Shamba magnetic ya coil na ya sasa. -Umeme na matumizi yao

Sumaku umeme - seti ya matukio unasababishwa na uhusiano wa mikondo ya umeme na mashamba magnetic. Wakati mwingine uhusiano huu husababisha madhara undesirable. Kwa mfano, sasa inapita njia nyaya za umeme katika meli husababisha dira lazima kupotoka meli. Hata hivyo, umeme ni mara nyingi kwa makusudi kutumika kuunda mashamba magnetic ya kiwango ya juu. Kama sumaku-umeme mfano. Kuhusu yao leo na tutaweza kuongea.

mkondo wa umeme na flux magnetic

ukubwa wa shamba magnetic inaweza kuamua namba ya mistari magnetic flux, ambayo iko katika eneo la kitengo. uwanja magnetic hutokea kila mahali ambapo umeme mtiririko wa sasa, na flux magnetic katika hewa ni sawia na mwisho. Moja kwa moja waya kufanya sasa, inaweza bent katika coil. Wakati Radius kutosha kidogo cha upande wake, hii husababisha kuongezeka kwa flux magnetic. Katika hali hii, sasa si kuongezeka.

Athari ya msongamano wa flux magnetic inaweza kuimarishwa kwa kuongeza idadi ya zamu, yaani. E. Wakasokota waya katika coil. kuzungumza ni kweli. sumaku coil sasa inaweza kupunguzwa kwa kupunguza idadi ya zamu.

Sisi hupata uhusiano muhimu. Katika hatua ya kiwango cha juu magnetic Flux wiani (ni kwa kila eneo zaidi kati yake mistari) uhusiano kati ya sasa ya umeme I, idadi ya zamu ya waya n, na magnetic flux B ni walionyesha kama ifuatavyo: Katika sasa sawia na V. 12 A, sasa kwa njia ya coil ya 3 zamu Inaunda sawa sumaku kama ya sasa ya 3, sasa kupitia mzunguko wa zamu 12. Ni muhimu kujua, kutatua matatizo kwa vitendo.

solenoid

mzunguko wa waya jeraha, shamba magnetic inaitwa solenoid. waya inaweza kuwa jeraha juu ya chuma (chuma msingi). Yanafaa na nonmagnetic msingi (kwa mfano, hewa msingi). Kama unavyoona, unaweza kutumia si tu chuma kujenga sumaku coil na ya sasa. Kutoka kwa upande wa ukubwa wa yoyote ya msingi zisizo magnetic flux umbali sawa. Hiyo ni, uhusiano kati ya juu kati yake ya sasa na idadi ya zamu katika kesi hii ni kazi kwa usahihi. Hivyo, shamba magnetic ya coil ya sasa inaweza kupunguzwa, kama sisi kuomba mfano huu.

matumizi ya chuma katika solenoid

Kwa nini katika solenoid kutumika chuma? Uwepo wake huathiri shamba magnetic ya coil na ya sasa kwa namna mbili. Huongeza athari magnetic ya sasa, mara nyingi maelfu ya nyakati au zaidi. Hata hivyo, inaweza kugawanywa moja uwiano muhimu. Ni kuhusu kuwa zilizopo kati flux magnetic na sasa katika coils na hewa msingi.

Microscopic shamba katika nyanja chuma (usahihi zaidi, wao wakati magnetic) chini ya hatua ya shamba magnetic yanayotokana mikondo ni ujenzi katika mwelekeo mmoja. Kutokana na uwepo wa chuma msingi ya sasa inazalisha kubwa magnetic flux kwa kitengo msalaba sehemu waya. Hivyo, msongamano flux kuongezeka mno. Wakati nyanja zote na kompyuta katika mwelekeo mmoja, kuongeza zaidi ya sasa (au idadi ya zamu katika coil) kidogo tu kuongezeka magnetic flux wiani.

Sasa kuwaambia kidogo kuhusu mafunzo. Hii ni sehemu muhimu ya mada ya manufaa kwa sisi.

magnetic shamba coil na ya sasa

Ingawa shamba magnetic ya solenoid na msingi chuma ni nguvu zaidi kuliko uwanja magnetic ya hewa ya msingi solenoid, thamani yake ni mdogo kwa asili chuma. ukubwa wa coil ambayo inajenga hewa-msingi kinadharia haina kikomo. Hata hivyo, kama sheria, kupokea mikondo kubwa zinahitajika ili kujenga shamba ambayo kulinganishwa kwa ukubwa kwa coil shamba na msingi chuma, ni vigumu sana na gharama kubwa. Je, si daima kurudi kwa njia hii.

Itakuwaje mabadiliko shamba magnetic ya coil na ya sasa? Hatua hii inaweza kuzalisha umeme sasa kwa njia sawa na ya sasa inazalisha shamba sumaku. Wakati inakaribia sumaku kwa mistari kondakta wa nguvu magnetic kuvuka kondakta, induces voltage humo. polarity wa voltage ikiwa inategemea polarity na mwelekeo wa mabadiliko ya Flux sumaku. Athari hii zaidi akatamka katika coil kuliko katika coil tofauti: ni ni sawia na idadi ya zamu katika vilima. Mbele ya chuma ya msingi ya voltage ikiwa katika ongezeko solenoid. Kwa njia hii, kondakta lazima hoja jamaa magnetic flux. Kama kondakta hauingiliani mistari ya Flux sumaku, voltage yatatokea.

Jinsi ya kupata nishati

jenereta Umeme kuzalisha sasa kwa kuzingatia kanuni sawa. Kwa kawaida, sumaku huzunguka kati ya coils. ukubwa wa voltage ikiwa inategemea shamba nguvu ya sumaku na kasi yake (huamua kasi ya mabadiliko ya Flux sumaku). voltage katika kondakta ni moja kwa moja sawia na kasi ya flux magnetic humo.

Katika jenereta nyingi sumaku ni kubadilishwa kwa solenoid. Ili kuunda shamba magnetic ya coil na ya sasa, solenoid imeunganishwa na nishati. Ambayo katika kesi hii nguvu ya umeme zinazozalishwa na jenereta? Ni sawa na bidhaa ya voltage hela ya sasa. Kwa upande mwingine, sasa katika kondakta na uhusiano wa flux magnetic inaruhusu matumizi ya flux yanayotokana na mkondo wa umeme katika uwanja magnetic ya kuzalisha mitambo mwendo. Kwa mujibu wa kanuni hii, motor inafanya kazi na baadhi vifaa vya umeme. Hata hivyo, ili kujenga harakati ambao unahitaji kutumia ziada ya nguvu ya umeme.

mashamba Nguvu magnetic

Hivi sasa, kwa kutumia uzushi wa superconductivity, inawezekana kupata nguvu ya kipekee ya magnetic coil shamba na sasa. -umeme unaweza kuwa na nguvu sana. Wakati huu wa sasa mtiririko lossless m. E. Je kusababisha joto ya nyenzo. Hii inaruhusu kuomba mengi ya msongo katika solenoids hewa-msingi na kuepuka mipaka inayowekwa na athari kueneza. matarajio Nzuri sana inaonyesha nguvu sumaku coil na ya sasa. -Umeme na matumizi yao si bure wanasayansi nia nyingi. Baada ya yote, uwanja nguvu inaweza kutumika kwa harakati ya sumaku "mto" na viumbe wa aina mpya ya motors umeme na jenereta. Wao ni uwezo wa pato high kwa gharama nafuu.

nishati ya sumaku coil sasa ni kutumika kikamilifu na watu. Ni kwa muda mrefu imekuwa sana kutumika, hasa, juu ya reli. Kuhusu jinsi ya kutumia sumaku mistari ya coil na ya sasa kwa ajili ya kudhibiti harakati ya treni, sasa kujadili.

Sumaku juu ya reli

System kawaida hutumiwa ya reli, ambayo kwa-umeme mkubwa wa usalama na sumaku ya kudumu ni ziada. Jinsi gani kazi ya mfumo? Nguvu ya kudumu sumaku ni masharti karibu na reli katika umbali fulani kutoka taa za barabarani. Wakati wa kifungu cha treni juu ya sumaku mhimili wa kudumu sumaku ndege katika teksi dereva ni kuzungushwa kwa angle ndogo, ambapo sumaku bado katika nafasi.

Udhibiti wa trafiki katika reli

gorofa sumaku harakati ni pamoja na kengele kengele au siren. Next, yafuatayo hutokea. Michache baada ya dereva teksi sekunde hupita juu ya sumaku-umeme, ambayo ni kuhusishwa na taa za barabarani. Kama treni inatoa mwanga kijani, solenoid ni energized na mhimili wa sumaku ya kudumu katika gari ni akageuka na nafasi yake ya awali, kuzima kengele katika cockpit. Wakati trafiki mwanga taa nyekundu au njano, sumaku-umeme imezimwa, na kisha baada ya kuchelewa, moja kwa moja inatumika breki, bila shaka, kama alisahau kufanya dereva. Breki mzunguko (na kusikiliza) ni kushikamana na mtandao kwa sababu mzunguko mhimili wa sumaku. Kama sumaku wakati kuchelewa anarudi nafasi yake ya awali, na kuvunja si kuanza kutumika.