Seja um campo magnético em alguma pequena área do espaço, que pode ser considerada homogênea, ou seja, nesta área o vetor de indução magnética é constante, tanto em magnitude quanto em direção.
Selecione uma pequena área ∆S, cuja orientação é dada pelo vetor normal unitário n(Fig. 445).

arroz. 445
Fluxo magnético através desta almofada ΔФ mé definido como o produto da área do local e o componente normal do vetor de indução campo magnético

Onde

produto escalar de vetores B e n;
B n− normal à componente do sítio do vetor de indução magnética.
Em um campo magnético arbitrário, o fluxo magnético através de uma superfície arbitrária é determinado da seguinte forma (Fig. 446):

arroz. 446
- a superfície é dividida em pequenas áreas ∆Si(que pode ser considerado plano);
− o vetor de indução é determinado B i nesse site (que pode ser considerado permanente dentro do site);
− a soma dos fluxos através de todas as áreas em que a superfície é dividida é calculada

Essa quantidade é chamada fluxo do vetor de indução do campo magnético através de uma determinada superfície (ou fluxo magnético).
Observe que ao calcular o fluxo, a soma é realizada sobre os pontos de observação do campo, e não sobre as fontes, como no princípio da superposição. Portanto, o fluxo magnético é uma característica integral do campo, que descreve suas propriedades médias sobre toda a superfície considerada.
Difícil de encontrar significado físico fluxo magnético, assim como para outros campos, esta é uma quantidade física auxiliar útil. Mas ao contrário de outros fluxos, o fluxo magnético é tão comum em aplicações que no sistema SI foi atribuído uma unidade de medida "pessoal" - Weber 2: 1 Weber− fluxo magnético de um campo magnético homogêneo de indução 1T através da praça 1m2 orientado perpendicularmente ao vetor de indução magnética.
Agora vamos provar um teorema simples, mas extremamente importante, sobre o fluxo magnético através de uma superfície fechada.
Anteriormente estabelecemos que as forças de qualquer campo magnético são fechadas, já se segue disso que o fluxo magnético através de qualquer superfície fechada é zero.

No entanto, apresentamos uma prova mais formal deste teorema.
Em primeiro lugar, notamos que o princípio da superposição é válido para um fluxo magnético: se um campo magnético é criado por várias fontes, então para qualquer superfície o fluxo de campo criado por um sistema de elementos de corrente é igual à soma do campo fluxos criados por cada elemento de corrente separadamente. Esta afirmação decorre diretamente do princípio da superposição para o vetor de indução e da relação diretamente proporcional entre o fluxo magnético e o vetor de indução magnético. Portanto, é suficiente provar o teorema para o campo criado pelo elemento atual, cuja indução é determinada pela lei de Biot-Savarre-Laplace. Aqui, a estrutura do campo, que tem simetria axial circular, é importante para nós, o valor do módulo do vetor de indução é insignificante.
Escolhemos como superfície fechada a superfície de uma barra recortada, como mostra a Fig. 447.

arroz. 447
O fluxo magnético é diferente de zero apenas através de suas duas faces laterais, mas esses fluxos têm sinais opostos. Lembre-se que para uma superfície fechada, a normal externa é escolhida, portanto, em uma das faces indicadas (frente), o fluxo é positivo e, na parte de trás, negativo. Além disso, os módulos desses fluxos são iguais, pois a distribuição do vetor de indução de campo nessas faces é a mesma. Este resultado não depende da posição da barra considerada. Um corpo arbitrário pode ser dividido em partes infinitamente pequenas, cada uma das quais é semelhante à barra considerada.
Por fim, formulamos mais uma propriedade importante fluxo de qualquer campo vetorial. Deixe uma superfície fechada arbitrária limitar algum corpo (Fig. 448).

arroz. 448
Vamos dividir este corpo em duas partes delimitadas por partes da superfície original Ω 1 e Ω2, e feche-os com uma interface comum do corpo. A soma dos fluxos através dessas duas superfícies fechadas é igual ao fluxo através da superfície original! De fato, a soma dos fluxos através da fronteira (uma vez para um corpo, outra vez para outro) é igual a zero, pois em cada caso é necessário tomar normais diferentes e opostas (cada vez externas). Da mesma forma, pode-se provar a afirmação para uma partição arbitrária do corpo: se o corpo é dividido em um número arbitrário de partes, então o fluxo através da superfície do corpo é igual à soma dos fluxos através das superfícies de todas as partes da partição do corpo. Esta afirmação é óbvia para o fluxo de fluido.
De fato, provamos que se o fluxo de um campo vetorial é igual a zero através de alguma superfície que limita um pequeno volume, então esse fluxo é igual a zero através de qualquer superfície fechada.
Assim, para qualquer campo magnético, o teorema do fluxo magnético é válido: o fluxo magnético através de qualquer superfície fechada é igual a zero Ф m = 0.
Anteriormente, consideramos teoremas de fluxo para o campo de velocidade do fluido e o campo eletrostático. Nestes casos, o escoamento através da superfície fechada foi completamente determinado pelas fontes pontuais do campo (fontes e sumidouros do líquido, cargas pontuais). No caso geral, a presença de um fluxo diferente de zero através de uma superfície fechada indica a presença de fontes pontuais do campo. Consequentemente, conteúdo físico O teorema do fluxo magnético é uma afirmação sobre a ausência de cargas magnéticas.

Se você é bem versado em esse assunto e será capaz de explicar e defender seu ponto de vista, então você pode formular o teorema sobre o fluxo magnético e assim: "Ninguém ainda encontrou o monopolo de Dirac."

Deve-se enfatizar especialmente que, falando da ausência de fontes de campo, queremos dizer precisamente fontes pontuais, semelhantes a cargas elétricas. Se fizermos uma analogia com o campo de um fluido em movimento, as cargas elétricas são como pontos de onde o fluido sai (ou entra), aumentando ou diminuindo sua quantidade. O surgimento de um campo magnético devido ao movimento de cargas elétricas é semelhante ao movimento de um corpo em um líquido, o que leva ao aparecimento de vórtices que não alteram a quantidade total de líquido.

Campos vetoriais para os quais o fluxo através de qualquer superfície fechada é igual a zero receberam um belo, nome exótico − solenóide. Um solenóide é uma bobina de fio através da qual eletricidade. Essa bobina pode criar campos magnéticos fortes, de modo que o termo solenóide significa "semelhante ao campo de um solenóide", embora esses campos possam ser chamados de mais simples - "semelhantes a magnéticos". Finalmente, tais campos também são chamados de redemoinho, como o campo de velocidade de um fluido que forma todos os tipos de vórtices turbulentos em seu movimento.

O teorema do fluxo magnético grande importância, muitas vezes é usado para provar várias propriedades interações magnéticas, vamos encontrá-lo repetidamente. Por exemplo, o teorema do fluxo magnético prova que o vetor de indução do campo magnético gerado por um elemento não pode ter uma componente radial, caso contrário o fluxo através de uma superfície coaxial cilíndrica com um elemento de corrente seria diferente de zero.
Vamos agora ilustrar a aplicação do teorema do fluxo magnético ao cálculo da indução do campo magnético. Deixe o campo magnético ser criado por um anel com uma corrente, que é caracterizada por um momento magnético PM. Considere o campo próximo ao eixo do anel a uma distância z do centro, muito maior que o raio do anel (Fig. 449).

arroz. 449
Anteriormente, obtivemos uma fórmula para a indução do campo magnético no eixo para grandes distâncias do centro do anel

Não cometeremos um grande erro se assumirmos que o componente vertical (deixe o eixo do anel ser vertical) do campo tem o mesmo valor dentro de um pequeno anel de raio r, cujo plano é perpendicular ao eixo do anel. Como a componente vertical do campo muda com a distância, as componentes radiais do campo devem estar inevitavelmente presentes, caso contrário, o teorema do fluxo magnético não será válido! Acontece que este teorema e a fórmula (3) são suficientes para encontrar esta componente radial. Selecione um cilindro fino com espessura Δz e raio r, cuja base inferior está a uma distância z do centro do anel, coaxial com o anel, e aplique o teorema do fluxo magnético à superfície deste cilindro. O fluxo magnético através da base inferior é (note que os vetores de indução e normal são opostos aqui)

Onde Bz(z) z;
o fluxo através da base superior é

Onde Bz (z + Δz)− valor da componente vertical do vetor de indução na altura z + z;
fluir através superfície lateral(a partir de simetria axial segue que o módulo da componente radial do vetor de indução B r nesta superfície é constante):

De acordo com o teorema provado, a soma desses fluxos é igual a zero, então a equação

a partir do qual determinamos o valor desejado

Resta usar a fórmula (3) para o componente vertical do campo e realizar os cálculos necessários 3


De fato, uma diminuição no componente vertical do campo leva ao aparecimento de componentes horizontais: uma diminuição no fluxo através das bases leva a um “vazamento” pela superfície lateral.
Assim, provamos o “teorema criminoso”: se flui menos por uma extremidade do tubo do que é despejado na outra extremidade, então em algum lugar eles roubam a superfície lateral.

1 Basta levar o texto com a definição do fluxo do vetor tensão campo elétrico e altere a notação (que é feito aqui).
2 Nomeado em homenagem ao físico alemão (membro da Academia de Ciências de São Petersburgo) Wilhelm Eduard Weber (1804 - 1891)
3 Os mais letrados podem ver a derivada da função (3) na última fração e simplesmente calculá-la, mas teremos que usar a fórmula aproximada (1 + x) β ≈ 1 + βx mais uma vez.

Materiais magnéticos são aqueles que estão sujeitos à influência de campos de força especiais, por sua vez, materiais não magnéticos não estão sujeitos ou fracamente sujeitos às forças de um campo magnético, que geralmente é representado por linhas de força (fluxo magnético) que possuem certas propriedades. Além de sempre formar laços fechados, eles se comportam como se fossem elásticos, ou seja, durante a distorção, tentam retornar à sua distância anterior e à sua forma natural.

força invisível

Os ímãs tendem a atrair certos metais, especialmente ferro e aço, bem como ligas de níquel, níquel, cromo e cobalto. Materiais que criam forças atrativas são ímãs. Existem vários tipos. Materiais que podem ser facilmente magnetizados são chamados ferromagnéticos. Eles podem ser duros ou macios. Materiais ferromagnéticos macios, como o ferro, perdem suas propriedades rapidamente. Ímãs feitos desses materiais são chamados de temporários. Materiais rígidos como o aço mantêm suas propriedades por muito mais tempo e são usados ​​como materiais permanentes.

Fluxo Magnético: Definição e Caracterização

Ao redor do ímã existe um certo campo de força, e isso cria a possibilidade de energia. O fluxo magnético é igual ao produto dos campos de força médios da superfície perpendicular em que penetra. É representado usando o símbolo "Φ", é medido em unidades chamadas Webers (WB). A quantidade de fluxo que passa por uma determinada área varia de um ponto para outro ao redor do objeto. Assim, o fluxo magnético é a chamada medida da força de um campo magnético ou corrente elétrica, com base em total linhas de força carregadas passando por uma determinada área.

Revelando o mistério dos fluxos magnéticos

Todos os ímãs, independentemente de sua forma, possuem duas áreas, chamadas pólos, capazes de produzir uma certa cadeia de sistema organizado e equilibrado de linhas de força invisíveis. Essas linhas do córrego formam um campo especial, cuja forma é mais intensa em algumas partes do que em outras. As áreas de maior atração são chamadas de polos. As linhas de campo vetorial não podem ser detectadas a olho nu. Visualmente, sempre aparecem como linhas de força com pólos inequívocos em cada extremidade do material, onde as linhas são mais densas e concentradas. Fluxo magnético são linhas que criam vibrações de atração ou repulsão, mostrando sua direção e intensidade.

Linhas de fluxo magnético

Magnético linhas de força são definidas como curvas que se movem ao longo de uma certa trajetória em um campo magnético. A tangente a essas curvas em qualquer ponto mostra a direção do campo magnético nela. Características:

Cada linha de fluxo forma um circuito fechado.

Essas linhas de indução nunca se cruzam, mas tendem a encolher ou esticar, mudando suas dimensões em uma direção ou outra.

Como regra, as linhas de força têm um começo e um fim na superfície.

Há também uma certa direção de norte a sul.

Linhas de campo próximas umas das outras, formando um forte campo magnético.

• Quando os pólos adjacentes são os mesmos (norte-norte ou sul-sul), eles se repelem. Quando os polos vizinhos não estão alinhados (norte-sul ou sul-norte), eles são atraídos um pelo outro. Esse efeito lembra a famosa expressão de que os opostos se atraem.

Moléculas magnéticas e a teoria de Weber

A teoria de Weber baseia-se no fato de que todos os átomos têm Propriedades magneticas devido à ligação entre os elétrons nos átomos. Grupos de átomos se unem de tal forma que os campos que os cercam giram na mesma direção. Esses tipos de materiais são compostos de grupos de minúsculos ímãs (quando vistos no nível molecular) ao redor dos átomos, o que significa que o material ferromagnético é composto de moléculas que possuem forças atrativas. Eles são conhecidos como dipolos e são agrupados em domínios. Quando o material é magnetizado, todos os domínios se tornam um. Um material perde sua capacidade de atrair e repelir quando seus domínios são separados. Os dipolos juntos formam um ímã, mas individualmente, cada um deles tenta repelir o unipolar, atraindo assim os polos opostos.

Campos e pólos

A força e a direção do campo magnético são determinadas pelas linhas de fluxo magnético. A área de atração é mais forte onde as linhas estão próximas umas das outras. As linhas estão mais próximas do pólo da base da haste, onde a atração é mais forte. O próprio planeta Terra está neste poderoso campo de força. Ele age como se uma placa magnetizada listrada gigante estivesse passando pelo meio do planeta. O pólo norte da agulha da bússola é direcionado para um ponto chamado pólo magnético norte, o pólo sul aponta para o sul magnético. No entanto, essas direções diferem dos pólos norte e sul geográficos.

A natureza do magnetismo

O magnetismo desempenha um papel importante na engenharia elétrica e eletrônica, pois sem seus componentes como relés, solenoides, indutores, bobinas, bobinas, alto-falantes, motores elétricos, geradores, transformadores, medidores de eletricidade, etc. estado natural na forma minérios magnéticos. Existem dois tipos principais, estes são magnetita (também chamado de óxido de ferro) e ferro magnético. estrutura molecular deste material em um estado não magnético é apresentado na forma de um circuito magnético livre ou pequenas partículas individuais que são dispostas livremente em uma ordem aleatória. Quando um material é magnetizado, esse arranjo aleatório de moléculas muda, e minúsculas partículas moleculares aleatórias se alinham de tal forma que produzem toda uma série de arranjos. Essa ideia de alinhamento molecular de materiais ferromagnéticos é chamada de teoria de Weber.

Medição e aplicação prática

Os geradores mais comuns usam fluxo magnético para gerar eletricidade. Sua força é amplamente utilizada em geradores elétricos. O aparelho que mede esse interessante fenômeno chama-se fluxômetro, é composto por uma bobina e um equipamento eletrônico que avalia a variação de tensão na bobina. Na física, um fluxo é um indicador do número de linhas de força que passam por uma determinada área. O fluxo magnético é uma medida do número de linhas magnéticas de força.

Às vezes, mesmo um material não magnético também pode ter propriedades diamagnéticas e paramagnéticas. Um fato interessanteé que as forças de atração podem ser destruídas por aquecimento ou golpes com um martelo do mesmo material, mas não podem ser destruídas ou isoladas simplesmente quebrando um grande espécime em dois. Cada pedaço quebrado terá seu próprio pólo norte e sul, não importa quão pequenos sejam os pedaços.

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Termômetros eletrônicos são amplamente utilizados como medidores de temperatura. Você pode se familiarizar com termômetros digitais de contato e sem contato no site http://mera-tek.ru/termometry/termometry-elektronnye. Esses dispositivos fornecem principalmente medição de temperatura em instalações tecnológicas graças a alta precisão medição e alta velocidade de registro.

Nos potenciômetros eletrônicos, tanto para indicação quanto para registro, são utilizadas estabilização automática de corrente no circuito do potenciômetro e compensação contínua de termopar.

Conexão do condutor- papel processo tecnológico conexões de cabos. Condutores torcidos com área de seção transversal de 0,35 a 1,5 mm 2 são conectados por soldagem após torcer os fios individuais (Fig. 1). Se eles forem restaurados com tubos isolantes 3, antes de torcer os fios, eles devem ser colocados no núcleo e movidos para o corte da bainha 4.

Arroz. 1. Conexão dos núcleos por torção: 1 - núcleo condutor; 2 - isolamento do núcleo; 3 - tubo isolante; 4 - bainha do cabo; 5 - fios estanhados; 6 - superfície soldada

Condutores sólidos eles são sobrepostos, fixados antes da soldagem com duas bandagens de duas ou três voltas de fio de cobre estanhado com diâmetro de 0,3 mm (Fig. 2). Você também pode usar terminais especiais wago 222 415, que hoje se tornaram muito populares devido à facilidade de uso e confiabilidade de operação.

Ao instalar os atuadores elétricos, seu alojamento deve ser aterrado com um fio com seção transversal de pelo menos 4 mm 2 através do parafuso de aterramento. O ponto de conexão do condutor de aterramento é cuidadosamente limpo e, após a conexão, é aplicada uma camada de graxa CIATIM-201 para protegê-lo da corrosão. Ao final da instalação, com a ajuda de verificar o valor, que deve ser de no mínimo 20 MΩ, e o dispositivo de aterramento, que não deve ultrapassar 10 Ω.

Arroz. 1. Esquema conexões elétricas bloco de sensores de um mecanismo elétrico de uma volta. A - unidade amplificadora BU-2, B - unidade de sensor magnético, C - atuador elétrico

A instalação do bloco de sensores dos atuadores elétricos de uma volta é realizada de acordo com o diagrama de fiação mostrado na fig. 1, com um fio com seção transversal de pelo menos 0,75 mm 2. Antes de instalar o sensor, é necessário verificar seu desempenho de acordo com o diagrama mostrado na Fig. 2.

21.03.2019

Tipos de analisadores de gás

Usando gás em fornos, vários dispositivos e instalações, é necessário controlar o processo de sua combustão para garantir operação segura e trabalho eficiente equipamento. Ao mesmo tempo, a composição qualitativa e quantitativa ambiente de gás determinado usando dispositivos chamados

O que é fluxo magnético?

A fim de dar uma formulação quantitativa exata da lei Indução eletromagnética Faraday, você precisa introduzir um novo valor - o fluxo do vetor de indução magnética.

O vetor de indução magnética caracteriza o campo magnético em cada ponto do espaço. Você pode introduzir outro valor que depende dos valores do vetor não em um ponto, mas em todos os pontos da superfície delimitados por um contorno plano fechado.

Para fazer isso, considere um condutor plano fechado (circuito), limitando a área da superfície S e colocado em um campo magnético uniforme (Fig. 2.4). A normal (vetor cujo módulo é igual a um) ao plano do condutor faz um ângulo com a direção do vetor de indução magnética. O fluxo magnético Ф (fluxo do vetor de indução magnética) através de uma superfície com área S é um valor igual ao produto do módulo do vetor de indução magnética pela área S e o cosseno do ângulo entre os vetores e:

O produto é uma projeção do vetor de indução magnética na normal ao plano de contorno. É por isso

O fluxo magnético é tanto maior quanto maior B n e S. O valor de F é chamado de "fluxo magnético" por analogia com o fluxo de água, que é quanto maior, maior a vazão de água e a área da seção transversal do tubo.

O fluxo magnético pode ser interpretado graficamente como uma quantidade proporcional ao número de linhas de indução magnética que penetram em uma superfície de área S.

A unidade de fluxo magnético é weber. em 1 weber (1 Wb) é criado por um campo magnético uniforme com uma indução de 1 T através de uma superfície de 1 m 2 localizada perpendicularmente ao vetor de indução magnética.

O fluxo magnético depende da orientação da superfície que o campo magnético penetra.

Informações generalizadas sobre fluxo magnético

A lição de física de hoje é dedicada ao tópico do fluxo magnético. A fim de fornecer uma formulação quantitativa precisa da lei de indução eletromagnética de Faraday, precisaremos introduzir uma nova quantidade, que na verdade é chamada de fluxo magnético ou fluxo do vetor de indução magnética.

Das aulas anteriores, você já sabe que o campo magnético é descrito pelo vetor de indução magnética B. Com base no conceito de vetor de indução B, podemos encontrar o fluxo magnético. Para fazer isso, vamos considerar um condutor ou circuito fechado com área S. Suponha que um campo magnético uniforme com indução B passe por ele. Então o fluxo magnético F o vetor de indução magnética através de uma superfície com área S é o valor da produto do módulo do vetor de indução magnética B e a área do circuito S e por cos o ângulo entre o vetor B e o cos alfa normal:

Em geral, chegamos à conclusão de que, se colocarmos um circuito com uma corrente em um campo magnético, todas as linhas de indução desse campo magnético passarão pelo circuito. Ou seja, podemos dizer com segurança que a linha de indução magnética é essa mesma indução magnética, que está localizada em cada ponto dessa linha. Ou podemos dizer que as linhas de indução magnética são o fluxo do vetor de indução sobre o espaço limitado e descrito por essas linhas, ou seja, fluxo magnético.

E agora vamos lembrar o que a unidade de fluxo magnético é igual:

Direção e quantidade de fluxo magnético

Mas também é necessário saber que cada fluxo magnético tem sua própria direção e valor quantitativo. Neste caso, podemos dizer que o circuito penetra um certo fluxo magnético. E também, deve-se notar que a magnitude do fluxo magnético também depende do tamanho do circuito, ou seja, quanto maior o tamanho do circuito, maior o fluxo magnético passará por ele.

Aqui podemos resumir e dizer que o fluxo magnético depende da área do espaço por onde passa. Se, por exemplo, pegarmos um quadro fixo de um determinado tamanho, que é penetrado por um campo magnético constante, nesse caso o fluxo magnético que passa por esse quadro será constante.

Com um aumento na força do campo magnético, a indução magnética aumentará naturalmente. Além disso, a magnitude do fluxo magnético também aumentará proporcionalmente, dependendo do aumento da magnitude da indução.

Tarefa prática

1. Observe atentamente esta figura e responda à pergunta: Como o fluxo magnético pode mudar se o circuito girar em torno do eixo OO"?

2. Como você pensa, como o fluxo magnético pode mudar se pegarmos um circuito fechado, que está localizado em um certo ângulo com as linhas de indução magnética, e sua área é reduzida à metade, e o módulo vetorial é quadruplicado?
3. Veja as opções de resposta e diga-me como orientar o quadro em um campo magnético uniforme para que o fluxo através desse quadro seja zero? Qual das respostas estará correta?

4. Observe atentamente o desenho dos circuitos I e II representados e responda, como o fluxo magnético pode variar durante sua rotação?

5. O que você acha que determina a direção da corrente de indução?
6. Qual é a diferença entre indução magnética e fluxo magnético? Nomeie essas diferenças.
7. Qual é a fórmula para o fluxo magnético e as quantidades que estão incluídas nesta fórmula.
8. Que métodos de medição de fluxo magnético você conhece?

É interessante saber

Você sabia que o aumento da atividade solar afeta o campo magnético da Terra e, aproximadamente a cada onze anos e meio, aumenta de tal forma que pode interromper as comunicações de rádio, causar falhas na bússola e afetar negativamente o bem-estar humano. Tais processos são chamados de tempestades magnéticas.

Myakishev G. Ya., Física. 11º ano: livro didático. para educação geral instituições: básico e perfil. níveis / G. Ya. Myakishev, B. V. Bukhovtsev, V. M. Charugin; ed. V. I. Nikolaev, N. A. Parfenteva. - 17ª ed., revisada. e adicional - M.: Educação, 2008. - 399 p.: ll.

O fluxo magnético ocupa um lugar importante entre as grandezas físicas. Este artigo explica o que é e como determinar seu valor.

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Fórmula do fluxo magnético

O que é fluxo magnético

Esta é uma quantidade que determina o nível do campo magnético que passa pela superfície. Denotado "FF" e depende da força do campo e do ângulo de passagem do campo através desta superfície.

É calculado pela fórmula:

FF=B⋅S⋅cosα, onde:

• FF - fluxo magnético;
• B é o valor da indução magnética;
• S é a área da superfície pela qual esse campo passa;
• cosα é o cosseno do ângulo entre a perpendicular à superfície e o escoamento.

A unidade de medida do SI é "weber" (Wb). 1 weber é criado por um campo de 1 T que passa perpendicularmente a uma superfície de 1 m².

Assim, o escoamento é máximo quando sua direção coincide com a vertical e é igual a “0” se for paralelo à superfície.

Interessante. A fórmula para o fluxo magnético é semelhante à fórmula pela qual a iluminação é calculada.

imãs permanentes

Uma das fontes do campo são os ímãs permanentes. Eles são conhecidos há séculos. A agulha da bússola era feita de ferro magnetizado, e em Grécia antiga havia uma lenda sobre uma ilha que atraía para si as partes metálicas dos navios.

Existem ímãs permanentes várias formas e são feitos de diferentes materiais:

• ferro - o mais barato, mas com poder menos atraente;
• neodímio - de uma liga de neodímio, ferro e boro;
• Alnico é uma liga de ferro, alumínio, níquel e cobalto.

Todos os ímãs são bipolares. Isso é mais perceptível em dispositivos de haste e ferradura.

Se a haste for pendurada no meio ou colocada em um pedaço flutuante de madeira ou espuma, ela girará na direção norte-sul. O pólo que aponta para o norte é chamado de pólo norte e é pintado em instrumentos de laboratório. Cor azul e denotado por "N". O oposto, apontando para o sul, é vermelho e marcado com "S". Pólos iguais atraem ímãs, enquanto pólos opostos se repelem.

Em 1851, Michael Faraday propôs o conceito de linhas fechadas indução. Essas linhas saem do pólo norte do ímã, passam pelo espaço circundante, entram no sul e dentro do dispositivo retornam ao norte. As linhas e intensidades de campo mais próximas estão perto dos pólos. Aqui, também, a força de atração é maior.

Se você colocar um pedaço de vidro no dispositivo e em cima camada fina despeje limalha de ferro, então eles estarão localizados ao longo das linhas do campo magnético. Quando vários dispositivos estão localizados um ao lado do outro, a serragem mostrará a interação entre eles: atração ou repulsão.

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Ímã e limalha de ferro

campo magnético da Terra

Nosso planeta pode ser representado como um ímã, cujo eixo é inclinado em 12 graus. As interseções desse eixo com a superfície são chamadas de pólos magnéticos. Como qualquer ímã, as linhas de força da Terra vão do pólo norte ao sul. Perto dos pólos, eles correm perpendicularmente à superfície, de modo que a agulha da bússola não é confiável e outros métodos precisam ser usados.

Partículas " vento solar" tenho carga elétrica, portanto, ao se mover em torno deles, aparece um campo magnético, interagindo com o campo da Terra e direcionando essas partículas ao longo das linhas de força. Assim, este campo protege a superfície da Terra da radiação cósmica. No entanto, perto dos polos, essas linhas são perpendiculares à superfície e partículas carregadas entram na atmosfera, causando a aurora boreal.

eletroímãs

Em 1820, Hans Oersted, enquanto conduzia experimentos, viu o efeito de um condutor através do qual uma corrente elétrica flui em uma agulha de bússola. Poucos dias depois, André-Marie Ampere descobriu a atração mútua de dois fios, através dos quais a corrente fluía na mesma direção.

Interessante. Durante a soldagem elétrica, os cabos próximos se movem quando a corrente muda.

Ampère mais tarde sugeriu que isso se devia à indução magnética da corrente que flui através dos fios.

Em uma bobina enrolada com um fio isolado através do qual flui uma corrente elétrica, os campos dos condutores individuais se reforçam. Para aumentar a força atrativa, a bobina é enrolada em um núcleo de aço aberto. Este núcleo torna-se magnetizado e atrai peças de ferro ou a outra metade do núcleo em relés e contatores.

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eletroímãs

Indução eletromagnética

Quando o fluxo magnético muda, uma corrente elétrica é induzida no fio. Este fato independe do que causa essa mudança: o deslocamento ímã permanente, o movimento de um fio ou uma mudança na intensidade da corrente em um condutor próximo.

Este fenômeno foi descoberto por Michael Faraday em 29 de agosto de 1831. Seus experimentos mostraram que a EMF (força eletromotriz) que aparece em um circuito limitado por condutores é diretamente proporcional à taxa de variação do fluxo que passa pela área desse circuito.

Importante! Para a ocorrência de CEM, o fio deve cruzar as linhas de força. Ao se mover ao longo das linhas, não há EMF.

Se a bobina na qual ocorre o CEM estiver incluída no circuito elétrico, então uma corrente aparece no enrolamento, que cria seu próprio campo eletromagnético no indutor.

Regra da mão direita

Quando um condutor se move em um campo magnético, uma EMF é induzida nele. Sua direcionalidade depende da direção do movimento do fio. O método pelo qual a direção da indução magnética é determinada é chamado de "método mão direita».

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Regra da mão direita

O cálculo da magnitude do campo magnético é importante para o projeto máquinas elétricas e transformadores.

Vídeo