चुंबकीय क्षेत्र और इसके पैरामीटर, चुंबकीय सर्किट

"चुंबकीय क्षेत्र" शब्द के तहत यह एक निश्चित ऊर्जा स्थान को समझने के लिए प्रथागत है जिसमें चुंबकीय संपर्क की ताकतें प्रकट होती हैं। वे चिंता करते हैं:

• अलग-अलग पदार्थ: फेरिमैग्नेट्स (धातु - मुख्य रूप से कच्चा लोहा, लोहा और उनके मिश्र धातु) और फेराइट्स का उनका वर्ग, राज्य की परवाह किए बिना;

• बिजली का मूविंग चार्ज।

वे भौतिक निकाय कहलाते हैं जिनमें इलेक्ट्रॉनों या स्थायी चुम्बकों के अन्य कणों का एक सामान्य चुंबकीय क्षण होता है। उनकी बातचीत फोटो में दिखाई गई है। चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ।

वे लोहे के बुरादे की एक समान परत के साथ एक कार्डबोर्ड शीट के पीछे एक स्थायी चुंबक लाने के बाद बनते हैं। तस्वीर उत्तरी (एन) और दक्षिण (एस) ध्रुवों के उनके अभिविन्यास के सापेक्ष क्षेत्र रेखाओं की दिशा के साथ एक स्पष्ट अंकन दिखाती है: उत्तरी ध्रुव से बाहर निकलना और दक्षिणी ध्रुव का प्रवेश द्वार।

चुंबकीय क्षेत्र कैसे बनता है

चुंबकीय क्षेत्र के स्रोत हैं:

• स्थायी चुम्बक;

• मोबाइल शुल्क;

• समय-भिन्न विद्युत क्षेत्र।

किंडरगार्टन का हर बच्चा स्थायी चुम्बकों की क्रिया से परिचित है।आखिरकार, उन्हें पहले से ही रेफ्रिजरेटर पर सभी प्रकार के उपहारों के पैकेट से ली गई तस्वीरें-चुंबक गढ़नी पड़ीं।

गतिमान विद्युत आवेशों में आमतौर पर चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा की तुलना में काफी अधिक होती है स्थायी मैग्नेट… इसे बल की रेखाओं द्वारा भी निरूपित किया जाता है। आइए करंट I के साथ एक सीधे तार के लिए उनके ड्राइंग के नियमों का विश्लेषण करें।

चुंबकीय क्षेत्र की रेखा धारा के संचलन के लंबवत एक समतल में खींची जाती है, ताकि इसके प्रत्येक बिंदु पर चुंबकीय सुई के उत्तरी ध्रुव पर कार्य करने वाला बल इस रेखा पर स्पर्शरेखा के रूप में निर्देशित हो। यह गतिमान आवेश के चारों ओर संकेंद्रित वृत्त बनाता है।

इन बलों की दिशा सुप्रसिद्ध पेंच या दाएँ हाथ के पेंच नियम द्वारा निर्धारित की जाती है।

गिमलेट नियम

जिम्बल समाक्षीय को वर्तमान वेक्टर के साथ रखना और हैंडल को चालू करना आवश्यक है ताकि जिम्बल की आगे की गति इसकी दिशा के साथ मेल खाती हो। फिर हैंडल को घुमाकर चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के उन्मुखीकरण का संकेत दिया जाएगा।

एक रिंग कंडक्टर में, हैंडल की घूर्णी गति वर्तमान की दिशा के साथ मेल खाती है, और ट्रांसलेशनल मोशन इंडक्शन के ओरिएंटेशन को इंगित करता है।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ हमेशा उत्तरी ध्रुव को छोड़कर दक्षिणी ध्रुव में प्रवेश करती हैं। वे चुंबक के अंदर बने रहते हैं और कभी खुलते नहीं हैं।

अधिक विवरण के लिए यहां देखें: इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में जिम्बल नियम कैसे काम करता है

चुंबकीय क्षेत्र की बातचीत के नियम

परिणामी क्षेत्र बनाने के लिए विभिन्न स्रोतों से चुंबकीय क्षेत्र जुड़ते हैं।

इस मामले में, विपरीत ध्रुवों (एन - एस) वाले चुंबक एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं, और समान नाम (एन-एन, एस-एस) के साथ - वे एक-दूसरे को दोहराते हैं।ध्रुवों के बीच अन्योन्यक्रिया बल उनके बीच की दूरी पर निर्भर करते हैं। ध्रुवों को जितना निकट खिसकाया जाता है, उतना ही अधिक बल उत्पन्न होता है।

चुंबकीय क्षेत्र की बुनियादी विशेषताएं

वे सम्मिलित करते हैं:

• चुंबकीय प्रेरण वेक्टर (वी);

• चुंबकीय प्रवाह (एफ);

• फ्लक्स लिंकेज (Ψ)।

क्षेत्र के प्रभाव की तीव्रता या बल का अनुमान चुंबकीय प्रेरण के मूल्य वेक्टर द्वारा लगाया जाता है। »। वी= एफ / (मैं ∙ एल)

SI प्रणाली में चुंबकीय प्रेरण की माप की इकाई टेस्ला है (भौतिक विज्ञानी की स्मृति में जिन्होंने इन घटनाओं का अध्ययन किया और गणितीय विधियों का उपयोग करके उनका वर्णन किया)। रूसी तकनीकी साहित्य में, इसे "टी" के रूप में नामित किया गया है, और अंतरराष्ट्रीय दस्तावेज में, प्रतीक "टी" को अपनाया गया है।

1 T एक समान चुंबकीय प्रवाह का प्रेरण है जो 1 एम्पीयर की धारा उस तार से गुजरने पर क्षेत्र की दिशा के लंबवत एक सीधे तार पर लंबाई के प्रत्येक मीटर के लिए 1 न्यूटन के बल के साथ कार्य करता है।

1 टी = 1 ∙ एन / (ए ∙ एम)

वेक्टर दिशा V बाएं हाथ के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है।

यदि आप अपने बाएं हाथ की हथेली को एक चुंबकीय क्षेत्र में रखते हैं ताकि उत्तरी ध्रुव से बल की रेखाएं हथेली में समकोण पर प्रवेश करें और चार अंगुलियों को तार में करंट की दिशा में रखें, तो निकला हुआ अंगूठा इंगित करेगा उस तार पर कार्य करने वाले बल की दिशा।

इस घटना में कि विद्युत प्रवाह वाला कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं के समकोण पर स्थित नहीं है, उस पर कार्य करने वाला बल प्रवाहित धारा के मान और कंडक्टर की लंबाई के प्रक्षेपण के घटक के समानुपाती होगा लंबवत दिशा में स्थित एक विमान पर एक करंट।

विद्युत प्रवाह पर कार्य करने वाला बल उस सामग्री पर निर्भर नहीं करता है जिससे कंडक्टर बना है और इसका क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है। भले ही यह तार मौजूद न हो और गतिमान आवेश चुंबकीय ध्रुवों के बीच एक अलग वातावरण में चलने लगें, यह बल किसी भी तरह से नहीं बदलेगा।

यदि चुंबकीय क्षेत्र के अंदर सभी बिंदुओं पर वेक्टर V की दिशा और परिमाण समान है, तो ऐसे क्षेत्र को एकसमान माना जाता है।

साथ कोई भी वातावरण चुंबकीय गुण, इंडक्शन वेक्टर V के मान को प्रभावित करता है।

चुंबकीय प्रवाह (एफ)

यदि हम एक निश्चित क्षेत्र S से चुंबकीय प्रेरण के मार्ग पर विचार करते हैं, तो इसकी सीमाओं तक सीमित प्रेरण को चुंबकीय प्रवाह कहा जाएगा।

जब क्षेत्र चुंबकीय प्रेरण की दिशा में कुछ कोण α पर झुका होता है, तो क्षेत्र के झुकाव के कोण के कोसाइन के साथ चुंबकीय प्रवाह घट जाता है। इसका अधिकतम मूल्य तब बनता है जब क्षेत्र इसके मर्मज्ञ प्रेरण के लंबवत होता है। एफ = बी एस

चुंबकीय प्रवाह की माप की इकाई 1 वेबर है, जो 1 वर्ग मीटर के क्षेत्र के माध्यम से 1 टेस्ला के प्रेरण के पारित होने से निर्धारित होती है।

स्ट्रीमिंग कनेक्शन

इस शब्द का उपयोग चुंबक के ध्रुवों के बीच स्थित एक निश्चित संख्या में वर्तमान कंडक्टरों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय प्रवाह की कुल मात्रा को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

मामले के लिए जब एक ही वर्तमान मैं घुमावों की संख्या n के साथ कुंडल की घुमावदार से गुजरता है, तो सभी घुमावों के कुल (जुड़े) चुंबकीय प्रवाह को फ्लक्स लिंकेज Ψ कहा जाता है।

Ψ = n Ф… प्रवाह माप की इकाई 1 वेबर है।

एक वैकल्पिक विद्युत से चुंबकीय क्षेत्र कैसे बनता है

विद्युत आवेशों और चुंबकीय क्षणों वाले पिंडों के साथ परस्पर क्रिया करने वाला विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र दो क्षेत्रों का एक संयोजन है:

• विद्युत;

• चुंबकीय।

वे आपस में जुड़े हुए हैं, वे एक दूसरे के संयोजन हैं, और जब एक समय के साथ बदलता है, तो दूसरे में कुछ विचलन होते हैं। उदाहरण के लिए, तीन-चरण जनरेटर में एक वैकल्पिक साइनसोइडल विद्युत क्षेत्र बनाते समय, समान वैकल्पिक हार्मोनिक्स की विशेषताओं के साथ एक ही चुंबकीय क्षेत्र एक साथ बनता है।

पदार्थों के चुंबकीय गुण

बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत के संबंध में, पदार्थों को इसमें विभाजित किया गया है:

• संतुलित चुंबकीय क्षणों के साथ एंटीफेरोमैग्नेट्स, जिसके कारण शरीर के बहुत कम चुंबकीयकरण का निर्माण होता है;

• बाहरी की कार्रवाई के खिलाफ आंतरिक क्षेत्र को चुम्बकित करने की संपत्ति के साथ डायमैग्नेट्स। जब कोई बाहरी क्षेत्र नहीं होता है, तो उनके चुंबकीय गुण प्रकट नहीं होते हैं;

• बाहरी क्रिया की दिशा में आंतरिक क्षेत्र को चुम्बकित करने के गुणों वाले पैरामैग्नेट्स, जिनकी एक छोटी डिग्री होती है चुंबकत्व;

• क्यूरी बिंदु से नीचे के तापमान पर लागू बाहरी क्षेत्र के बिना फेरोमैग्नेटिक गुण;

• परिमाण और दिशा में असंतुलित चुंबकीय क्षणों के साथ फेरिमैग्नेट्स।

पदार्थों के इन सभी गुणों को आधुनिक तकनीकों में विभिन्न अनुप्रयोगों में पाया गया है।

चुंबकीय सर्किट

इस शब्द को विभिन्न चुंबकीय सामग्रियों का एक सेट कहा जाता है जिसके माध्यम से एक चुंबकीय प्रवाह गुजरता है। वे विद्युत परिपथों के अनुरूप होते हैं और संबंधित गणितीय कानूनों (कुल वर्तमान, ओम, किरचॉफ, आदि) द्वारा वर्णित होते हैं। देखना - इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के बुनियादी नियम.

आधारित चुंबकीय सर्किट गणना सभी ट्रांसफॉर्मर, इंडक्टर्स, इलेक्ट्रिकल मशीन और कई अन्य डिवाइस काम कर रहे हैं।

उदाहरण के लिए, एक कार्यशील विद्युत चुंबक में, चुंबकीय प्रवाह फेरोमैग्नेटिक स्टील्स और स्पष्ट गैर-फेरोमैग्नेटिक गुणों वाली हवा से बने चुंबकीय सर्किट से गुजरता है। इन तत्वों के संयोजन से चुंबकीय परिपथ बनता है।

अधिकांश विद्युत उपकरणों के डिजाइन में चुंबकीय सर्किट होते हैं। इस लेख में इसके बारे में और पढ़ें - विद्युत उपकरणों के चुंबकीय सर्किट

इस विषय पर भी पढ़ें: चुंबकीय सर्किट गणना के उदाहरण