vrtloga, koje se pojavilo nakon magnetskog polja, potpuno je različite od elektrostatičkog. Ona nema izravnu vezu s optužbama, a napetosti na njezinim crtama ne počinju i ne završavaju. To su zatvorene linije, poput onih u magnetskom polju. Stoga se naziva električno polje vrtloga.

Magnetska indukcija

Magnetska indukcija će se mijenjati brže, što je veća napetost. Lenzovo pravilo kaže: kako magnetska indukcija raste, pravac vektora jakosti električnog polja stvara lijevi vijak s smjerom drugog vektora. To jest, kada se lijevi vijak okrene u smjeru s linijama napetosti, njegov translacijski pomak će postati isti kao i kod vektora magnetske indukcije.

Ako se magnetska indukcija smanji, onda će smjer vektora intenziteta stvoriti desni vijak sa smjerom drugog vektora.

Linije sile napetosti imaju isti smjer kao indukcijska struja. Električno polje vrtloga djeluje na naboj istom silom kao i prije. Međutim, u ovom se slučaju njegov rad na prijenosu naboja razlikuje od nule, kao u stacionarnom električnom polju. Budući da sila i pomak imaju isti smjer, rad duž cijele dužine puta duž zatvorene linije napetosti bit će isti. Rad pozitivnog jediničnog naboja ovdje će biti jednak elektromotornoj sili indukcije u vodiču.

Indukcijske struje u masivnim vodičima

Kod masivnih vodiča indukcijske struje dobivaju maksimalne vrijednosti. To je zato što imaju malo otpora.

Takve struje zovu se Foucaultove struje (to je francuski fizičar koji ih je istraživao). Mogu se koristiti za promjenu temperature vodiča. Ovo načelo je utvrđeno u. T indukcijske peći na primjer, kućna mikrovalna pećnica. Koristi se za topljenje metala. Elektromagnetska indukcija se također koristi u detektorima metala smještenim u zračnim terminalima, kazalištima i na drugim javnim mjestima s velikim brojem ljudi koji se okupljaju.

Ali Foucaultove struje dovode do gubitka energije za toplinu. Stoga su jezgre transformatora, elektromotora, generatora i drugih uređaja izrađene od željeza koje nisu čvrste, već iz različitih ploča koje su međusobno izolirane. Ploče trebaju biti strogo u okomitom položaju u odnosu na vektor napetosti, koji ima vrtložno električno polje. Ploče će tada imati maksimalnu otpornost na struju, a minimalna količina topline će se osloboditi.

feriti

Radio oprema radi na najvišim frekvencijama, gdje broj doseže milijune oscilacija u sekundi. Zavojnice jezgri neće ovdje biti učinkovite, jer će se na svakoj ploči pojaviti Foucaultove struje.

Postoje izolatori magneta koji se nazivaju feriti. Virusne struje u njima neće se pojaviti tijekom magnetskog preokreta. Stoga su energetski gubici za toplinu minimizirani. Od njih se izrađuju jezgre za visokofrekventne transformatore, tranzistorske antene i tako dalje. Dobivaju se iz mješavine početnih tvari koje se prešaju i obrađuju termičkim sredstvima.

Ako se magnetsko polje u feromagonu brzo mijenja, to dovodi do indukcijskih struja. Njihovo magnetsko polje spriječit će promjene magnetskog toka u jezgri. Prema tome, protok se neće promijeniti, a jezgra neće se preokrenuti. Vrtne struje u feritima su tako male da mogu brzo magnetizirati.