Единицы измерения магнитных величин
Закон Ампера используется для установления единицы силы тока – ампер.
Ампер – сила тока неизменного по величине, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого сечения, расположенным на расстоянии один метр, один от другого в вакууме, вызывает между этими проводниками силу в .
| , | (2.4.1) |
Здесь ; ; ;
Определим отсюда размерность и величину в СИ.
, следовательно
, или .
Из закона Био–Савара–Лапласа, для прямолинейного проводника с током , тоже можно найти размерность индукции магнитного поля:
Тесла – единица измерения индукции в СИ. .
Гаусс – единица измерения в Гауссовой системе единиц (СГС).
1 Тл равен магнитной индукции однородного магнитного поля, в котором на плоский контур с током, имеющим магнитный момент , действует вращающий момент .
| Тесла Никола (1856–1943) – сербский ученый в области электротехники и радиотехники. Имел огромное количество изобретений. Изобрел электрический счетчик, частотомер и др. Разработал ряд конструкций многофазных генераторов, электродвигателей и трансформаторов. Сконструировал ряд радиоуправляемых самоходных механизмов. Изучал физиологическое действие токов высокой частоты. Построил в 1899 г. радиостанцию на 200 кВт в Колорадо и радиоантенну высотой 57,6 м в Лонг-Айленде (башня Ворденклиф). Вместе с Эйнштейном и Опенгеймером в 1943 г. участвовал в секретном проекте по достижению невидимости американских кораблей (Филадельфийский эксперимент). Современники говорили о Тесле как о мистике, ясновидце, пророке, способном заглянуть в разумный космос и мир мертвых. Он верил, что с помощью электромагнитного поля можно перемещаться в пространстве и управлять временем. |
Другое определение: 1 Тл равен магнитной индукции, при которой магнитный поток сквозь площадку 1 м2, перпендикулярную направлению поля, равен 1 Вб.
Единица измерения магнитного потока Вб, получила свое название в честь немецкого физика Вильгельма Вебера (1804–1891) – профессора университетов в Галле, Геттингене, Лейпциге.
Как мы уже говорили, магнитный поток Ф через поверхность S – одна из характеристик магнитного поля (рис. 2.5):
Рис. 2.5
Единица измерения магнитного потока в СИ:
. ,а так как , то .
Здесь Максвелл (Мкс) – единица измерения магнитного потока в СГС названая в честь знаменитого английского ученого Джеймса Максвелла (1831–1879), создателя теории электромагнитного поля.
Напряженность магнитного поля Н измеряется в .
, .
Сведем в одну таблицу основные характеристики магнитного поля.
Таблица 2.1
Наименование |
Обозначение |
СИ |
СГС |
СИ/СГС |
Магнитная индукция |
В |
|||
Напряженность магнитного поля |
Н |
А/м |
Э |
|
Магнитная постоянная |
μ0 |
1 |
||
Поток магнитной индукции |
ФB |
Вб ( ) |
Мкс |
ens.tpu.ru
Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток)
Задание: Найдите силу, которая действует на рамку в предыдущем примере.
Решение:
Для того чтобы найти силу, которая действует на квадратную рамку с током в поле длинного провода положим, что под действием магнитной силы рамка сместилась на малое расстояние dx. В таком случае сила совершает работу равную:
\[\delta A=Fdx\ (2.1)\]Элементарную работу $\delta A$ с другой стороны выразим как:
Выразим силу, используя (2.1) и (2.2), получим:
\[Fdx=I’dФ\ \to F=I’\frac{dФ}{dx}\left(2.3\right).\]Используя формулу, полученную в примере 1:
\[dФ=-\frac{{\mu }_0}{2\pi }Il\frac{dх}{х}\ \to \frac{dФ}{dx}=-\frac{{\mu }_0}{2\pi }\frac{Il}{х}\ \left(2.4\right).\]Подставим $\frac{dФ}{dx}$ в выражении для модуля силы (2.3), получим:
\[F=I’\frac{{\mu }_0}{2\pi }\frac{Il}{х}\left(2.5\right).\]На каждый элемент контура квадратной рамки действует сила (сила Ампера), всего на рамку действует четыре составляющих силы, однако, очевидно, что силы, которые действуют на стороны AB и DC равны по модулю и противоположны по направлению:
их сумма равна нулю, в таком случае, результирующая сила, приложенная к контуру будет:
\[\overrightarrow{F}=\overrightarrow{F_{AD}}+\overrightarrow{F_{BC}}\left(2.6\right).\]Эти силы, в соответствии с правилом левой руки, направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны, то есть:
\[F=F_{AD}-F_{BC}\ \left(2.7\right).\]Найдем силу $F_{AD,}$ используя формулу (2.5), где $x=b$, получим:
\[F_{AD}=I’\frac{м_0}{2\pi}\frac{Il}{b}\left(2.8\right).\]Тогда $F_{BC}$ равна:
\[F_{BC}=I’\frac{{\mu }_0}{2\pi }\frac{Il}{b+a}\left(2.9\right).\]Ответ: $F={II}’\frac{{\mu }_0l}{2\pi }\left(\frac{1}{b}-\frac{1}{b+a}\right).\ $Магнитные силы выталкивают рамку стоком, пока она сохраняет первоначальную ориентацию относительно поля провода.
spravochnick.ru
Магнитный поток | Электрикам
Магнитный поток Ф — скалярная физическая величина численно равная произведению магнитной индукции на площадь поверхности ограниченной замкнутым контуром. Измеряется в веберах Вб.
Наглядно магнитный поток можно представить как совокупность магнитных линий, пересекающих площадку S.
Если вектор магнитной индукции не перпендикулярен к площадке, то необходимо определить перпендикулярную к площадке нормальную составляющую Bn вектора магнитной индукции (рис. ). Магнитный поток
В общем случае при вычислении магнитного потока через произвольную поверхность в неоднородном поле поверхность следует разделить на бесконечно малые плоские элементы площадью dS. В пределах каждой из элементарных площадок магнитную индукцию можно считать одинаковой. Поэтому поток через отдельную элементарную площадку
Магнитный поток через произвольную поверхность находится суммированием (интегрированием) элементарных потоков:
Магнитный поток через замкнутую поверхность равен нулю, т. е.
так как магнитные линии замкнутые и каждая линия, входящая в замкнутую поверхность, должна из нее выйти.Так же поток через контур равен нулю,если контур располагается параллельно магнитному полю.
Магнитный поток необходимо знать или предварительно определить при анализе работы и расчете режима самых разных электротехнических приборов, устройств и установок.
electrikam.com
Магнитный поток — это… Что такое Магнитный поток?
- Магнитный поток
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
- Магнитный потенциалометр
- Магнитный пробой
Смотреть что такое «Магнитный поток» в других словарях:
МАГНИТНЫЙ ПОТОК — поток вектора магнитной индукции В через какую либо поверхность. Магнитный поток через малую площадку dS, в пределах которой вектор В неизменен, равен dФ = ВndS, где Bn проекция вектора на нормаль к площадке dS. Магнитный поток Ф через конечную… … Большой Энциклопедический словарь
МАГНИТНЫЙ ПОТОК — (поток магнитной индукции), поток Ф вектора магн. индукции В через к. л. поверхность. М. п. dФ через малую площадку dS, в пределах к рой вектор В можно считать неизменным, выражается произведением величины площадки и проекции Bn вектора на… … Физическая энциклопедия
магнитный поток — Скалярная величина, равная потоку магнитной индукции. [ГОСТ Р 52002 2003] магнитный поток Поток магнитной индукции через перпендикулярную магнитному полю поверхность, определяемый как произведение магнитной индукции в данной точке на площадь… … Справочник технического переводчика
МАГНИТНЫЙ ПОТОК — (символ Ф), мера силы и протяженности МАГНИТНОГО ПОЛЯ. Поток через площадь А под прямым углом к одинаковому магнитному полю есть Ф=mНА, где m магнитная ПРОНИЦАЕМОСТЬ среды, а Н интенсивность магнитного поля. Плотность магнитного потока это поток… … Научно-технический энциклопедический словарь
МАГНИТНЫЙ ПОТОК — поток Ф вектора магнитной индукции (см. (5)) В через поверхность S, нормальную вектору В в однородном магнитном поле. Единица магнитного потока в СИ (см.) … Большая политехническая энциклопедия
МАГНИТНЫЙ ПОТОК — величина, характеризующая магнитное воздействие на данную поверхность. М. п. измеряется количеством магнитных силовых линий, проходящих через данную поверхность. Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное транспортное… … Технический железнодорожный словарь
Магнитный поток — скалярная величина, равная потоку магнитной индукции… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3 ст) … Официальная терминология
магнитный поток — поток вектора магнитной индукции В через какую либо поверхность. Магнитный поток через малую площадку dS, в пределах которой вектор В неизменен, равен dФ = BndS, где Вn проекция вектора на нормаль к площадке dS. Магнитный поток Ф через конечную… … Энциклопедический словарь
Магнитный поток — Классическая электродинамика … Википедия
магнитный поток — [magnetic flux], поток магнитной индукции поток вектора магнитной индукции через какую либо поверхность. Для замкнутой поверхности суммарный магнитный поток равен нулю, что отражает соленоидный характер магнитного поля, т. е. отсутствие в природе … Энциклопедический словарь по металлургии
Магнитный поток — 12. Магнитный поток Поток магнитной индукции Источник: ГОСТ 19880 74: Электротехника. Основные понятия. Термины и определения оригинал документа 12 магнитный по … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Книги
- Магнитный поток и его преобразование, Миткевич В. Ф.. В этой книге содержится многое, на что не всегда обращается должное внимание, когда речь идет о магнитном потоке, и что не было до сих пор достаточно определенно высказано или не было… Подробнее Купить за 2252 грн (только Украина)
- Магнитный поток и его преобразование, Миткевич В. Ф.. В этой книге содержится многое, на что не всегда обращается должное внимание, когда речь идет о магнитном потоке, и что не было до сих пор достаточно определенно высказано или не было… Подробнее Купить за 2003 руб
- Магнитный поток и его преобразования, В. Ф. Миткевич. Вниманию читателя предлагается фундаментальный труд выдающегося ученого-электротехника, академика АН СССР В. Ф. Миткевича, посвященный магнитному потоку и его преобразованиям. В книге нашли… Подробнее Купить за 1080 руб
dic.academic.ru