Магнитное поле, его свойства и характеристики

Магнитное поле – пространство, в котором обнаруживается действие сил на магнитную стрелку или ток.Магнитное поле не может существовать без электрического тока.Магнитное поле возникает в пространстве вокруг проводника с током, а так же при движении любых электрически заряженных частиц и тел при изменении электрического поля.За направление магнитного поля принимается направление, в котором устанавливается северный конец магнитной стрелки, расположенной в этом магнитном поле

1. Для наглядности магнитное поле изображается магнитными линиями, которые всегда замкнуты.

2. Магнитные поля взаимодействуют между собой (одного напряжения – отталкиваются, разных - притягиваются).

3. Магнитное поле при переходе из одной среды в другую меняется не количественно, а качественно

4. Магнитное поле возбуждает ЭДС в проводниках, перемещающихся в нем. На неподвижные электрические заряды МП не действует

5. Изменение МП приводит к возникновению электрического поля.

Характеристики МП:

1. В - магнитная индукция (Тл - тесла)

2. Ф – магнитный поток (Вб - вебер)

3. μ_а – магнитная проницаемость (Гн/м – генри/метр)

4. Н – напряженность магнитного поля (А/м – ампер/метр)

5. U_м – магнитное напряжение (А) – оно же магнитодвижущая сила F, а так как F=Hl=[ ] отсюда и единицы измерения (ампер)

ВЗАИМНАЯ ИНДУКТИВНОСТЬ

Если две или несколько катушек расположить так, что магнитный поток одной из них пронизывает витки остальных, то какие катушки называют магнитосвязанными.Если по первой катушке (W₁), из двух магнитосвязанных, пропустить ток i₁, то он создает в этой катушке магнитный поток Ф₁, часть которого Ф₁₂ пронизывает витки второй катушки (W₂), создавая потокосцепление ψ₁₂=Ф₁₂·W₂. Часть магнитного потока Ф₁ рассеивается Ф_р.Если по второй катушке (W₂) проходит ток i₂, то он создает в ней магнитный поток Ф₂, часть которого Ф₂₁ пронизывает витки первой катушки (W₁), создавая потокосцепление ψ₂₁=Ф₂₁·W₁.Для двух магнитосвязанных катушке отношение - есть величина постоянная, которая называется взаимной индуктивностью этих катушек.

Взаимная индуктивность М (Гн - генри) – это параметр магнитосвязанных проводников, контуров или катушек.Взаимная индуктивность двух магнитосвязанных катушек пропорциональна произведению числа витков этих катушек и зависит от габаритов и материала магнитопровода, на котором расположены эти катушки: , где μ₀=4π·10 ^{- 7} Гн/м – абсолютная магнитная проницаемость вакуума (магнитная постоянная); μ – относительная магнитная проницаемость; μ₀·μ = μ_а – абсолютная магнитная проницаемость среды; l – общая длина магнитопровода; S – сечение магнитопровода.

Каждая из магнитосвязанных катушек обладает индуктивностью, произведение которых будет равно: L₁·L₂ = М², следовательно, при отсутствии рассеяния величина взаимной индуктивности М = .

В общем случае: М = К , К – коэффициент связи, который показывает, какая часть созданного катушками магнитно потока пронизывает одновременно обе магнитосвязанные катушки. Коэффициент связи может изменяться от нуля до единицы: при отсутствии рассеяния магнитного потока К=1, а при отсутствии магнитной связи К=0.