+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

46. Способы измерения индукции магнитного потока. Единица измерения магнитного потока.

Способы измерения магнитной индукции

Магнитная индукция в данной точке однородного магнитного поля определяется максимальным вращающим моментом, действующим на рамку с магнитным момен­том, равным единице, когда нормаль к рамке перпендикулярна направлению поля. Следует отметить, что вектор В может быть выведен также из закона Ампера и из выражения для силы Лоренца .

Потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через площадку dS называ­ется скалярная физическая величина, равная

где Bn=В cos проекция вектора В на направление нормали к площадке dS ( угол между векторами n и В), dS=dSn — вектор, модуль которого равен dS,

а направление его совпадает с направлением нормали n к площадке.

Поток вектора магнитной индукции ФB через произвольную поверхность S равен

Для однородного поля и плоской поверхности, расположенной перпендикулярно вектору В, Bn=B=const и

Из этой формулы определяется единица магнитного потока вебер (Вб): 1 Вб — маг­нитный поток, проходящий сквозь плоскую поверхность площадью 1 м2, расположен­ную перпендикулярно однородному магнитному полю, индукция которого равна 1 Тл (1 Вб=1 Тлм

2).

47. Самоиндукция. Индуктивность. Индуктивность соленоида -Электрический ток, текущий в замкнутом контуре, создает вокруг себя магнитное поле, индукция которого, по закону Био — Савара — Лапласа (см. (110.2)), пропорциональ­на току. Сцепленный с контуром магнитный поток Ф поэтому пропорционален току I в контуре:

где коэффициент пропорциональности L называется индуктивностью контура.

При изменении силы тока в контуре будет изменяться также и сцепленный с ним магнитный поток; следовательно, в контуре будет индуцироваться э.д.с. Возникновение э.д.с. индукции в проводящем контуре при изменении в нем силы тока называется

самоиндукцией.

Из выражения определяется единица индуктивности генри (Гн): 1 Гн — ин­дуктивность такого контура, магнитный поток самоиндукции которого при токе в 1 А равен 1 Вб:

Рассчитаем индуктивность бесконечно длинного соленоида. Полный магнитный поток сквозь соленоид (потокосцепление) равен Подставив это выражение в формулу получим

т. е. индуктивность соленоида зависит от числа витков соленоида N, его длины l, площади S и магнитной проницаемости вещества, из которого изготовлен сердечник соленоида.

Если контур не деформируется и магнитная проницаемость среды не изменяется ,то L = const и

где знак минус, обусловленный правилом Ленца, показывает, что наличие индуктив­ности в контуре приводит к замедлению изменения тока в нем.

-Явление возникновения э.д.с. в одном из контуров при изменении силы тока в другом называется

взаимной индукцией. Коэффициенты пропорциональности L21 и L12 называются взаимной индуктивностью контуров. Расчеты, подтверждаемые опытом, показывают, что L21 и L12 равны друг другу, т. е.

Коэффициенты L12 и L21 зависят от геометрической формы, размеров, взаимного расположения контуров и от магнитной проницаемости окружающей контуры среды. Единица взаимной индуктивности та же, что и для индуктивности, — генри (Гн).

-необх. И и дост. Усл вект потенц поля

Единица измерения индукции магнитного поля в международной системе …

10. Единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе — …

А) Ом. Б) Кл. В) Н. Г) Тл.

11. Индукция магнитного поляпоказывает, чему равна сила …

А) Действующая на элемент проводника с током единичной длины, если по нему идет ток единичной силы.

Б) Действующая на проводник с током, если по нему идет ток единичной силы.

В) Тока, действующая на элемент проводника с током единичной длины.

Г) Тока, действующая на проводник с током единичной длины.

12. Сила, действующая со стороны магнитного поля на отдельно взятую движущуюся заряженную частицу, называется …

А) Силой Ампера.

Б) Силой Архимеда.

В) Силой взаимодействия.

Г) Силой Лоренца.

13. При увеличении тока в контуре в 4 раза, индукция магнитного поля …

А) Увеличится в 4 раза.

Б) Уменьшится в 4 раза.

В) Увеличится в 16 раз.

Г) Не изменится.

14. Единица измерения магнитного потока в Международной системе — …

А) Тл. Б) Омм. В) Вб. Г) А.

15. На рисунке изображен проводник с током. Символ «+» означает, что ток в проводнике направлен от наблюдателя. Укажите направление вектора магнитной индукции поля в точке а.

А) Только 1.

Б) Только 2.

В) 1 или 3.

Г) Только 4.

16. На рисунке изображены линии индукции магнитного поля прямого проводника с током и показано положение точек 1, 2, 3. Сравните индукции магнитного поля в этих точках.

А) В > В> В.

Б) В.

В) В= В= В.

Г) Нет правильного ответа.

17. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем так, как показано на рисунке. Укажите промежуток времени, при котором модуль ЭДС индукции имеет максимальное значение.

А) От 0 до 5 с.

Б) От 5 до 10 с.

В) От 10 до 20 с.

Г) Везде одинаков.

18. За 2 с магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, увеличивается с 4 до 12 Вб. Модуль ЭДС индукции, наведенный в рамке, равен …

А) 8 В. Б) 4 В. В) 12 В. Г) 16 В.

19. Если силу тока в катушке увеличить вдвое, то энергия магнитного поля …

А) Увеличится в 2 раза.

Б) Уменьшится в 2 раза.

В) Не изменится.

Г) Увеличится в 4 раза.

20. Три частицы влетели в однородное магнитное поле. На рисунке траектории их движения показаны штриховой линией. Линии магнитной индукции направлены от наблюдателя. Отрицательный заряд имеет …

А) Только 1.

Б) Только 2.

В) Только 3.

Г) 2 и 3.

21. Магнит вводится в алюминиевое кольцо так, как показано на рисунке. Направление тока в кольце указано стрелкой. Каким полюсом магнит вводится в кольцо?

А) Положительным.

Б) Отрицательным.

В) Северным.

Г) Южным.

22. В горизонтально расположенном проводнике длиной 50 см и массой 10 г сила тока равна 20 А. Найдите индукцию магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.

А) 10 Тл. Б) 10 Тл. В) 0,1 мТл. Г) Нет правильного ответа.

23.Когда металлический стержень присоединили к одному из полюсов источника тока, то вокруг него обра­зовалось … поле.


А) Электрическое.

Б) Магнитное.

В) Электрическое и магнитное.

Г) Нет правильного ответа.

24. Диамагнетики – этовещества, у которых магнитная проницаемость

А) Больше единицы и они слабо втягиваются в магнитное поле.

Б) Очень большая.

В) Меньше единицы и они слабо выталкиваются из магнитного поля.

Г) Очень маленькая.

25. Три одинаковые катушки включены последовательно в электрическую цепь постоянного тока. Катушка 1 без сердечника, в катушке 2 – сердечник из кобальта, в катушке 3 – сердечник из трансформаторной стали. В какой из катушек индукция магнитного поля будет наименьшей? Магнитная проницаемость воздуха равна 1, кобальта – 175, трансформаторной стали – 8000.

А) 1. Б) 2. В) 3. Г) Индукция магнитного поля во всех катушках одинакова.

Тест № 9 Электромагнитная индукция.

1. Индукционный ток – это направленное движение …

А) Заряженных частиц, по своим действиям в принципе не отличается от электрического тока, проявляется за счет сил неэлектрического происхождения.

Б) Нейтральных частиц, по своим действиям в принципе не отличается от электрического тока, проявляется за счет сил электрического происхождения.

В) Заряженных частиц, по своим действиям отличается от электрического тока, проявляется за счет сил неэлектрического происхождения.

Г) Нейтральных частиц, по своим действиям в принципе отличается от электрического тока, проявляется за счет сил электрического происхождения.

2. На каком опыте можно показать возникновение индук­ционного тока?

А) Проводник, концы которого присоединены к гальвано­метру, надо поместить в магнитное поле.

Б) Проводник, концы которого присоединены к гальвано­метру, надо двигать вдоль магнитных линий.

В) Магнит или проводник, концы которого присоединены к гальванометру, надо двигать так, чтобы магнитные линии пересекали проводник.

Г) Нет правильного ответа.

3. Какую задачу ставил перед собой Фарадей, приступаяк работе, которая привела его к открытию явления электромагнитной индукции?

А) С помощью электрического тока получить магнитное поле.

Б) Превратить магнетизм в электричество.

В) С помощью электрического поля получить ток

Г) Нет правильного ответа.

4. Магнитный поток – этофизическая величина, равная …

А) Отношению модуля вектора индукции магнитного поля на площадь контура, пронизываемого этим магнитным полем к синусу угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности, ограниченной контуром.

Б) Произведению модуля вектора индукции магнитного поля на площадь контура, пронизываемого этим магнитным полем и на косинус угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности, ограниченной контуром.

В) Произведению модуля вектора индукции магнитного поля на площадь контура, пронизываемого этим магнитным полем и на синус угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности, ограниченной контуром.

Г) Отношению вектора индукции магнитного поля на площадь контура, пронизываемого этим магнитным полем к косинусу угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности, ограниченной контуром.

5. Единица измерения магнитного потока в Международной системе — …

А) Тл. Б) Омм. В) Вб. Г) А.

6.Из предложенных вариантов выберите выражение магнитного потока.

А) ВSsin . Б) . В) ВScos . Г) Нет правильного ответа.

7. На острие укреплено коромысло с двумя уравновешивающими друг друга кольцами, изготовленными из немагнитного металла, например, алюминия. Одно кольцо сплошное, другое – разрезанное. Будем вдвигать в кольца постоянный магнит, при этом …

А)Сплошное и разрезанное кольца – оттолкнутся.

Б) Сплошное — оттолкнется, а разрезанное – нет.

В) Оба кольца останутся в первоначальном положении.

Г) Разрезанное оттолкнется, а сплошное – нет.

8. Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он был вызван, – это …

А) Правило правой руки.

Б) Правило левой руки.

В) Правило буравчика.

Г) Правило Ленца.

9. Направление индукционного тока зависит …

А) От направления магнитной индукции поля, пронизывающего контур.

Б) От направления силовых линий.

В) От магнитного потока.

Г) Нет правильного ответа.

10. Электромагнитной индукцией называют явление возник­новения …

А) Магнитного поля вокруг проводника при прохождении по нему электрического тока.

Б) Электрического тока в проводнике, пересекающем маг­нитные линии.

В) Электрического тока в проводнике.

Г) Правильного ответа нет.

11. Физическая величина, равная отношению работы сторонних сил по перемещению электрического заряда по электрической цепи к величине этого заряда, называется …

А) Электродвижущей силой.

Б) Электромагнитной индукцией.

В) Магнитным потоком.

Г) Правильного ответа нет.

12. Из предложенных вариантов выберите выражение закона электромагнитной индукции.

А) . Б) -. В) . Г) -.

13. Кто придал закону электромагнитной индукции именно такой вид: ?

А) М. Фарадей. Б) Х. Эрстед. В) А. Ампер. Г) Д. Максвелл.

14.Работа трансформатора основана на явлении …

А) Самоиндукции.

Б) Электромагнитной индукции.

В) Магнитной индукции.

Г) Нет правильного ответа.

15. ЭДС, вырабатываемая генератором, зависит от …

А) Периода.

Б) Индукции магнитного поля.

В) Частоты вращения рамки в магнитном поле.

Г) Нет правильного ответа.

16. Явление возникновения ЭДС индукции в катушке, по которой протекает переменный ток, называется…

А) Самоиндукцией.

Б) Электродвижущей силой.

В) Электромагнитной индукцией.

Г) Нет правильного ответа.

17. Из предложенных вариантов выберите выражение индуктивности.

А) . Б) . В) ФI. Г) Нет правильного ответа.

18. Индуктивность численно равна …

А) Магнитному потоку, охватываемому проводником, если сила тока, протекающая по проводнику, равна 1 А.

Б) Силе тока, протекающей по проводнику, если магнитный поток, охватываемый проводником, равен 1 Вб.

В) Магнитному потоку, охватываемому проводником, при изменении силы тока на 1 А за 1 с.

Г) Силе тока, протекающей по проводнику, если магнитная индукция равна 1 Тл.

19. . Что такое k?

А) Коэффициент пропорциональности.

Б) Коэффициент трансформации.

В) Постоянная Больцмана.

Г) Нет правильного ответа.

20. Если силу тока в катушке увеличить вдвое, то энергия магнитного поля …

А) Увеличится в 2 раза.

Б) Уменьшится в 2 раза.

В) Не изменится.

Г) Увеличится в 4 раза.

21. Какой магнитный поток возникает в контуре индуктивностью 3 мГн при силе тока 15 мА?

А) 45 мкВб. Б) 45 Вб. В) 45 мВб. Г) Нет правильного ответа.

22. Чему равна ЭДС самоиндукции в катушке с индуктивностью 0,4 Гн при равномерном уменьшении силы тока с 15 до 10 А за 0,2 с?

А) 0. Б) 10 В. В) 50 В. Г) 0,4 В.

23. По катушке индуктивностью L — 0,6 Гн течет ток I = 15 А, а по катушке с индуктивностью L = 15 Гн течет ток I = 0,6 А. Сравните энергии магнитного поля этих катушек.

А) W = W.

Б) W > W.

В) W.

Г) W = W = 0.

24. В катушке с индуктивностью 0,3 Гн сила тока равна 3 мА. Энергия магнитного поля этой катушки равна …

А) 1,35 Дж. Б) 1,35 мкДж. В) 0,45 мДж. Г) Нет правильного ответа.

25. Прямой проводник длиной 80 см движется в магнитном поле со скоростью 36 км/ч под углом 30° к вектору магнитной индукции. В проводнике возникает ЭДС 5 мВ. Магнитная индукция равна …

А) 1,25 мТл.

Б) 3 мТл.

В) 0,8 кТл.

Г) Нет правильного ответа.

Тест № 10. Основы молекулярно – кинетической теории строения вещества.

1. Выберите правильное утверждение:

А) Молекулы одного и того же вещества различны.

Б) Молекулы одного и того же вещества одинаковы.

В) При нагревании тела молекулы вещества увеличиваются в размерах.

Г) При нагревании тела увеличивается масса молекул.

2. Явление диффузии доказывает…

А) Только факт существования.

Б) Только факт движения молекул.

В) Факт существования и движения молекул.

Г) Факт взаимодействия молекул.

3. Опытным обоснованием существования промежутков между молекулами является…

А) Диффузия.

Б) Броуновское движение.

В) Испарение жидкости.

Г) Наблюдение с помощью оптического микроскопа.

4. Броуновское движение — это…

А) Проникновение молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества..

Б) Отрыв молекул с поверхности жидкости или твердых тел.

В) Хаотическое тепловое движение взвешенных частиц в жидкостях или газах.

Г) Движение молекул, объясняющее текучесть жидкости.

5. Выберите величину, которая соответствует порядку значения массы молекулы или соединения.

А) 10 кг. Б) 10 кг. В) 10 кг. Г) 10кг.

6. Физическая величина, определяемая числом структурных элементов, содержащихся в системе, называется…

А) Молярной массой.

Б) Относительной молекулярной массой.

В) Количеством вещества.

Г) Нет правильного ответа.

7. Молярная масса – это физическая величина, …

А)Определяемая отношением массы вещества к его количеству.

Б) Определяемая числом структурных элементов, содержащихся в системе.

В) Равная отношению массы молекулы данного вещества к 1/12 атома углерода.

Г) Определяемая произведением массы вещества к его количеству.

8. Единица измерения количества вещества в Международной системе — …

А) Моль. Б) кг. В) . Г) Моль.

9. Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде

А) 12 массой 0,012 кг.

Б) 14 массой 0,014 кг.

В) 16 массой 0,016 кг.

Г) 18 массой 0,018 кг.

10. Выберите из предложенных ответов выражение, позволяющее рассчитать число молекул данного вещества.

А) . Б) . В) . Г) .

11. Масса углекислого газа (CO) равна…

А) 7,3 кг.

Б) 7,3 кг.

В) 7,3 кг.

Г) 7,310 кг.

12. В … состоянии молекулы движутся равномерно и прямолинейно до столкновения друг с другом.

А) Газообразном.

Б) Жидком.

В) Твердом.

Г) Кристаллическом.

13. В опыте Штерна пары раскаленного металла проводника М оседали на вращающемся внешнем цилиндре (в т. О молекулы оседали при неподвижном цилиндре). Скорость молекул, осевших в точке 1 …


А) Наименьшая.

Б) Наибольшая.

В) Средняя.

Г) Может быть любой.

14. Графики 1, 2, 3 характеризуют распределение молекул газа по скоростям ( кривая Максвелла). Сравните температуру газов.

А) Т.

Б) Т.

В) Т>Т>Т.

Г) Т>Т.

15. Разрушение твердых веществ является доказательством …

А) Существования сил взаимодействия между молекулами.

Б) Движения молекул.

В) Существования самих молекул.

Г) Броуновского движения.

16. Количество вещества определяется выражением …

А) . Б) . В) . Г) .

17. Единица измерения молярной массы в Международной системе — …

А) Моль. Б) кг. В) . Г) Моль.

18. Молярная масса показывает, …

А) Сколько молей находится в однородном веществе.

Б) Сколько молекул находится в однородном веществе.

В) Какова масса одного моля однородного вещества.

Г) Сколько молекул не находится в однородном веществе.

19. Число Авогадро равно…

А) 6,02 моль.

Б) 6,02 моль.

В) 6,02 кг.

Г) Нет правильного ответа.

20. Количество вещества, содержащееся в алюминиевой отливке массой 2,7 кг, равно …

А) 0,1 моль. Б) 10 моль. В) 100 моль. Г) 100 кг.

21. Число молекул, содержащихся в 56 г азота, равно …

А) 0. Б) 5. В) 12. Г) 12.

22. Масса молекулы воды равна…

А) 3 кг. Б) 0,3 кг. В) 0,3 кг. Г) 3 кг.

23.Массу одной молекулы определяет выражение…

А) . Б) . В) . Г) .

24. Укажите величину, соответствующую порядку линейных размеров молекул веществ.

А) 10 кг. Б) 10 кг. В) 10 кг. Г) 10кг.

25. Какой объем занимает 1 моль любого вещества в газообразном состоянии при нормальных условиях ( р = 101,325 Па и t = 0°)?

А) 23,4 л.

Б) 22,4 л.

В) 22,4 кг.

Г) 22,4 г.

Коды правильных ответов

Тест №1 Кинематика

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Ответ

А

А

Б

А

Г

А

А

В

Г

Г

В

В

Г

В

А

Б

В

В

А

Б

Г

В

А

Б

Г

Тест№2 Динамика

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Ответ

А

Б

В

В

Б

Б

Г

В

Б

В

Г

А

Г

В

В

В

Б

Б

А

В

Г

А

А

В

В

Тест №3. Законы сохранения в механике.

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Ответ

Б

В

А

А

А

Г

А

Б

Б

В

А

Б

В

В

Б

В

А

Б

Г

Б

В

Б

Б

Г

А

Тест№4 Механические колебания и волны.

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Ответ

А

В

Г

Б

А

А

Г

Б

А

Г

А

Б

В

Б

Б

А

А

Б

В

Б

Б

А

В

Б

А

Тест №5 Электростатика

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Ответ

Г

А

Б

А

Б

А

В

А

Б

Г

В

А

Б

В

Б

А

Г

А

А

В

Г

А

В

Г

А

Тест №6 Постоянный электрический ток

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Ответ

Г

В

В

Г

Б

В

Г

А

А

Г

Б

А

А

В

А

Б

В

Б

В

А

Г

В

Б

А

Г

Тест №7 Электрический ток в средах.

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Ответ

Б

А

А

В

А

В

А

Б

А

А

Б

А

А

Б

В

Г

А

А

В

Б

Г

Б

Г

А

А

Тест №8 Магнитостатика

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Ответ

Б

А

Б

Г

В

В

Б

А

Б

Г

А

Г

Б

В

А

А

А

Б

Г

А

В

А

А

В

А

Тест №9 Электромагнитная индукция.

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Ответ

А

Б

А

В

В

А

Б

Г

А

В

А

Г

Г

Б

В

А

Б

А

Б

Г

А

Б

Б

Б

А

Тест №10 Основы молекулярно – кинетической теории строения вещества.

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Ответ

Б

Б

А

В

Б

В

А

Г

А

Б

Г

А

А

Б

В

Б

В

В

Б

В

Г

А

Г

Г

Б

Вебер (единица измерения) — Википедия.

Что такое Вебер (единица измерения) Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Ве́бер (русское обозначение: Вб, международное: Wb) — единица измерения магнитного потока в Международной системе единиц (СИ).

По определению, изменение магнитного потока через замкнутый контур со скоростью один вебер в секунду наводит в этом контуре ЭДС, равную одному вольту (см. Закон Фарадея). Через основные единицы СИ вебер выражается с помощью соотношения:

Вб =кг·м2·с−2·А−1.

Через другие единицы измерения СИ вебер выражается следующим образом:

Вб =В·с =Гн·А.

В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы вебер пишется со строчной буквы, а её обозначение «Вб» — с заглавной.

Единица названа в честь немецкого учёного Вильгельма Эдуарда Вебера. Название было установлено Международной электротехнической комиссией (МЭК) в 1930 году[1]. В 1960 году XI Генеральная конференция по мерам и весам вместе с учреждением СИ приняла это название для единицы магнитного потока в СИ[2].

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 Вб декавебер даВб daWb 10−1 Вб децивебер дВб dWb
102 Вб гектовебер гВб hWb 10−2 Вб сантивебер сВб cWb
103 Вб киловебер кВб kWb 10−3 Вб милливебер мВб mWb
106 Вб мегавебер МВб MWb 10−6 Вб микровебер мкВб µWb
109 Вб гигавебер ГВб GWb 10−9 Вб нановебер нВб nWb
1012 Вб теравебер ТВб TWb 10−12 Вб пиковебер пВб pWb
1015 Вб петавебер ПВб PWb 10−15 Вб фемтовебер фВб fWb
1018 Вб эксавебер ЭВб EWb 10−18 Вб аттовебер аВб aWb
1021 Вб зеттавебер ЗВб ZWb 10−21 Вб зептовебер зВб zWb
1024 Вб иоттавебер ИВб YWb 10−24 Вб иоктовебер иВб yWb
     применять не рекомендуется

Примечания

Поток магнитной индукции, теория и примеры

Определение и общие понятия потока магнитной индукции

Исходя из формулы (1), магнитный поток через произвольную поверхность S вычисляется (в общем случае), как:

   

Магнитный поток однородного магнитного поля сквозь плоскую поверхность можно найти как:

   

Для однородного поля, плоской поверхности, расположенной перпендикулярно вектору магнитной индукции магнитный поток равен:

   

Поток вектора магнитной индукции может быть отрицательным и положительным. Это связано с выбором положительного направления . Очень часто поток вектора магнитной индукции связывают с контуром, по которому течет ток. В этом случае положительное направление нормали к контуру связано с направлением течения тока правилом правого буравчика. Тогда, магнитный поток, который создается контуром с током, сквозь поверхность, ограниченную этим контуром является всегда большим нуля.

Единица измерения потока магнитной индукции в международной системе единиц (СИ) – это вебер (Вб). Формулу (4) можно использовать для определения единицы измерения магнитного потока. Одним вебером называют магнитный поток, который проходит сквозь плоскую поверхность площадь, которой 1 квадратный метр, размещенную перпендикулярно к силовым линиям однородного магнитного поля:

   

Теорема Гаусса для магнитного поля

Теорема гаусса для потока магнитного поля отображает факт отсутствия магнитных зарядов, из-за чего линии магнитной индукции всегда замкнуты или уходят в бесконечность, у них нет начала и конца.

Формулируется теорема Гаусса для магнитного потока следующим образом: Магнитный поток сквозь любую замкнутую поверхность (S) равен нулю. В математическом виде данная теорема записывается так:

   

Получается, что теоремы Гаусса для потоков вектора магнитной индукции () и напряженности электростатического поля (), сквозь замкнутую поверхность, отличаются принципиальным образом.

Примеры решения задач

Единицы измерения магнитных — Энциклопедия по машиностроению XXL

Единицей измерения магнитной индукции В в системе СИ является тесла (Тл). Однако в литературе встречаются и другие единицы измерения магнитной индукции, которые связаны между собой следующими соотношениями  [c.264]

Магнитным потоком называют сумму магнитных линий, создаваемых данным магнитом. Единица измерения магнитного потока называется максвелл (мкс).  [c.24]

Величину ,дв называют магнетоном Бора и используют в качестве наименьшей единицы измерения магнитного момента.[c.18]


Задача 3-1. Укажите единицы измерения магнитных характеристик вещества в системе СИ.  [c.146]

В качестве минимальной единицы измерения магнитного момента применяют магнетон Бора, который согласно (1-1-23) равен  [c.162]

Единица измерения магнитной индукции — тесла  [c.329]

К — коэфициент пропорциональности, зависящий от физических свойств среды, в которой образуется магнитное поле, и от выбора единиц измерения магнитной индукции, тока и длины.  [c.480]

Если в выражении для магнетона Бора заменить массу электрона т, массой протона тр, то мы получим величину, в 1838 раз меньшую, называемую ядерным магнетоном которая используется в качестве единицы измерения магнитных моментов нуклонов и ядер  [c.103]

Единица измерения магнитного потока — Вебер (Вб) — поток при ин-дукции 1 Тл через плош,адку 1 м, перпендикулярную вектору индукции.[c.108]

Начнем е единиц измерения. Основной единицей времени во всей физике, в том числе и в ядерной, является секунда. В ядерной технике часто используются очень малые доли секунды микросекунда (1 МКС = 10 с) и наносекунда (I не = 10 с). Несколько больший разнобой имеется в единицах длины. Рекомендованной в 1963 г. в качестве предпочтительной является международная система единиц СИ, в которой длина измеряется в метрах. Но в подавляющем большинстве статей, монографий и учебных пособий по ядерной физике используется система СГС с единицей длины сантиметр. После некоторых раздумий мы решили следовать этой традиции, учтя, что большинство физиков, с которыми мы обсуждали этот вопрос, считают неестественным приписывание вакууму в системе СИ диэлектрической и магнитной проницаемостей, отличных от единицы. Кроме сантиметра, в ядерной физике часто используется внесистемная единица — ферми  [c.8]

Реформы Петра I потребовали увеличить количество и точность измерений. В стране стала создаваться приборостроительная база. Введены новые единицы измерений (механические, тепловые, магнитные и др.). Произошло сближение русской системы мер с передовой для того времени английской  [c.7]

Тесла — единица измерения индукции магнитного поля. 1 Тесла равен 10 000 гауссов. Магнитное поле Земли составляет в воздухе примерно 0,5 гаусса.  [c.155]

При измерениях магнитного поля Земли, небесных тел и межпланетного пространства применялась единица напряженности магнитного поля гамма (7) 17 = = 10 Э. Соответственно 1 А/м = 1,26 10 7.  [c.270]


Также возросли масштабы и объем работ в области метрологии и измерительной техники. За последнее время утвержден ряд новых государственных эталонов единиц измерений длины, массы, времени и частоты, ионизирующих излучений, силы тока, света и магнитного потока. Эти эталоны составляют уникальный комплекс измерительных средств, которые с наивысшей возможной точностью воспроизводят величины соответствуюш,их единиц измерений.[c.14]

Потенциал магнитный — Разность — Единицы измерения 21  [c.993]

Международная система единиц по ГОСТ 9867—61 введена с 1 января 1963 г. Эта система связывает единицы измерения механических, тепловых, электрических, магнитных и других величин. В Международной системе единиц приняты шесть основных единиц — метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела две дополнительные единицы — радиан и стерадиан и 25 важнейших производных единиц (табл. 1-1). Более полные данные fo единицах Международной системы,применении единиц других систем и внесистемных единиц приведены в ГОСТ по отдельным видам измерений ГОСТ 7664—61 Механические единицы , ГОСТ 8550—61 Тепловые единицы , ГОСТ 8033—56 Электрические и магнитные единицы , ГОСТ 7932—56 Световые единицы , ГОСТ 8849—58 Акустические единицы .  [c.5]

Единицей измерения напряженности магнитного поля является ампер на метр (а м).  [c.292]

Магнитная индукция В. Единицы измерения гаусс, вебер, тесла. 1 Гс= 10- В-см-2 = = 10- B6-M-2 = I0- > Тл  [c.143]

Магнитная постоянная io- Единица измерения Гн-м- , Цо=4я-10- ,  [c.144]

Магнитная /индукция В. Единицы измерения гаусс, вебер, тесла. I Гс=10 4 В-см-2= = 10 Вб-м-г==10- Тл  [c.143]

Напряженность магнитного поля Н. Единица измерения эрстед, ампер на сантиметр. 1 Э=(10/4я) А-см- =79,577 А-м >.  [c.144]

При проведении первых измерений магнитного поля Земли довольствовались относительными единицами, принимая напряженность магнитного поля на какой-либо обсерватории за единицу сравнения. Участвуя в 1834—1842 гг. в работах Немецкого магнитного союза, основанного Александром Гумбольдтом, Гаусс применил для измерений предложенную им в 1832 г. абсолютную систему единиц, основными в которой являлись  [c.23]

Кроме абсолютной магнитной проницаемости, единица измерения которой Гн/м, используют безразмерную относительную магнитную проницаемость ц = fl/flQ.[c.527]

В период с 1936 по 1938 гг. работа по единицам была сосредоточена в Комиссии по единицам мер при группе технической физики отделения технических наук Академии наук СССР. Комиссия рассмотрела вопрос о системах единиц физических величин и приняла ряд рекомендаций. Хотя работа комиссии и не завершилась изданием новых нормативных документов, она сыграла важную роль в подготовке изданных позднее Положения об электрических и магнитных единицах, Положения о световых единицах и новых стандартов на единицы измерений физических величин.  [c.13]

Приборы для измерений магнитных величин (магнитного потока, напряженности магнитного ноля, магнитной индукции и магнитодвижущей силы), градуированные в единицах системы СГС (максвеллах, эрстедах, гауссах и Гильбертах соответственно) в дальнейшем нужно будет градуировать в соответствующих единицах СИ — Веберах, амперах на метр, теслах и амперах.  [c.39]

Магнитное поле создается электрическим током. Напряженность магнитного поля Н вокруг проводника с током определяется отношением силы тока к длине силовой линии, единица измерения — А/см. Магнитный поток Ф, как совокупность силовых линий, определяется площадью импульса напряжения в индикаторной катушке, единица измерения — Вб. Плотность магнитного потока является параметром магнитной индукции В, единица измерения — Тл.  [c.210]

Объемные силы распределены по всему объему рассматриваемого тела и приложены к каждой его частице. В частности, к объемным силам относятся собственный вес сооружения, магнитное притяжение или силы инерции. Единицей измерения объемных сил является сила, отнесенная к единице объема — кН/м .  [c.6]

Согласно системе СИ основными единицами измерения электромагнитных величин являются метр, килограмм, секунда и ампер. Построенная на этих единицах система электромагнитных величин называется МКСА (см. табл. 1.18 на стр. 19). Систему единиц МКСА обычно применяют при написании уравнений электромагнитного поля в рационализированной форме. Рационализация уравнений электромагнитного поля имеет своей целью исключение множителя 4я из наиболее важных и часто применяемых уравнений. В системе МКСА при рационализированной форме уравнений электромагнитного поля электрическая е и магнитная Цо постоянные принимаются равными  [c.21]

Магнитный поток — произведение электродвижущей силы, появляющейся в проводнике при убывании магеитно] о потока до нуля, на время единица измерения магнитного потока вебер (1 б = 1 в сек).  [c.117]

Для удобства пользования приведенными численными значениями характеристик приводим основные единицы измерения магнитных величин в системе единиц СИ, а также соотношение между этими единицами и соответствующими им в системе СГСМ.  [c.10]

МАГНЕТОН — единица измерения магнитного момента, в пек-рых случаях играющая роль элементарной величины — кванта магнитного момента системы, принятая в атомной и ядерной физике. Соответственно различают магнетон Бора, употребляемый при описании и расчете атомных систем, магнетизм к-рых обусловлеп движением электронов  [c. 41]

Здесь Н и Е—векторы напряженности магнитиого и электрич. нолей D я В — векторы электрич. и мапгитной индукции j — вектор плотности электрич. тока с -= 3 101 см сек — коэфф. пропорциональности между элоктрич. и ма1нитными единицами, равный скорости света в вакууме 4т — множитель, появляющийся в связи с определением од. измеро 1ия электрич. величин через механич. единицы на основе Кулона закона. Устранение из ур-ний (1) множителя 1/е в Международной системе единиц (СИ), принятой ГОС.Т 9867—(у1 в качестве предпочтительной, осуществляется введением в разряд основных единиц ампера — ед. силы тока. В этом случао ф-лы определения единиц измерения магнитных величин не содержат множителя 1/с. Для исключения из ур-ний (1) иррационального множителя 4л и приведения их, т. о., к рационализованной форме rot Н = == дО д1 Н j, rot Е = — dB dt, можно применить  [c.378]

Указанные единицы совпадают с единицами, введенными соответствующими государственными стандартами а) для механических единиц (ГОСТ 7664—61) — метр-килограмм-секунда (система МКС) б) для тепловых единиц (ГОСТ 8550—61) — метр-килограмм-секунда-градус Кельвина (система МКСГ) в) для электрических и магнитных единиц (ГОСТ 8033—56 ) — метр-килограмм-секунда-ампер (система МКСА) г) для световых единиц (ГОСТ 7932—56) —. метр-секунда-свеча (система МСС). Образование кратных и дольных единиц измерения производится в соответствии с ГОСТ 7663—55.  [c.518]

Коммутируемый переключателем датчик ФЭ перемагничи-вается до насыщения переменным магнитным полем, создаваемым синусоидальным током // высо ой частоты(50 кГц), протекающим по обмотке возбуждения и поступающим от генератора возбуждения 12. Полосовым фильтром 3 из выходного напряжения ФЭ М2 выделяется напряжение второй гармоиики 2/, пропорциональное измеряемому магнитному полю. После усиления усилителем 4 напряжение u f суммируется с опорным напряжением первой гармоники Uf, поступающим от генератора возбуждения 12. Из суммарного напряжения + ihf с помощью симметричного усилителя-ограничителя 5 формируются напряжения прямоугольной формы и , разность длительности полуволн которых t — t» пропорциональна измеряемому магнитному полю. Формирователем импульсов 6 осуществляется преобразование напряжения прямоугольной формы и в импульсы напряжения н. п, разность длительности полупериодов которых At = магнитному полю. Импульсы и. п детектируются ключевым фазочувствительным детектором 7, на который от генератора возбуждения 12 поступает прямоугольное опорное напряжение п. о- При изменении направления измеряемого магнитного поля на противоположное меняется полярность выпрямленного напряжения фд на выходе детектора 7. Для сглаживания пульсаций /о используется фильтр нижних частот 8. Пропорциональный измеряемому магнитному полю постоянный ток /пр поступает на переключатель пределов измерения 9 и измерительный прибор 10, шкала которого отградуирована в единицах напряженности магнитного поля. Током /о. с осуществляется глубокая отрицательная обратная связь, позволяющая значительно снизить действующее на ФЭ измеряемое магнитное поле. Значение постоянного тока /к (компенсационного) регулируется устройствами блока компенсации МПЗ 11. Питание прибора осуществляется от блока стабилизаторов 13, преобразующих ток сети в постоянное напряжение и = 20 В -f 10%.[c.148]

МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ В) — одна из двух векторных величин, характеризующих маги, поле (наряду с напряжённостью магнитного поля If). Единицы измерения М. и. в СИ — тесла (Тл), в СГС — rav (Гс)  [c.655]

СИ образованы по уравнениям в нх рационализованной форме. При этом все уравнения, определяющие производные величины, не содержат числовых коэффициентов, отличающихся от единицы, и поэтому образовать по ним единицу измерения не сложно. С другой стороны, электрические и магнитные единицы систем, основанных на сантиметре, грамме и секунде (СГСЕ, СГСМ, СГСео, СГС до, симметричная СГС), образованы по уравнениям в их классической (нерационали-зованной) форме. При определении соотношений между единицами этих систем и единицами СИ приходится учитывать влияние рационализации уравнений при этом возникают сложности, так как существуют различные ее интерпретации. Этому вопросу посвящено большое число работ [15—20], однако рассмотрение их не входит в задачи настоящей статьи.[c.44]

ВКС 6259), абсолютные магнитные единицы электромагнитной системы СГС (ОСТ ВКС 5578), световые единицы (ОСТ 4891), единицы рентгеновского излучения (ОСТ ВКС 7623), единицы радиоактивности (ОСТ ВКС 7159) и др. Эти стандарты были разработаны Всесоюзным научно-исследовательским институтом метрологии и стандартизации (ВИМС)—ныне ВНИИМ им. Д. И. Менделеева. И стандартов на единицы измерений в различных областях науки и техники было разработано и утверждено за период с 1932 по 1934 гг. Однако в них не была установлена единая система единиц, что являлось их существенным недостатком. Так, стандарты Механические единицы , Система механических единиц , Единицы давления и Тепловые единицы основывались на системе МТС, стандарты же Световые единицы , Единицы в области акустики , Абсолютные магнитные единицы —на системе СГС.  [c.13]

Не указанные в стандарте производные единицы можно образовывать по правилам образования когерентных единиц. Большинство необходимых для практики производных единиц СИ предусмотрено в советских стандартах на единицы измерения (ГОСТ 7664—61 Механические единицы , ГОСТ 8033—56 Электричв ские и магнитные единицы , ГОСТ 8550—61 Тепловые единицы , ГОСТ 7932—56 Световые единицы и ГОСТ 8849—58 Акустические единицы ).[c.7]

Лит. ГОСТ 9867—61. Международная система единиц ГОСТ 7663—55. ОЗразование кратных и дольных единиц измерений ГОСТ 7664—61. Механические единицы ГОСТ 8033—56. Электрические и магнитные единнцы ГОСТ 8550—61. Тепловые единицы ГОСТ 7932—56. Световые единицы ГОСТ 8849—63. Акустические единицы ГОСТ 8848—63. Единицы радиоактивности и ионизирующих излучений Б у р-д у н Г. Д., Единицы физических величин, 3 изд., М., 1963 Единицы измерешга н обо.значе шя фи-зи-  [c.494]

Международная система единиц измерений физических величин—единая универсальная система. Она свя-зызает единицы измерения механических, тепловых, электрических, магнитных и других величин. В состав системы входят шесть основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина, свеча), две дополнительные (радиан и стерадиан) и 27 важнейших производных единиц из различных областей науки (табл. 1.1). В государственных стандартах СССР применяется понятие размера единицы, являющегося количественной мерой физической величины, содержащейся в единице измерения. Размер производных единиц определяется законами, связывающими физические величины, и выражен через размер основных или других производных единиц. Например, единица силы ньютон (н) установлена на основе второго закона Ньютона она равна силе, которая сообщает ускорение 1 м сек массе I кг. При выборе размера соблюдается в основном условие когерентности (связности) системы в уравнениях, определяющих единицы измерения производных величин, коэффициент пропорциональности должен быть величиной безразмерной и равен единице.  [c.9]


Электромагнитная индукция

Магнитный поток. В однородном магнитном поле, модуль вектора индукции которого равен В, помещен плоский замкнутый контур площадью S. Нормаль n к плоскости контура составляет угол a с направлением вектора магнитной индукции В (см. рис. 1).
Магнитным потоком через поверхность называется величина Ф, определяемая соотношением:
Ф = В·S·cos a.         
      
Единица измерения магнитного потока в систем СИ — 1 Вебер (1 Вб).

Электромагнитная индукция. Явление электромагнитной индукции обнаружено в 1831 г. Фарадеем. Оно выражает взаимосвязь электрических и магнитных явлений.
Рассмотрим некоторые экспериментальные факты:

постоянный магнит вставляют в катушку, замкнутую на гальванометр, или вынимают из нее. При движении магнита в контуре возникает электрический ток

Аналогичный результат будет иметь место в случае перемещения электромагнита, по которому пропускают постоянный ток, относительно первичной катушки или при изменении тока в неподвижной вторичной катушке.


рамку, замкнутую на гальванометр, помещают в однородное магнитное поле и вращают. В рамке возникает электрический ток. Если же рамка движется поступательно, не пересекая силовых линий, то ток в ней не возникает.

рамка движется  в неоднородном магнитном поле. Число линий индукции, пересекающих рамку, изменяется. В рамке возникает электрический ток

Ток, возникающий в контуре при изменении магнитного потока, называют индукционным током.
Вы знаете, что условием существования электрического тока в замкнутом контуре является наличие электродвижущей силы, поддерживающей разность потенциалов. Следовательно, при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, в нем возникает ЭДС, которую называют ЭДС индукции (ei).

Явление возникновения ЭДС в контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией.
Если контур замкнут, то ЭДС индукции проявляется в возникновении электрического индукционного тока
I = ei/R , где R- сопротивление контура.
Если контур разомкнут, то на концах проводника возникает разность потенциалов, равная ei.
Направление индукционного тока в контуре определяется правилом Ленца:
Индукционный ток направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которым он вызван.
Направление индукционного тока определяется следующим образом:

   1. установить направление внешнего магнитного поля В.
   2. определить увеличивается или уменьшается поток вектора магнитной индукции внешнего поля.
   3. по правилу Ленца указать направление вектора магнитной индукции индукционного тока Вi.
   4. по правилу правого винта определить направление индукционного тока в контуре.

ЭДС индукции в движущемся проводнике. Пусть проводник длиной L перемещается со скоростью V в однородном магнитном поле, пересекая силовые линии. Вместе с проводником движутся заряды, находящиеся в проводнике. На движущийся в магнитном поле заряд действует сила Лоренца. Свободные электроны смещаются к одному концу проводника, а на другом остаются нескомпенсированные положительные заряды. Возникает разность потенциалов, которая и представляет собой ЭДС индукции ei. Ее величину можно определить, рассчитав работу, совершаемую силой Лоренца при перемещении заряда вдоль проводника:
ei = A/q = F·L/q.

Отсюда следует, что
ei = B·V·L·sin a.

Самоиндукция является частным случаем разнообразных проявлений электромагнитной индукции.

Рассмотрим контур, подключенный к источнику тока. По контуру протекает электрический  ток I. Этот ток создает в окружающем пространстве магнитное поле. В результате контур пронизывается собственным магнитным потоком Ф. Очевидно, что собственный магнитный поток пропорционален току в контуре, создавшему магнитной поле:
Ф = L·I.

Коэффициент пропорциональности L называется индуктивностью контура. Индуктивность зависит от размеров, формы проводника, магнитных свойств среды. Единица измерения индуктивности в системе СИ — 1 Генри (Гн).
Если ток в контуре изменяется, то изменяется и собственный магнитный поток Фс. Изменение величины Фс приводит к возникновению в контуре ЭДС индукции. Данное явление называется самоиндукцией, а соответствующее значение — ЭДС самоиндукции eiс.
Из закона электромагнитной индукции следует, что
eiс = dФс/dt.

Если L = const, то eiс= — L·dI/dt.

Вебер (единица измерения) — Wikiwand

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 Вб декавебер даВб daWb 10−1 Вб децивебер дВб dWb
102 Вб гектовебер гВб hWb 10−2 Вб сантивебер сВб cWb
103 Вб киловебер кВб kWb 10−3 Вб милливебер мВб mWb
106 Вб мегавебер МВб MWb 10−6 Вб микровебер мкВб µWb
109 Вб гигавебер ГВб GWb 10−9 Вб нановебер нВб nWb
1012 Вб теравебер ТВб TWb 10−12 Вб пиковебер пВб pWb
1015 Вб петавебер ПВб PWb 10−15 Вб фемтовебер фВб fWb
1018 Вб эксавебер ЭВб EWb 10−18 Вб аттовебер аВб aWb
1021 Вб зеттавебер ЗВб ZWb 10−21 Вб зептовебер зВб zWb
1024 Вб иоттавебер ИВб YWb 10−24 Вб иоктовебер иВб yWb
      рекомендовано к применению      применять не рекомендуется

Это заготовка статьи о единицах измерения. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

магнитных единиц измерения | Магнетизм и электромагнетизм

Если бремя двух систем измерения общих величин (английская и метрическая) сбивает вас с толку, это не место для вас! Из-за отсутствия стандартизации в науке о магнетизме на раннем этапе мы столкнулись с не менее чем тремя полными системами измерения магнитных величин.

Во-первых, нам нужно познакомиться с различными величинами, связанными с магнетизмом.В магнитных системах приходится иметь дело с гораздо большим количеством величин, чем с электрическими системами. В случае электричества основными величинами являются напряжение (E), ток (I), сопротивление (R) и мощность (P).

Первые три связаны друг с другом законом Ома (E = IR; I = E / R; R = E / I), в то время как мощность связана с напряжением, током и сопротивлением по закону Джоуля (P = IE; P = I 2 R; P = E 2 / R).

Что касается магнетизма, нам нужно иметь дело со следующими величинами:

Магнитодвижущая сила —Величина силы магнитного поля или «толчка. ”Аналогично электрическому напряжению (электродвижущая сила).

Field Flux — Величина суммарного эффекта поля или «субстанция» поля. Аналог электрического тока.

Интенсивность поля — величина силы поля (ммс), распределенная по длине электромагнита. Иногда обозначается как Magnetizing Force .

Плотность потока — величина потока магнитного поля, сконцентрированного в данной области.

Сопротивление — Противодействие потоку магнитного поля через данный объем пространства или материала.Аналогично электрическому сопротивлению.

Проницаемость — Конкретная мера восприятия материалом магнитного потока, аналогичная удельному сопротивлению проводящего материала (ρ), за исключением обратного (большая проницаемость означает более легкое прохождение магнитного потока, тогда как большее удельное сопротивление означает более трудное прохождение магнитного потока). электрический ток).

Но подождите. . . веселье только начинается! У нас есть не только больше величин, которые нужно отслеживать с помощью магнетизма, чем с помощью электричества, но у нас есть несколько различных систем измерения для каждой из этих величин.Как и в случае с обычными величинами длины, веса, объема и температуры, у нас есть и английская, и метрическая системы. Однако на самом деле существует более одной метрической системы единиц, а при измерениях магнитного поля используется несколько систем!

Один называется cgs , что означает C entimeter- G ram- S econd, обозначающий корневые меры, на которых основана вся система. Другая изначально была известна как система mks , которая обозначала M eter- K ilogram- S econd, которая позже была переработана в другую систему, названную rmks , что означает R ationalized . M eter- K ilogram- S econd.В итоге он был принят в качестве международного стандарта и переименован в SI ( S ysteme I nternational).

И да, символ µ действительно совпадает с префиксом метрики «микро». Я нахожу это особенно запутанным, используя один и тот же алфавитный символ для обозначения как конкретной величины, так и общего префикса метрики!

Как вы уже могли догадаться, взаимосвязь между силой поля, потоком поля и сопротивлением во многом такая же, как между электрическими величинами электродвижущей силы (E), тока (I) и сопротивления (R).Это дает что-то вроде закона Ома для магнитных цепей:

И, учитывая, что проницаемость обратно пропорциональна удельному сопротивлению, уравнение для определения сопротивления магнитного материала очень похоже на уравнение для определения сопротивления проводника:

В любом случае более длинный кусок материала обеспечивает большее сопротивление, при прочих равных условиях. Кроме того, большая площадь поперечного сечения снижает сопротивление при прочих равных условиях.

Главное предостережение здесь заключается в том, что сопротивление материала магнитному потоку на самом деле изменяется на с концентрацией потока, проходящего через него. Это делает «закон Ома» для магнитных цепей нелинейным, и с ним намного труднее работать, чем с электрической версией закона Ома. Это было бы аналогично наличию резистора, который изменял сопротивление при изменении тока через него (схема, состоящая из варисторов вместо резисторов ).

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Основы магнитных измерений

По мере того, как магниты и узлы прибывают на ваше предприятие от производителей магнитов, инженеры по контролю качества проводят измерения для подтверждения характеристик магнитных характеристик устройства. Тестирование может включать несколько процедур, использующих результаты измерения магнитного поля, в том числе:

  • Сортировочные узлы
  • Подтверждение зависимости характеристик магнитного поля от приложенного тока
  • Отображение формы магнитного поля для компонента или сборки
  • Измерение пограничных или остаточных полей
  • Диагностика вредного воздействия внешнего поля
  • Измерение рассеяния магнитного поля вокруг транспортного контейнера
  • Измеряет воздействие магнитных полей на оператора, если применяются местные или федеральные правила

Правильное использование магнитных испытаний на протяжении всего процесса изготовления поможет гарантировать, что готовый собранный продукт или система будет работать так, как задумано.

Магнитные единицы измерения

Для измерения магнитов требуется базовое понимание общих единиц измерения и методов измерения магнитных полей. Если вы не привыкли работать с магнитами, такие термины, как тесла , гаусс и эрстед , могут показаться довольно чуждыми. Еще больше сбивает с толку использование в отрасли более одного стандарта измерения — cgs и SI. Хотя многие инженеры в США обычно используют компьютерную графику, SI — это система, которую предпочитают ученые и инженеры в мировом сообществе.Пока не будет четкого консенсуса относительно использования той или иной системы, техническим специалистам и инженерам будет полезно знать, как использовать обе.

Некоторые магнитные блоки используются в промышленных приложениях из-за их удобства или соответствия конкретному применению. Несколько распространенных единиц cgs и SI и преобразований, с которыми столкнутся инженеры по контролю качества, показаны на рисунке 1.

Кол-во cgs SI
Флюс Ø Максвелл (Mx) Вебер (Вт)
Плотность потока B гаусс (Г) тесла (Т)
Напряженность магнитного поля H Эрстед (Oe) А / м
Магнитный дипольный момент кв. м эму Wm & Am 2
Проницаемость µ
Г / м

1 Вебер = 10 8 Максвелл
1 тесла = 10 000 гаусс
1 эрстед = 79.6 А / м
(Вт · см) × (4π × 10 -5 ) = Am 2
1 миллигаусс = 0,1 микротесла = 100 нанотесла
1 миллитесла = 0,001 тесла = 10 гаусс
1 гамма = 0,01 миллигаусс = 1 нанотесла

Рис. 1. Единицы измерения магнетизма


Для тех, кто плохо знаком с магнитными измерениями, полезно сначала рассмотреть магнитный поток, обычно обозначаемый как Ø. Основная составляющая потока, выраженная в единицах Макселла (Mx) или Вебера (W). Величина этого потока на единицу площади или плотности потока обозначается буквой B и выражается в единицах гаусс (Г) или тесла (Т). Это составляющая поля, измеряемая естественным образом датчиком Холла на основе тесламетра / гауссметра. Плотность потока (B) связана с напряженностью магнитного поля (H), которое естественным образом измеряется с помощью измерителя потока.

Хотя эти два типа инструментов измеряют несколько разные параметры магнитного поля, между ними возможно преобразование с помощью следующего соотношения:

B = мкГн

Это уравнение является основой для дополнительного измерения напряженности магнитного поля (H) в воздухе (µ — известная постоянная) с помощью тесламетра на эффекте Холла.Проницаемость (µ) — это мера легкости, с которой магнитное поле течет в среде.

Для измерения магнитных полей требуются специальные датчики и знания физики и электроники. Вы можете использовать различные инструменты, включая тесламетры, флюксметры и магнитометры, для измерения магнетизма.

Независимо от того, какой инструмент вы используете, правильная техника важна для получения точных результатов. Узнайте, как предотвратить ошибки, загрузив технический документ «5 самых распространенных источников ошибок в магнитных измерениях».

Количественная оценка магнитных свойств

Количественная оценка магнитных свойств
(напряженность магнитного поля, плотность потока, общий поток и намагниченность)

До сих пор обсуждались только качественные характеристики магнитного поля. Однако необходимо уметь измерять и количественно выражать различные характеристики магнетизма. К сожалению, используется ряд условных обозначений единиц (как показано в таблице ниже).В этом материале будут использоваться единицы СИ. Преимущество использования единиц СИ состоит в том, что их можно проследить до согласованного набора из четырех основных единиц — метра, килограмма, секунды и ампера.

Кол-во

Единицы СИ
(Зоммерфельд)

Единицы СИ
(питомник)

Единицы CGS
(гауссовский)

Поле H

А / м

А / м

Эрстед

Плотность потока
(магнитная индукция)
В

тесла

тесла

гаусс

Флюс f

Вебер

Вебер

Максвелл

Намагничивание M

А / м

эрг / э-см 3

Единицы измерения напряженности магнитного поля H — ампер / метр. Напряженность магнитного поля 1 ампер / метр создается в центре одного круглого проводника диаметром один метр, по которому проходит постоянный ток 1 ампер.

Количество магнитных силовых линий, пересекающих плоскость данной области под прямым углом, известно как плотность магнитного потока , B . Единицей измерения плотности потока или магнитной индукции является тесла. Одна тесла равна 1 Ньютон / (А / м). Из этих единиц видно, что плотность потока является мерой силы, приложенной к частице магнитным полем.Гаусс — это единица CGS для плотности потока, которая обычно используется в промышленности США. Один гаусс представляет собой одну линию потока, проходящую через один квадратный сантиметр воздуха, ориентированную под углом 90 градусов к потоку потока.

Общее количество магнитных силовых линий в материале называется магнитным потоком , f . Сила потока определяется количеством магнитных доменов, которые выровнены внутри материала. Полный поток — это просто плотность потока, приложенная к площади. Флюс несет в себе единицу измерения Вебера, которая представляет собой просто тесламетр 2 .

Намагниченность — это мера степени намагничивания объекта. Это мера магнитного дипольного момента на единицу объема объекта. Намагничивание имеет те же единицы измерения, что и магнитное поле: амперы / метр.

Преобразование магнитных единиц из СГС в СИ.

Магнетизм — Измерение магнитного поля — переход, ток, кальмар и измерения

Магнитное поле или магнитный поток Плотность измеряется в метрических единицах гаусса (Гс) и соответствующей международной системной единице тесла (Тл).Напряженность магнитного поля измеряется в метрических единицах эрстеда (Э) и международных единицах ампер на метр (А / м). Инструменты, называемые гауссметрами и магнитометрами, используются для измерения величины магнитных полей.

Один из видов гауссметра, который обычно используется в лаборатории, состоит из токонесущего полупроводникового элемента, называемого зондом Холла, который размещается перпендикулярно измеряемому магнитному полю. Как следствие так называемого эффекта Холла перпендикулярное напряжение Компьютерный рисунок подковообразного магнита с выровненными вокруг него железными опилками. Фотография Альфреда Пасека. Библиотека научных фотографий, Коллекция Национального общества Одубона / Photo Researchers, Inc. Воспроизведено с разрешения. к полю и к току, генерируемому в зонде. Это индуцированное напряжение пропорционально измеряемому магнитному полю и может быть просто измерено с помощью вольтметра.

Магнитометры — чрезвычайно чувствительные детекторы магнитного поля. В одной из часто используемых форм магнитная сила определяется с помощью чувствительных электронных весов.В этом приборе магнитное вещество помещается на одно плечо весов, которые, в свою очередь, помещаются в магнитное поле. Затем магнитная сила, действующая на образец, определяется весом, необходимым для уравновешивания силы, создаваемой магнитным полем. Самый чувствительный магнитометр в современной физической лаборатории использует магнитный чувствительный элемент, называемый SQUID (что означает сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство). СКВИД состоит из чрезвычайно тонкого электрически резистивного перехода (называемого джозефсоновским переходом) между двумя сверхпроводниками.Сверхпроводники — это материалы, которые при низких температурах претерпевают переход в состояние с нулевым электрическим сопротивлением и почти полным исключением магнитных полей. В режиме работы на постоянном токе СКВИД сначала охлаждается до сверхпроводящего состояния, а затем через него пропускается ток, в то время как напряжение на переходе контролируется. Когда соединение воспринимает магнитное поле, поток тока изменяется из-за явления интерференции на квантовом уровне между двумя электронными волновыми фронтами через соединение, что приводит к изменению напряжения. Интерференция — это явление, которое обычно возникает из-за смешения двух волновых фронтов; волны суммируются в одних регионах и гасятся в других в зависимости от расположения гребня и впадины каждой волны в пространстве. Например, интерференция между звуковыми волнами от двух одновременно воспроизводимых музыкальных инструментов, настроенных на несколько разные частоты, приводит к появлению биений или модуляции интенсивности звука.

Разновидностью СКВИД-магнитометра является СКВИД-градиентометр, который измеряет разницу в магнитных полях в разных положениях.С помощью этого типа прибора можно обнаружить вариации магнитного поля в диапазоне фемтотесла (10 -15 тесла). Устройства этого типа использовались для отображения крошечных магнитных сигналов от человеческого мозга .


Таблица преобразования единиц плотности магнитного потока ・ Напряженности магнитного поля | KOHDEN Co., Ltd

HOME> Датчик AMR> Таблица преобразования единиц плотности магнитного потока ・ Напряженность магнитного поля

Инструмент преобразования единиц магнитного поля
Преобразование единиц плотности магнитного потока и плотности магнитного поля может быть выполнено с помощью следующего инструмента.
Введите числа, выбрав единицы в раскрывающемся меню.
Ссылка: Магнитное поле
Напряженность магнитного поля определяется векторным полем, которое имеет направление и величину (или силу).
Число линий магнитного потока, которые проходят через единицу площади перпендикулярно магнитному полю. называется плотностью потока B.
Связь между магнитной силой H и плотностью потока B может быть определена как B = мкГн.
мкм в данном случае — проницаемость, единица магетизируемости.
В воздухе μ обычно около 1, за исключением особых случаев, и 1 Гаусс ≒ 1 Эрстед.
Обычно напряженность магнитного поля определяется в единицах Э А / м (Эрстед ・ Ампер / метр).
И когда это определяется плотностью потока, используются единицы G (Гаусс) или Т (Тесла).
Это означает, что плотность потока B является значением, которое включает намагничиваемость, а магнитный поток H не учитывает включить намагничиваемость.
Во многих случаях используются остаточная плотность магнитного потока (Br) и магнитная коэрцитивная сила (Hc). определить свойства постоянных магнитов.
Oe (Эрстед) используется для определения магнитной коэрцитивной силы, поскольку это сила магнитного поля. для изменения направления магнитного полюса.

〈таблица преобразования единиц напряженности магнитного поля〉

Название подразделения условное обозначение Коэффициент преобразования единиц СИ
магнитное поле
(H)
Эрстед Oe
Ампер / метр А / м 1кА / м = 12.54Oe
Название подразделения условное обозначение Коэффициент преобразования единиц СИ
плотность потока
(B)
Гаусс
GS, G
тесла Т 0,1 мТл = 1 г

〈таблица преобразования〉

Чтение G
мТ
Oe
кА / м
1 г
Гаусс
0. 1
1
0,07977
1 мТ милли тесла 10

10
0,7977
1 Oe Эрстед 1
0,1

0,07977
1 кА / м килоампер на метр 12.54 1,254 12,54

Магнитное поле, напряженность поля и плотность потока

В физике есть два различных атрибута магнитного поля:

  • «Сила магнитного поля». Обычно обозначается символом H. Измеряется в амперах на метр (А / м).
  • «Плотность магнитного потока». Обычно обозначается символом B. Измеряется в теслах (микротеслах или гауссах).

В теории электромагнетизма совершенно очевидно, что это разные величины, и вам необходимо точно указать, какие измерения вы производите.

Но для многих практических целей они связаны простым числовым соотношением:

B = μ 0 H

, где μ 0 — постоянная величина — она ​​называется проницаемостью свободного пространства и имеет значение ( в СИ) 4π.10 -7

Чтобы быть более точным, мы можем записать полное соотношение:

B = μ r μ 0 H

Эта вторая константа, которую мы ввели, μ r , называется относительной проницаемостью.Для немагнитных материалов — для воздуха, большинства строительных материалов, человеческого тела и т. Д. — он имеет значение почти 1. Вот почему обычно достаточно правильно просто сказать B = μ 0 H. Только около железа или стали или других магнитных материалов, мы должны углубиться в физику, потому что именно тогда μ r начинает принимать другие значения.

Таким образом, в большинстве случаев не имеет большого значения, измеряем ли мы B, плотность магнитного потока в микротеслах, или H, напряженность магнитного поля в амперах на метр. Вы можете просто преобразовать одно в другое, как мы это делаем в нашей таблице единиц.

Иногда люди будут очень точны и говорить либо о плотности магнитного потока, либо о напряженности магнитного поля. Но на самом деле «магнитное поле» прекрасно подходит для описания любого из них — и плотность магнитного потока, и напряженность магнитного поля являются примерами магнитного поля. И просто использовать «магнитное поле» намного проще … так что мы делаем это большую часть времени на этом сайте.

Если вы думаете, что мы немного работаем над этим вопросом, то это потому, что иногда люди видели, как мы используем «магнитное поле» и предполагали, что мы действительно имели в виду «напряженность магнитного поля», а затем поняли, что на самом деле мы говорим о «магнитном поле» плотность магнитного потока », поэтому критиковали нас за то, что мы перепутали две величины.Но это немного ложный педантизм — то, что мы делаем, совершенно правильно с точки зрения университетского физика, а также с точки зрения попыток сделать наши коммуникации как можно более простыми.

Запутались? Суть в том, что большую часть времени, когда вы видите «магнитное поле», это все, о чем вам нужно беспокоиться.

Что означает и измеряет Гаусс?

Многие компании, которые работают с магнитами на производстве, используют термин «гаусс» каждый день. Некоторые могут не знать, что этот термин берет свое начало в работе немецкого математика Карла Фридриха Гаусса, который использовал математические принципы для измерения магнетизма.Конечно, вы, вероятно, могли бы обойтись и без этой мелочи. Более важно знать, что на самом деле означает «гаусс», а что не означает.

Что означает гаусс?

Удивительно, но этот термин часто неправильно понимают даже среди компаний, которые полагаются на магнитные компоненты.

По сути, гаусс относится к напряженности магнитного поля или, другими словами, к величине магнитного поля в данной области.

Одна единица Гаусса — это одна линия потока на квадратной поверхности 1 см.Другой способ думать об этом — с точки зрения плотности потока. Итак, если вы можете представить себе кубик сахара и одну линию потока, идущую от Северного полюса к Южному полюсу, это и есть один гаусс. Это не обязательно относится к тому, насколько далеко распространяется магнитное поле, однако расстояние будет пропорционально плотности потока и геометрии магнита.

Говоря более техническим языком, гаусс все еще является мерой напряженности поля; это переменная местоположения, а также вектор (с направлением), что означает, что другое местоположение в пространстве имеет разные значения гаусса и связанные с ним направления.

Сила притяжения магнита и гаусс

Гаусс отличается от тягового усилия магнита в целом, и более высокий гаусс не обязательно приводит к более высокому тяговому усилию. Показание Гаусса используется в приложениях, в которых напряженность поля выступает в качестве основного параметра, например в приложениях датчиков. В большинстве случаев уровень Гаусса не может использоваться для сравнения напряженности поля между магнитами, если магниты не имеют одинаковой геометрии, а показания Гаусса не измеряются в одном месте.

Что измеряет Гаусс?

С точки зрения измерения, гаусс, сокращенно G или Gs, является единицей измерения магнитного поля B в сгс, которая также известна как «плотность магнитного потока» или «магнитная индукция». Один гаусс определяется как один максвелл на квадратный сантиметр. Система cgs была дополнена системой SI, которая использует тесла (Т) в качестве единицы измерения B. Одна тесла = 10 000 гаусс!

Хорошо, обратно на Землю. Поскольку магнитное поле Земли около 0.5 гаусс, а магнит на холодильник в форме пиццы, который вы получили в местной пиццерии, составляет 10 гаусс, можно ошибочно заключить, что магнит от Al’s Pizza более мощный, чем тот, что есть на нашей планете. Это было бы пугающей мыслью. Магнитное поле может распространяться везде в пространстве, но его сила уменьшается с увеличением расстояния. Вот почему воздушные перевозки регулируют определенное значение гаусса на расстоянии 15 футов. Обычно уровень гаусса очень мал на таком расстоянии и может быть измерен только очень точным и чувствительным гауссметром.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.