磁場強度。充磁力
電線或線圈周圍總是有電流 磁場……永磁體的磁場是由電子在原子軌道上的運動引起的。
磁場以其強度為特徵。磁場強度H類似於機械強度。它是一個矢量,也就是說,它有大小和方向。
磁場,即磁鐵周圍的空間,可以表示為充滿磁力線,這些磁力線被認為是從磁鐵的北極離開並進入南極(圖 1)。磁力線的切線表示磁場強度的方向。
磁力線越密集(在磁鐵的兩極或載流線圈內部)的磁場越強。
電流I和線圈的匝數ω越大,導線附近(或線圈內部)的磁場就越大。
空間中任一點的磁場強度 H 越大,乘積 ∙ ω 越大,磁力線長度越短:
H = (I ∙ ω) / l。
由等式可知,測量磁場強度的單位是安培每米(A/m)。
對於給定均勻場中的每條磁力線,乘積 H1 ∙ l1 = H2 ∙ l2 = … = H ∙ l = I ∙ ω 是相等的(圖 1)。
米。 1.
磁路中的H ∙ l 的乘積類似於電路中的電壓,稱為磁電壓,沿磁感應線的全長取稱為磁化力(ns) Fm: Fm = H ∙ l =我∙ω。
磁化力Fm的單位是安培,但在技術實踐中,不使用安培這個名稱,而是使用安匝這個名稱,強調Fm與電流和匝數成正比。
對於沒有鐵心的圓柱形線圈,其長度遠大於其直徑(l>>d),線圈內部的磁場可以認為是均勻的,即在線圈的整個內部空間具有相同的磁場強度 H(圖 1)。由於這種線圈外部的磁場比內部的要弱得多,所以外部磁場可以忽略不計,計算時假定n。 c線圈等於線圈內場強乘以線圈長度的乘積。
導線和電流線圈的磁場極性由萬向節規則確定。如果雲台向前運動與電流方向一致,則云台手柄的旋轉方向將指示磁力線的方向。
示例
1、3A的電流流過2000匝的線圈。什麼是 n。 v.線圈?
Fm = I ∙ ω = 3 ∙ 2000 = 6000 A。線圈的磁化強度為6000安匝。
2.一個2500匝的線圈應該有n。 p. 10000 A. 流過它的電流是多少?
I = Fm / ω = (I ∙ ω) / ω = 10000/2500 = 4 A。
3.電流 I = 2 A 流過線圈。線圈中必須有多少匝才能提供 n。村8000阿?
ω = Fm / I = (I ∙ ω) / I = 8000/2 = 4000 轉。
4、10cm長100匝線圈內部,需保證磁場強度H=4000A/m。線圈應該承載多少電流?
線圈的磁化力為 Fm = H ∙ l = I ∙ ω。因此,4000 A / m ∙ 0.1 m = I ∙ 100; I = 400/100 = 4 A。
5、線圈(螺線管)的直徑為D=20mm,長度為l=10cm,線圈由直徑為d=0.4mm的銅線繞製而成。如果在4.5V下接通,線圈內部的磁場強度是多少?
不考慮絕緣厚度的匝數ω=l∶d=100∶0.4=250匝。
迴路長度 π ∙ d = 3.14 ∙ 0.02 m = 0.0628 m。
線圈長度 l1 = 250 ∙ 0.0628 m = 15.7 m。
線圈的有效電阻r = ρ ∙ l1 / S = 0.0175 ∙ (4 ∙ 15.7) / (3.14 ∙ 0.16) = 2.2 Ohm。
電流 I = U / r = 4.5 / 2.2 = 2.045 A ≈ 2 A。
線圈內部的磁場強度H = (I ∙ ω) / l = (2 ∙ 250) / 0.1 = 5000 A/m。
6. 測定距離流過電流 I = 100 A 的直導線 1、2、5 厘米處的磁場強度。
讓我們使用公式 H ∙ l = I ∙ ω。
對於直線 ω = 1 和 l = 2 ∙ π ∙ r,
因此 H = I / (2 ∙ π ∙ r)。
H1 = 100 / (2 ∙ 3.14 ∙ 0.01) = 1590安/米; H2 = 795安/米; H3 = 318 安/米。
