மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் நேரான கடத்தியின் காந்தப்புலம். காந்தங்கள் மற்றும் மின்னோட்டத்தை சுமந்து செல்லும் கடத்தியின் காந்தப்புலம்

எல்லையற்ற நீளம் கொண்ட மெல்லிய நேரான கம்பி வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தால் உருவாக்கப்பட்ட புலத்தை கணக்கிடுவோம்.

தூண்டல் காந்தப்புலம்ஒரு தன்னிச்சையான புள்ளியில் ஏ(படம் 6.12), உறுப்பு மூலம் உருவாக்கப்பட்டதுநடத்துனர் ஈ எல் , சமமாக இருக்கும்

அரிசி. 6.12. நேரான கடத்தியின் காந்தப்புலம்

வெவ்வேறு தனிமங்களின் புலங்கள் ஒரே திசையைக் கொண்டுள்ளன (ஆரம் கொண்ட வட்டத்திற்கு தொடுநிலை ஆர், நடத்துனருக்கு ஒரு விமானம் ஆர்த்தோகனலில் கிடக்கிறது). இதன் பொருள் நாம் முழுமையான மதிப்புகளைச் சேர்க்கலாம் (ஒருங்கிணைக்கலாம்).

வெளிப்படுத்துவோம் ஆர்மற்றும் பாவம் ஒருங்கிணைப்பு மாறி எல்

பிறகு (6.7) என மாற்றி எழுதலாம்

இவ்வாறு,

மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் எல்லையற்ற நீண்ட நேரான கடத்தியின் காந்தப்புலக் கோடுகளின் படம் படம். 6.13.

அரிசி. 6.13. மின்னோட்டத்துடன் கூடிய நேரான கடத்தியின் காந்தப்புலக் கோடுகள்:
1 - பக்க பார்வை; 2, 3 - கடத்திக்கு செங்குத்தாக ஒரு விமானம் மூலம் கடத்தியின் பிரிவு

அரிசி. 6.14. ஒரு கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசைக்கான பெயர்கள்

உருவத்தின் விமானத்திற்கு செங்குத்தாக ஒரு கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையைக் குறிக்க, பின்வரும் குறியீட்டைப் பயன்படுத்துவோம் (படம் 6.14):

நேரியல் சார்ஜ் அடர்த்தியுடன் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மெல்லிய நூலின் மின்சார புல வலிமைக்கான வெளிப்பாட்டை நினைவுபடுத்துவோம்

வெளிப்பாடுகளின் ஒற்றுமை வெளிப்படையானது: நூலுக்கான தூரத்தில் (தற்போதைய) அதே சார்பு உள்ளது. நேரியல் அடர்த்திமின்னோட்டத்தால் கட்டணம் மாற்றப்பட்டது. ஆனால் வயல்களின் திசைகள் வேறு. நூலுக்கு மின்சார புலம்ஆரங்கள் வழியாக இயக்கப்பட்டது. மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் எல்லையற்ற நேர்கோட்டு கடத்தியின் காந்தப்புலக் கோடுகள் கடத்தியைச் சுற்றியுள்ள செறிவு வட்டங்களின் அமைப்பை உருவாக்குகின்றன. மின் இணைப்புகளின் திசைகள் மின்னோட்டத்தின் திசையுடன் வலது கை அமைப்பை உருவாக்குகின்றன.

படத்தில். படம் 6.15 மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் நேரான கடத்தியைச் சுற்றி காந்தப்புலக் கோடுகளின் பரவலைப் படிப்பதில் ஒரு பரிசோதனையை அளிக்கிறது. ஒரு தடிமனான செப்பு கடத்தி ஒரு வெளிப்படையான தட்டில் உள்ள துளைகள் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது, அதில் இரும்புத் தாவல்கள் ஊற்றப்படுகின்றன. 25 A இன் நேரடி மின்னோட்டத்தை இயக்கி, தட்டில் தட்டிய பிறகு, மரத்தூள் காந்தப்புலக் கோடுகளின் வடிவத்தை மீண்டும் செய்யும் சங்கிலிகளை உருவாக்குகிறது.

சுற்றி நேரான கம்பி, தட்டுக்கு செங்குத்தாக, விசையின் வளையக் கோடுகள் காணப்படுகின்றன, அவை கம்பிக்கு அருகில் மிகவும் அடர்த்தியாக அமைந்துள்ளன. நீங்கள் அதை விட்டு நகரும் போது, ​​புலம் குறைகிறது.

அரிசி. 6.15 நேரான கடத்தியைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலக் கோடுகளின் காட்சிப்படுத்தல்

படத்தில். படம் 6.16 ஒரு அட்டைத் தகட்டைக் கடக்கும் கம்பிகளைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலக் கோடுகளின் பரவலை ஆய்வு செய்வதற்கான சோதனைகளை வழங்குகிறது. தட்டில் ஊற்றப்பட்ட இரும்புத் தாவல்கள் காந்தப்புலக் கோடுகளுடன் சீரமைக்கப்படுகின்றன.

அரிசி. 6.16. காந்தப்புலக் கோடுகளின் விநியோகம்
ஒரு தட்டு கொண்ட ஒன்று, இரண்டு அல்லது பல கம்பிகளின் குறுக்குவெட்டுக்கு அருகில்

நீங்கள் மின்னோட்டத்துடன் ஒரு நேரான கடத்திக்கு ஒரு காந்த ஊசியைக் கொண்டு வந்தால், அது கடத்தியின் அச்சு மற்றும் ஊசியின் சுழற்சியின் மையத்தின் வழியாக செல்லும் விமானத்திற்கு செங்குத்தாக மாறும் (படம் 67). ஊசி காந்த சக்திகள் எனப்படும் சிறப்பு சக்திகளுக்கு உட்பட்டது என்பதை இது குறிக்கிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு மின்சாரம் கடத்தி வழியாக சென்றால், கடத்தியைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலம் தோன்றும். ஒரு காந்தப்புலம் தற்போதைய மின்கடத்திகளைச் சுற்றியுள்ள இடத்தின் சிறப்பு நிலையாகக் கருதப்படுகிறது.

நீங்கள் ஒரு அட்டை வழியாக ஒரு தடிமனான கடத்தியைக் கடந்து அதன் வழியாக மின்சாரத்தை அனுப்பினால், அட்டைப் பெட்டியில் ஊற்றப்படும் எஃகு கோப்புகள் கடத்தியைச் சுற்றி செறிவூட்டப்பட்ட வட்டங்களில் அமைந்திருக்கும், இது இந்த விஷயத்தில் காந்தக் கோடுகள் என்று அழைக்கப்படுவதைக் குறிக்கிறது (படம் 68) . கடத்தியின் மேல் அல்லது கீழ் அட்டையை நாம் நகர்த்தலாம், ஆனால் எஃகு கோப்புகளின் இடம் மாறாது. இதன் விளைவாக, கடத்தியை அதன் முழு நீளத்திலும் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலம் எழுகிறது.

நீங்கள் அட்டைப் பெட்டியில் சிறிய காந்த அம்புகளை வைத்தால், கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையை மாற்றுவதன் மூலம், காந்த அம்புகள் சுழலும் (படம் 69) என்பதை நீங்கள் காணலாம். கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையில் ஏற்படும் மாற்றத்துடன் காந்தக் கோடுகளின் திசை மாறுகிறது என்பதை இது காட்டுகிறது.

மின்னோட்டத்தை கடத்தும் கடத்தியைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலம் பின்வரும் அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது: நேரான கடத்தியின் காந்தக் கோடுகள் செறிவு வட்டங்களின் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன; கடத்திக்கு நெருக்கமாக, காந்த கோடுகள் அடர்த்தியாக அமைந்துள்ளன, காந்த தூண்டல் அதிகமாகும்; காந்த தூண்டல் (புலத்தின் தீவிரம்) கடத்தியில் உள்ள மின்னோட்டத்தின் அளவைப் பொறுத்தது; காந்தக் கோடுகளின் திசையானது கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையைப் பொறுத்தது.

பிரிவில் காட்டப்பட்டுள்ள கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையைக் காட்ட, ஒரு சின்னம் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது, அதை நாங்கள் எதிர்காலத்தில் பயன்படுத்துவோம். மின்னோட்டத்தின் திசையில் ஒரு கடத்தியில் ஒரு அம்புக்குறியை நீங்கள் மனதளவில் வைத்தால் (படம் 70), பின்னர் மின்னோட்டம் எங்களிடமிருந்து விலகிச் செல்லும் ஒரு கடத்தியில், அம்புக்குறியின் இறகுகளின் வால் (ஒரு குறுக்கு) பார்ப்போம்; மின்னோட்டம் நம்மை நோக்கி செலுத்தப்பட்டால், அம்புக்குறியின் (புள்ளி) முனையைக் காண்போம்.

மின்னோட்டத்தை செலுத்தும் கடத்தியைச் சுற்றியுள்ள காந்தக் கோடுகளின் திசையை "ஜிம்லெட் விதி" மூலம் தீர்மானிக்க முடியும். வலது கை நூலைக் கொண்ட ஒரு கிம்லெட் (கார்க்ஸ்க்ரூ) மின்னோட்டத்தின் திசையில் முன்னோக்கி நகர்ந்தால், கைப்பிடியின் சுழற்சியின் திசையானது கடத்தியைச் சுற்றியுள்ள காந்தக் கோடுகளின் திசையுடன் ஒத்துப்போகும் (படம் 71).

அரிசி. 71. "கிம்லெட் விதி"யைப் பயன்படுத்தி மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் கடத்தியைச் சுற்றியுள்ள காந்தக் கோடுகளின் திசையைத் தீர்மானித்தல்

மின்னோட்டக் கடத்தியின் புலத்தில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட ஒரு காந்த ஊசி காந்தக் கோடுகளுடன் அமைந்துள்ளது. எனவே, அதன் இருப்பிடத்தை தீர்மானிக்க, நீங்கள் "கிம்லெட் விதி" (படம் 72) பயன்படுத்தலாம்.

அரிசி. 72. "கிம்லெட் விதியின்" படி, மின்னோட்டத்துடன் ஒரு கடத்திக்கு கொண்டு வரப்பட்ட காந்த ஊசியின் விலகல் திசையை தீர்மானித்தல்

காந்தப்புலம் மிக முக்கியமான வெளிப்பாடுகளில் ஒன்றாகும் மின்சாரம்மற்றும் மின்னோட்டத்திலிருந்து சுயாதீனமாகவும் தனித்தனியாகவும் பெற முடியாது.

நிரந்தர காந்தங்களில், காந்தத்தின் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளை உருவாக்கும் எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தால் காந்தப்புலம் ஏற்படுகிறது.

ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் உள்ள காந்தப்புலத்தின் தீவிரம் காந்த தூண்டலின் அளவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது பொதுவாக பி என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது. காந்த தூண்டல் என்பது ஒரு திசையன் அளவு, அதாவது, இது ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பால் மட்டும் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் காந்தப்புலத்தின் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் ஒரு குறிப்பிட்ட திசை. காந்த தூண்டல் திசையன் திசையானது புலத்தில் கொடுக்கப்பட்ட புள்ளியில் காந்தக் கோட்டிற்கு தொடுகோடு ஒத்துப்போகிறது (படம் 73).

சோதனைத் தரவுகளைப் பொதுமைப்படுத்தியதன் விளைவாக, பிரெஞ்சு விஞ்ஞானிகள் பயோட் மற்றும் சாவார்ட், மின்னோட்டத்துடன் கூடிய எல்லையற்ற நீண்ட நேரான கடத்தியிலிருந்து r தொலைவில் உள்ள காந்த தூண்டல் B (காந்தப்புல தீவிரம்) வெளிப்பாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது என்று நிறுவினர்.

இதில் r என்பது பரிசீலனையில் உள்ள புலப் புள்ளி வழியாக வரையப்பட்ட வட்டத்தின் ஆரம் ஆகும்; வட்டத்தின் மையம் கடத்தியின் அச்சில் உள்ளது (2πr என்பது சுற்றளவு);

I என்பது கடத்தி வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவு.

ஊடகத்தின் காந்த பண்புகளை வகைப்படுத்தும் மதிப்பு μa, நடுத்தரத்தின் முழுமையான காந்த ஊடுருவல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

வெறுமையைப் பொறுத்தவரை, முழுமையான காந்த ஊடுருவல் குறைந்தபட்ச மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் பொதுவாக μ0 ஆல் குறிக்கப்படுகிறது மற்றும் வெறுமையின் முழுமையான காந்த ஊடுருவல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

1 H = 1 ohm⋅sec.

μa / μ 0 என்ற விகிதம், கொடுக்கப்பட்ட ஊடகத்தின் முழுமையான காந்த ஊடுருவல் வெறுமையின் முழுமையான காந்த ஊடுருவலை விட எத்தனை மடங்கு அதிகமாக உள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது, இது சார்பு காந்த ஊடுருவல் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் μ என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது.

இன்டர்நேஷனல் சிஸ்டம் ஆஃப் யூனிட்ஸ் (SI) காந்த தூண்டல் B - tesla அல்லது Weber per இன் அளவீட்டு அலகுகளைப் பயன்படுத்துகிறது. சதுர மீட்டர்(tl, wb/m2).

பொறியியல் நடைமுறையில், காந்த தூண்டல் பொதுவாக காஸ் (gs) இல் அளவிடப்படுகிறது: 1 t = 10 4 gs.

காந்தப்புலத்தின் அனைத்து புள்ளிகளிலும் காந்த தூண்டல் திசையன்கள் அளவு மற்றும் ஒருவருக்கொருவர் இணையாக இருந்தால், அத்தகைய புலம் சீரானதாக அழைக்கப்படுகிறது.

காந்த தூண்டல் B மற்றும் புலத்தின் திசைக்கு செங்குத்தாக உள்ள பகுதி S இன் தயாரிப்பு (காந்த தூண்டல் திசையன்) காந்த தூண்டல் திசையன் அல்லது வெறுமனே காந்தப் பாய்வின் ஃப்ளக்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது Φ என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது (படம் 74):

சர்வதேச அமைப்பு வெபர் (wb) ஐ காந்தப் பாய்ச்சலுக்கான அளவீட்டு அலகாகப் பயன்படுத்துகிறது.

பொறியியல் கணக்கீடுகளில், காந்தப் பாய்வு மேக்ஸ்வெல்களில் (μs) அளவிடப்படுகிறது:

1 vb = 10 8 μs.

காந்தப்புலங்களைக் கணக்கிடும் போது, ​​காந்தப்புல வலிமை (எச் என குறிப்பிடப்படும்) எனப்படும் அளவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. காந்த தூண்டல் B மற்றும் காந்தப்புல வலிமை H ஆகியவை உறவின் மூலம் தொடர்புடையவை

காந்தப்புல வலிமைக்கான அளவீட்டு அலகு N - ஆம்பியர் ஒரு மீட்டருக்கு (a/m) ஆகும்.

ஒரே மாதிரியான ஊடகத்தில் காந்தப்புல வலிமை, அதே போல் காந்த தூண்டல், மின்னோட்டத்தின் அளவு, மின்னோட்டம் கடந்து செல்லும் கடத்திகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் வடிவம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. ஆனால் காந்த தூண்டல் போலல்லாமல், காந்தப்புல வலிமை நடுத்தரத்தின் காந்த பண்புகளின் செல்வாக்கை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளாது.

ஒரு கடத்தி வழியாக பாயும் மின்சாரம் இந்த கடத்தியைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது (படம் 7.1). இதன் விளைவாக வரும் காந்தப்புலத்தின் திசை மின்னோட்டத்தின் திசையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
ஒரு கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையைக் குறிப்பிடுவதற்கான ஒரு முறை படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 7.2: படத்தில் புள்ளி. 7.2(a) என்பது பார்வையாளரை நோக்கிய மின்னோட்டத்தின் திசையைக் குறிக்கும் அம்புக்குறியின் முனை என்றும், குறுக்கு என்பது பார்வையாளரிடமிருந்து மின்னோட்டத்தின் திசையைக் குறிக்கும் அம்புக்குறியின் வால் என்றும் கருதலாம்.
மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் கடத்தியைச் சுற்றி எழும் காந்தப்புலம் படம். 7.3 இந்த புலத்தின் திசையானது வலது திருகு (அல்லது கிம்லெட்டின் விதி) விதியைப் பயன்படுத்தி எளிதில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: ஜிம்லெட்டின் முனை மின்னோட்டத்தின் திசையுடன் சீரமைக்கப்பட்டால், அது திருகப்படும் போது, ​​சுழற்சியின் திசை கைப்பிடியின் காந்தப்புலத்தின் திசையுடன் ஒத்துப்போகும்.

அரிசி. 7.1. மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் கடத்தியைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலம்.

அரிசி. 7.2 மின்னோட்டத்தின் திசையின் பெயர் (அ) பார்வையாளரை நோக்கி மற்றும் (ஆ) பார்வையாளரிடமிருந்து விலகி.

இரண்டு இணை கடத்திகளால் உருவாக்கப்பட்ட புலம்

1. கடத்திகளில் மின்னோட்டங்களின் திசைகள் ஒத்துப்போகின்றன. படத்தில். படம் 7.4(a) ஒன்றுக்கொன்று சிறிது தூரத்தில் அமைந்துள்ள இரண்டு இணை கடத்திகளைக் காட்டுகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு கடத்தியின் காந்தப்புலமும் தனித்தனியாக சித்தரிக்கப்படுகிறது. கடத்திகளுக்கு இடையிலான இடைவெளியில், அவை உருவாக்கும் காந்தப்புலங்கள் எதிர் திசையில் உள்ளன மற்றும் ஒருவருக்கொருவர் ரத்து செய்கின்றன. இதன் விளைவாக காந்தப்புலம் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 7.4(b) இரண்டு மின்னோட்டங்களின் திசையும் தலைகீழாக இருந்தால், அதன் விளைவாக வரும் காந்தப்புலத்தின் திசையும் தலைகீழாக மாறும் (படம் 7.4(b)).

அரிசி. 7.4 நீரோட்டங்களின் ஒரே திசைகளைக் கொண்ட இரண்டு கடத்திகள் (a) மற்றும் அவற்றின் விளைவாக காந்தப்புலம் (6, c).

2. கடத்திகளில் மின்னோட்டங்களின் திசைகள் எதிர். படத்தில். படம் 7.5(a) ஒவ்வொரு கடத்திக்கும் தனித்தனியாக காந்தப்புலங்களைக் காட்டுகிறது. இந்த வழக்கில், கடத்திகளுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளியில், அவற்றின் புலங்கள் சுருக்கப்பட்டுள்ளன, இதன் விளைவாக வரும் புலம் (படம் 7.5 (பி)) அதிகபட்சம்.

அரிசி. 7.5 மின்னோட்டங்களின் எதிர் திசைகளைக் கொண்ட இரண்டு கடத்திகள் (a) மற்றும் அவற்றின் விளைவாக காந்தப்புலம் (b).

அரிசி. 7.6 சோலனாய்டின் காந்தப்புலம்.

ஒரு சோலனாய்டு என்பது ஒரு உருளை சுருள் ஆகும், இது கம்பியின் பெரிய எண்ணிக்கையிலான திருப்பங்களைக் கொண்டுள்ளது (படம் 7.6). மின்னோட்டத்தின் திருப்பங்கள் வழியாக மின்னோட்டம் பாயும் போது, ​​சோலனாய்டு வடக்கு மற்றும் தென் துருவங்களைக் கொண்ட ஒரு பார் காந்தம் போல் செயல்படுகிறது. அது உருவாக்கும் காந்தப்புலம் நிரந்தர காந்தத்தின் புலத்திலிருந்து வேறுபட்டதல்ல. எஃகு, இரும்பு அல்லது பிறவற்றால் செய்யப்பட்ட காந்த மையத்தைச் சுற்றி சுருளைச் சுற்றினால் சோலனாய்டுக்குள் இருக்கும் காந்தப்புலத்தை பலப்படுத்தலாம். காந்தப் பொருள். சோலனாய்டின் காந்தப்புலத்தின் வலிமை (அளவு) கடத்தப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் வலிமை மற்றும் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்தது.

மின்காந்தம்

சோலனாய்டை ஒரு மின்காந்தமாகப் பயன்படுத்தலாம், மையமானது டக்டைல் ​​இரும்பு போன்ற மென்மையான காந்தப் பொருளால் ஆனது. சுருள் வழியாக மின்சாரம் பாயும் போது மட்டுமே சோலனாய்டு ஒரு காந்தம் போல செயல்படுகிறது. மின்சார மணிகள் மற்றும் ரிலேகளில் மின்காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

காந்தப்புலத்தில் கடத்தி

படத்தில். படம் 7.7 ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ள மின்னோட்டக் கடத்தியைக் காட்டுகிறது. இந்தக் கடத்தியின் காந்தப்புலம், கடத்திக்கு மேல் பகுதியில் உள்ள நிரந்தர காந்தத்தின் காந்தப்புலத்தில் சேர்க்கப்படுவதையும், கடத்திக்குக் கீழே உள்ள பகுதியில் கழிக்கப்படுவதையும் காணலாம். இவ்வாறு, ஒரு வலுவான காந்தப்புலம் கடத்திக்கு மேலே அமைந்துள்ளது, மேலும் பலவீனமானது கீழே உள்ளது (படம் 7.8).
ஒரு கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையை நீங்கள் தலைகீழாக மாற்றினால், காந்தப்புலத்தின் வடிவம் அப்படியே இருக்கும், ஆனால் கடத்தியின் கீழ் அதன் அளவு அதிகமாக இருக்கும்.

காந்தப்புலம், மின்னோட்டம் மற்றும் இயக்கம்

மின்னோட்டத்துடன் கூடிய கடத்தி ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்பட்டால், ஒரு சக்தி அதன் மீது செயல்படும், இது காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு வலுவான புலத்தின் பகுதியிலிருந்து பலவீனமான பகுதிக்கு கடத்தியை நகர்த்த முயற்சிக்கிறது. படம். 7.8 இந்த சக்தியின் திசையானது மின்னோட்டத்தின் திசையையும், அதே போல் காந்தப்புலத்தின் திசையையும் சார்ந்துள்ளது.

அரிசி. 7.7. காந்தப்புலத்தில் மின்னோட்டத்துடன் கடத்தி.

அரிசி. 7.8 முடிவு புலம்

மின்னோட்டத்தை செலுத்தும் கடத்தியில் செயல்படும் விசையின் அளவு காந்தப்புலத்தின் அளவு மற்றும் இந்த கடத்தி வழியாக பாயும் பூம் விசை ஆகிய இரண்டாலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
ஒரு காந்தப்புலத்தில் மின்னோட்டம் செலுத்தப்படும் போது அதன் இயக்கம் மோட்டார் கொள்கை என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்சார மோட்டார்களின் செயல்பாடு, காந்தமின்சாரம் அளவிடும் கருவிகள்நகரும் சுருள் மற்றும் பிற சாதனங்களுடன். ஒரு காந்தப்புலத்தில் ஒரு கடத்தி நகர்த்தப்பட்டால், அதில் ஒரு மின்னோட்டம் உருவாகிறது. இந்த நிகழ்வு ஜெனரேட்டர் கொள்கை என்று அழைக்கப்படுகிறது. நிலையான மற்றும் நிலையான ஜெனரேட்டர்களின் செயல்பாடு இந்த கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. ஏசி.

இப்போது வரை, நேரடி மின்னோட்டத்துடன் மட்டுமே தொடர்புடைய காந்தப்புலத்தை நாங்கள் கருதினோம். இந்த வழக்கில், காந்தப்புலத்தின் திசை மாறாது மற்றும் நிரந்தர கப்பல்துறையின் திசையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மாற்று மின்னோட்டம் பாயும் போது, ​​ஒரு மாற்று காந்தப்புலம் உருவாக்கப்படுகிறது. இந்த மாற்று புலத்தில் ஒரு தனி சுருள் வைக்கப்பட்டால், அதில் ஒரு emf (மின்னழுத்தம்) தூண்டப்படும் (தூண்டப்படும்). அல்லது படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி இரண்டு தனித்தனி சுருள்கள் ஒன்றுக்கொன்று அருகாமையில் வைக்கப்பட்டிருந்தால். 7.9 மற்றும் ஒரு முறுக்கு (W1) க்கு மாற்று மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தவும், பின்னர் இரண்டாவது முறுக்கு (W2) டெர்மினல்களுக்கு இடையே ஒரு புதிய மாற்று மின்னழுத்தம் (தூண்டப்பட்ட EMF) எழும். இது ஒரு மின்மாற்றியின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை.

அரிசி. 7.9 தூண்டப்பட்ட emf.

இந்த வீடியோ காந்தவியல் மற்றும் மின்காந்தவியல் பற்றிய கருத்துக்களை விளக்குகிறது:

கடத்தியில் ஒரு மின்சாரம் கடத்தியைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. மின்சாரம் மற்றும் காந்தப்புலம் ஆகியவை ஒரு இயற்பியல் செயல்முறையின் இரண்டு பிரிக்க முடியாத பகுதிகள். நிரந்தர காந்தங்களின் காந்தப்புலம் இறுதியில் சுற்றுப்பாதையில் எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம் மற்றும் அவற்றின் அச்சுகளைச் சுற்றி சுழற்சியால் உருவாகும் மூலக்கூறு மின்சாரத்தால் உருவாக்கப்படுகிறது.

ஒரு கடத்தியின் காந்தப்புலம் மற்றும் அதன் விசைக் கோடுகளின் திசையை காந்த ஊசியைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்க முடியும். ஒரு நேரான கடத்தியின் காந்தக் கோடுகள் கடத்திக்கு செங்குத்தாக ஒரு விமானத்தில் அமைந்துள்ள செறிவு வட்டங்களின் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன. காந்தப்புலக் கோடுகளின் திசையானது கடத்தியில் உள்ள மின்னோட்டத்தின் திசையைப் பொறுத்தது. கடத்தியில் மின்னோட்டம் பார்வையாளரிடமிருந்து வந்தால், விசையின் கோடுகள் கடிகார திசையில் இயக்கப்படுகின்றன.

மின்னோட்டத்தின் திசையில் புலத்தின் திசையின் சார்பு ஜிம்லெட் விதியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: ஜிம்லெட்டின் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கம் கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையுடன் ஒத்துப்போகும் போது, ​​கைப்பிடியின் சுழற்சியின் திசை திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது. காந்தக் கோடுகளின்.

சுருளில் உள்ள காந்தப்புலத்தின் திசையை தீர்மானிக்க ஜிம்லெட் விதி பயன்படுத்தப்படலாம், ஆனால் பின்வரும் சூத்திரத்தில்: ஜிம்லெட் கைப்பிடியின் சுழற்சியின் திசையானது சுருளின் திருப்பங்களில் மின்னோட்டத்தின் திசையுடன் இணைந்திருந்தால், பின்னர் முன்னோக்கி இயக்கம்கிம்லெட் சுருளின் உள்ளே புலக் கோடுகளின் திசையைக் காண்பிக்கும் (படம் 4.4).

சுருளின் உள்ளே இந்த கோடுகள் தென் துருவத்திலிருந்து வடக்கே செல்கின்றன, அதற்கு வெளியே - வடக்கிலிருந்து தெற்கே.

காந்தப்புலக் கோடுகளின் திசை தெரிந்தால், மின்னோட்டத்தின் திசையைத் தீர்மானிக்க ஜிம்லெட் விதியும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

ஒரு காந்தப்புலத்தில் மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் கடத்தி சமமான விசையை அனுபவிக்கிறது

F = I·L·B·sin

நான் கடத்தியில் தற்போதைய பலம்; பி - காந்தப்புல தூண்டல் வெக்டரின் தொகுதி; L என்பது காந்தப்புலத்தில் அமைந்துள்ள கடத்தியின் நீளம்;  என்பது காந்தப்புல திசையன் மற்றும் கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசைக்கு இடையே உள்ள கோணம்.

காந்தப்புலத்தில் மின்னோட்டத்தை கடத்தும் கடத்தியில் செயல்படும் விசை ஆம்பியர் விசை எனப்படும்.

அதிகபட்ச ஆம்பியர் விசை:

எஃப் = ஐ எல் பி

ஆம்பியரின் விசையின் திசை இடது கை விதியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: என்றால் இடது கைகாந்த தூண்டல் திசையன் B இன் செங்குத்து கூறு உள்ளங்கையில் நுழையும் வகையில் நிலைநிறுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் நான்கு நீட்டிக்கப்பட்ட விரல்கள் மின்னோட்டத்தின் திசையில் இயக்கப்பட்டு, பின்னர் 90 டிகிரி வளைந்திருக்கும் கட்டைவிரல்மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் கடத்தியின் ஒரு பகுதியில் செயல்படும் விசையின் திசையைக் காண்பிக்கும், அதாவது ஆம்பியர் விசை.

ஒரே விமானத்தில் இருந்தால் மற்றும் பொய், பின்னர் மற்றும் இடையே கோணம் நேராக, எனவே . பின்னர் தற்போதைய உறுப்பு மீது செயல்படும் விசை

(நிச்சயமாக, முதல் நடத்துனரின் பக்கத்திலிருந்து, அதே சக்தி இரண்டாவதாக செயல்படுகிறது).

இதன் விளைவாக வரும் சக்தி இந்த சக்திகளில் ஒன்றிற்கு சமம். இந்த இரண்டு கடத்திகளும் மூன்றில் செல்வாக்கு செலுத்தினால், அவற்றின் காந்தப்புலங்கள் வெக்டோரியலாக சேர்க்கப்பட வேண்டும்.

காந்தப்புலத்தில் மின்னோட்டத்துடன் கூடிய சுற்று

மின்னோட்டத்துடன் ஒரு சட்டத்தை ஒரு சீரான காந்தப்புலத்தில் வைக்கலாம் (படம் 4.13). சட்டத்தின் பக்கங்களில் செயல்படும் ஆம்பியர் சக்திகள் ஒரு முறுக்குவிசையை உருவாக்கும், அதன் அளவு காந்த தூண்டல், சட்டத்தின் தற்போதைய வலிமை மற்றும் அதன் பகுதிக்கு விகிதாசாரமாகும். எஸ்மற்றும் பகுதிக்கு திசையன் மற்றும் இயல்பின் இடையே உள்ள கோணத்தைப் பொறுத்தது:

சட்டத்தில் மின்னோட்டத்தின் திசையில் சுழலும் போது சரியான திருகு சாதாரண திசையில் நகரும் வகையில் சாதாரண திசை தேர்வு செய்யப்படுகிறது.

சட்டகம் காந்தத்திற்கு செங்குத்தாக நிறுவப்படும் போது முறுக்கு அதிகபட்ச மதிப்பு மின் கம்பிகள்:

இந்த வெளிப்பாடு காந்தப்புல தூண்டலை தீர்மானிக்கவும் பயன்படுத்தப்படலாம்:

தயாரிப்புக்கு சமமான மதிப்பு சுற்று காந்த தருணம் என்று அழைக்கப்படுகிறது ஆர் டி. காந்த தருணம் என்பது ஒரு திசையன் ஆகும், அதன் திசையானது விளிம்பிற்கு இயல்பான திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது. பிறகு முறுக்கு எழுதலாம்

கோணத்தில் a = 0 முறுக்கு பூஜ்ஜியமாகும். முறுக்கு விசையின் மதிப்பு விளிம்பின் பகுதியைப் பொறுத்தது, ஆனால் அதன் வடிவத்தைப் பொறுத்தது அல்ல. எனவே, பாயும் எந்த மூடிய சுற்றுக்கும் டி.சி., முறுக்கு செயல்கள் எம், இது காந்தத் தருண திசையன் காந்தப்புல தூண்டல் திசையனுக்கு இணையாக இருக்கும் வகையில் அதைச் சுழற்றுகிறது.

நீங்கள் காந்த ஊசியை அருகில் கொண்டு வந்தால், அது கடத்தியின் அச்சு மற்றும் ஊசியின் சுழற்சியின் மையத்தின் வழியாக செல்லும் விமானத்திற்கு செங்குத்தாக மாறும். சிறப்புப் படைகள் அம்புக்குறியில் செயல்படுவதை இது குறிக்கிறது, அவை அழைக்கப்படுகின்றன காந்த சக்திகள். காந்த ஊசியின் விளைவுக்கு கூடுதலாக, காந்தப்புலம் நகரும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் மற்றும் காந்தப்புலத்தில் அமைந்துள்ள மின்னோட்டத்தை கடத்தும் கடத்திகளை பாதிக்கிறது. காந்தப்புலத்தில் நகரும் கடத்திகளில், அல்லது மாற்று காந்தப்புலத்தில் அமைந்துள்ள நிலையான கடத்திகளில், ஒரு தூண்டல் மின்னோட்ட விசை(இ.எம்.எஃப்.).

காந்தப்புலம்

மேற்கூறியவற்றுக்கு இணங்க, காந்தப்புலத்தின் பின்வரும் வரையறையை நாம் கொடுக்கலாம்.

இரண்டு பக்கங்களில் ஒன்று காந்தப்புலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது மின்காந்த புலம், உற்சாகமாக மின்சார கட்டணம்நகரும் துகள்கள் மற்றும் மின்சார புலத்தில் மாற்றம் மற்றும் பாதிக்கப்பட்ட துகள்களை நகர்த்துவதில் ஒரு சக்தி விளைவால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, எனவே மின்சாரம் மீது.

நீங்கள் அட்டை வழியாக ஒரு தடிமனான கடத்தியைக் கடந்து அதன் வழியாக மின்சாரத்தை அனுப்பினால், அட்டைப் பெட்டியில் ஊற்றப்படும் எஃகு கோப்புகள் கடத்தியைச் சுற்றி செறிவூட்டப்பட்ட வட்டங்களில் அமைந்திருக்கும், இந்த விஷயத்தில் காந்த தூண்டல் கோடுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன (படம் 1) . கடத்தியின் மேல் அல்லது கீழ் அட்டையை நாம் நகர்த்தலாம், ஆனால் எஃகு தாக்கல்களின் இடம் மாறாது. இதன் விளைவாக, கடத்தியைச் சுற்றி அதன் முழு நீளத்திலும் ஒரு காந்தப்புலம் எழுகிறது.

நீங்கள் அட்டைப் பெட்டியில் சிறிய காந்த அம்புகளை வைத்தால், கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையை மாற்றுவதன் மூலம், காந்த அம்புகள் சுழலும் என்பதை நீங்கள் காணலாம் (படம் 2). காந்த தூண்டல் கோடுகளின் திசையானது கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையுடன் மாறுகிறது என்பதை இது காட்டுகிறது.

மின்னோட்டத்தை செலுத்தும் கடத்தியைச் சுற்றியுள்ள காந்த தூண்டல் கோடுகள் பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன: 1) நேரான கடத்தியின் காந்த தூண்டல் கோடுகள் செறிவு வட்டங்களின் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன; 2) கடத்திக்கு நெருக்கமாக, அடர்த்தியான காந்த தூண்டல் கோடுகள் அமைந்துள்ளன; 3) காந்த தூண்டல் (புலத்தின் தீவிரம்) கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் அளவைப் பொறுத்தது; 4) காந்த தூண்டல் கோடுகளின் திசையானது கடத்தியில் உள்ள மின்னோட்டத்தின் திசையைப் பொறுத்தது.

பிரிவில் காட்டப்பட்டுள்ள கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையைக் காட்ட, ஒரு சின்னம் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது, அதை நாம் எதிர்காலத்தில் பயன்படுத்துவோம். மின்னோட்டத்தின் திசையில் (படம் 3) நீங்கள் மனதளவில் ஒரு அம்புக்குறியை வைத்தால், மின்னோட்டம் எங்களிடமிருந்து விலகிச் செல்லும் கடத்தியில், அம்புக்குறியின் இறகுகளின் வால் (ஒரு குறுக்கு) பார்ப்போம்; மின்னோட்டம் நம்மை நோக்கி செலுத்தப்பட்டால், அம்புக்குறியின் (புள்ளி) முனையைக் காண்போம்.

படம் 3. சின்னம்கடத்திகளில் மின்னோட்டத்தின் திசை

மின்னோட்டத்தை கடத்தும் கடத்தியைச் சுற்றி காந்த தூண்டல் கோடுகளின் திசையைத் தீர்மானிக்க ஜிம்லெட் விதி உங்களை அனுமதிக்கிறது. வலது கை நூலைக் கொண்ட ஒரு கிம்லெட் (கார்க்ஸ்க்ரூ) மின்னோட்டத்தின் திசையில் முன்னோக்கி நகர்ந்தால், கைப்பிடியின் சுழற்சியின் திசையானது கடத்தியைச் சுற்றியுள்ள காந்த தூண்டல் கோடுகளின் திசையுடன் ஒத்துப்போகும் (படம் 4).

மின்னோட்டத்தை செலுத்தும் கடத்தியின் காந்தப்புலத்தில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட ஒரு காந்த ஊசி காந்த தூண்டல் கோடுகளுடன் அமைந்துள்ளது. எனவே, அதன் இருப்பிடத்தை தீர்மானிக்க, நீங்கள் "கிம்லெட் விதி" (படம் 5) ஐப் பயன்படுத்தலாம். காந்தப்புலம் என்பது மின்சாரத்தின் மிக முக்கியமான வெளிப்பாடுகளில் ஒன்றாகும், மேலும் மின்னோட்டத்திலிருந்து சுயாதீனமாகவும் தனித்தனியாகவும் பெற முடியாது.

படம்.	படம்.

காந்த தூண்டல்

ஒரு காந்தப்புலம் ஒரு காந்த தூண்டல் திசையன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, எனவே இது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மற்றும் விண்வெளியில் ஒரு குறிப்பிட்ட திசையைக் கொண்டுள்ளது.

பயோட் மற்றும் சாவார்ட் (படம் 6) மூலம் சோதனை தரவுகளின் பொதுமைப்படுத்தலின் விளைவாக காந்த தூண்டலுக்கான அளவு வெளிப்பாடு நிறுவப்பட்டது. காந்த ஊசியின் விலகல் மூலம் பல்வேறு அளவுகள் மற்றும் வடிவங்களின் மின்னோட்டங்களின் காந்தப்புலங்களை அளவிடுவதன் மூலம், இரு விஞ்ஞானிகளும் ஒவ்வொரு தற்போதைய உறுப்பும் தன்னிடமிருந்து சிறிது தூரத்தில் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது என்ற முடிவுக்கு வந்தனர், அதன் காந்த தூண்டல் Δ ஆகும். பிநீளம் Δ க்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாக உள்ளது எல்இந்த உறுப்பு, பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவு ஐ, கொடுக்கப்பட்ட மின்னோட்ட உறுப்புடன் நமக்கு ஆர்வமுள்ள புலத்தை இணைக்கும் மின்னோட்டத்தின் திசை மற்றும் ஆரம் திசையன் இடையே உள்ள கோணத்தின் சைன் α, மற்றும் இந்த ஆரம் திசையன் நீளத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும். ஆர்:

எங்கே கே- குணகம் நடுத்தரத்தின் காந்த பண்புகள் மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அலகுகளின் அமைப்பு ஆகியவற்றைப் பொறுத்து.

ICSA இன் அலகுகளின் முழுமையான நடைமுறை பகுத்தறிவு அமைப்பில்

எங்கே µ 0 – வெற்றிடத்தின் காந்த ஊடுருவல்அல்லது MCSA அமைப்பில் காந்த மாறிலி:

µ 0 = 4 × π × 10 -7 (ஹென்ரி/மீட்டர்);

ஹென்றி (gn) - தூண்டல் அலகு; 1 gn = 1 ஓம் × நொடி.

µ – உறவினர் காந்த ஊடுருவல்- பரிமாணமற்ற குணகம் எத்தனை மடங்கு காந்த ஊடுருவலைக் காட்டுகிறது இந்த பொருள்வெற்றிடத்தின் காந்த ஊடுருவலை விட அதிகம்.

காந்த தூண்டலின் பரிமாணத்தை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கண்டறியலாம்

வோல்ட்-வினாடி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது வெபர் (wb):

நடைமுறையில், காந்த தூண்டலின் ஒரு சிறிய அலகு உள்ளது - காஸ் (gs):

பயோட்-சாவார்ட்டின் விதியானது எல்லையற்ற நீண்ட நேரான கடத்தியின் காந்த தூண்டலைக் கணக்கிட அனுமதிக்கிறது:

எங்கே ஏ- கடத்தியிலிருந்து காந்த தூண்டல் தீர்மானிக்கப்படும் இடத்திற்கு தூரம்.

காந்தப்புல வலிமை

தயாரிப்புக்கு காந்த தூண்டலின் விகிதம் காந்த ஊடுருவல்கள்µ × µ 0 அழைக்கப்படுகிறது காந்தப்புல வலிமைமற்றும் கடிதத்தால் குறிக்கப்படுகிறது எச்:

பி = எச் × µ × µ 0 .

கடைசி சமன்பாடு இரண்டு காந்த அளவுகளை இணைக்கிறது: தூண்டல் மற்றும் காந்தப்புல வலிமை.

பரிமாணத்தைக் கண்டுபிடிப்போம் எச்:

சில நேரங்களில் காந்தப்புல வலிமையை அளவிடுவதற்கான மற்றொரு அலகு பயன்படுத்தப்படுகிறது - ஆர்ஸ்டெட் (எர்):

1 எர் = 79,6 ஏ/மீ ≈ 80 ஏ/மீ ≈ 0,8 ஏ/செ.மீ .

காந்தப்புல வலிமை எச், காந்த தூண்டல் போன்றது பி, ஒரு திசையன் அளவு.

காந்த தூண்டல் திசையன் திசையுடன் ஒத்துப்போகும் ஒவ்வொரு புள்ளிக்கும் ஒரு கோடு தொடுகோடு அழைக்கப்படுகிறது காந்த தூண்டல் வரிஅல்லது காந்த தூண்டல் வரி.

காந்தப் பாய்வு

காந்த தூண்டலின் தயாரிப்பு மற்றும் புலத்தின் திசைக்கு செங்குத்தாக இருக்கும் பகுதியின் அளவு (காந்த தூண்டல் திசையன்) அழைக்கப்படுகிறது காந்த தூண்டல் திசையன் ஃப்ளக்ஸ்அல்லது வெறும் காந்தப் பாய்வுமற்றும் F என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது:

எஃப் = பி × எஸ் .

காந்தப் பாய்வு பரிமாணம்:

அதாவது, காந்தப் பாய்வு வோல்ட்-வினாடிகள் அல்லது வெபர்களில் அளவிடப்படுகிறது.

காந்தப் பாய்வின் சிறிய அலகு மேக்ஸ்வெல் (mks):

1 wb = 108 mks.
1mks = 1 gs× 1 செ.மீ 2.

வீடியோ 1. ஆம்பியர் கருதுகோள்

வீடியோ 1. ஆம்பியர் கருதுகோள்

வீடியோ 2. காந்தவியல் மற்றும் மின்காந்தவியல்