Strumień magnetyczny i prąd: 9 faktów, które powinieneś wiedzieć

Strumień magnetyczny i prąd idą w parze i mają różnice. Gdy prąd jest indukowany w obszarze, wystąpi strumień magnetyczny i ten strumień magnetyczny będzie przeciwny do strumienia normalnego.

Teraz będzie cewka, w której zaindukujemy do niej prąd i wtedy będziemy mogli zobaczyć wytwarzanie strumienia magnetycznego. widzimy, że gdy zostanie zaindukowany prąd, wewnątrz cewki automatycznie wytworzy się pole elektryczne i pole magnetyczne. Więc teraz, gdy istnieje zarówno pole magnetyczne, jak i elektryczne, pojawią się również linie strumienia.

Strumień magnetyczny to po prostu wielkość, która mierzy ilość siły magnetycznej, która przechodzi przez jednostkę powierzchni w jednostce czasu. Strumień magnetyczny to ogólnie liczba linii, które zwykle przechodzą przez daną jednostkę powierzchni.

Czy strumień magnetyczny jest taki sam jak prąd magnetyczny?

Mówiąc najprościej, strumień magnetyczny jest porównywalny z prądem elektrycznym, a namagnesowanie, w którym prąd odgrywa główną rolę, jest porównywalne z napięciem elektrycznym.

Chociaż istnieją znaczące różnice, obwód magnetyczny jest porównywalny z obwodem elektrycznym. Siła magnetomotoryczna jest odpowiednikiem siły elektromagnetycznej wewnątrz obwodu elektrycznego.

Każdy prąd płynący w obwodzie wytwarzałby strumień magnetyczny przeciwny do tego, który istniał przed wytworzeniem prądu. Indukowany prąd tworzy biegun północny zmierzający w kierunku bieguna północnego wspomnianego magnesu w kierunku ścieżki przewodzącej. W rezultacie zmiana, która przyniosła prąd, jest odpychana przez tę siłę.

Jak strumień magnetyczny wpływa na prąd w obwodzie?

W związku z tym w uzwojeniu może być wytwarzana wystarczająca ilość napięcia (emf) wyłącznie za pomocą magnetyzmu. Trzy różne elementy wymienione poniżej, które wpływają na prąd w obwodzie, częściowo wpływając na emf na nich.

Rozszerzanie ilości zwojów drutu w uzwojeniach – Wraz ze wzrostem liczby linii transmisyjnych lub cewek przecinających pole magnetyczne, suma wytworzonej siły elektromotorycznej indukowanej będzie sumą wszystkich określonych rowków cewki; dlatego jeśli cewka ma 20 zwojów, wystąpi 70 procent więcej wywołanego emf niż w pojedynczej pętli sznurka.

Zwiększenie względnego ruchu cewki w odniesieniu do strumienia magnetycznego – Oprócz liczby zwojów, jeśli cewka przechodzi przez to samo pole magnetyczne, ale ze zwiększoną prędkością, przewody szybciej przerywałyby linie strumienia magnetycznego, powodując emf.

Wzmocnienie pola magnetycznego - Gdy ta sama cewka zostanie wciśnięta w znacznie silniejsze pole magnetyczne, więcej linii strumienia magnetycznego zostanie przerwanych i wytworzy więcej emf.

Jak strumień magnetyczny ma się do prądu?

Pole magnetyczne staje się znacznie silniejsze, gdy drut jest skręcony w cewkę, tworząc silne i statyczne pole magnetyczne samoistnie otaczające w postaci elektromagnesu o wyraźnym kierunku z północy na południe. Strumień magnetyczny, który utworzył się wokół cewki, był odwrotnie proporcjonalny do przyłożonego prądu przepływającego przez cewki.

Ten dynamiczny strumień magnetyczny zostałby wzmocniony, gdyby kolejne warstwy drutu były nawijane razem w tej samej pętli z przepływającym przez nie takim samym prądem.

W rezultacie obroty amperowe cewki decydują o sile jej pola magnetycznego. Statyczny strumień magnetyczny cewki staje się silniejszy, im więcej drutu kręci się w jej wnętrzu.

Czy strumień magnetyczny zmienia się wraz z prądem magnetycznym?

Tak, strumień magnetyczny zmienia się wraz z prądem magnetycznym. W celu zmiany natężenia pola magnetycznego, liczby pętli lub względnego ruchu cewki z polem prąd zmienia się proporcjonalnie.

Np. gdy generator obraca się wokół pętli lub objętości pętli drutu, indukuje prąd wokół pętli, który z kolei zmienia strumień w ustalonym polu magnetycznym.

Tak więc moc wyjściowa generatora jest wytwarzana, gdy indukowane napięcie wytwarzane wokół pętli stymuluje przepływ prądu. Zmianę prądu względem strumienia magnetycznego można wytłumaczyć prawem Lenza.

Prawo Lenza: Indukowany prąd zawsze będzie płynął w kierunku zwiększania strumienia wewnątrz pętli. Incase, jeśli nastąpi zmniejszenie wytwarzanego strumienia, prąd popłynie w przeciwnym kierunku.

Jak zmienia się prąd w polu magnetycznym?

Substancja ferromagnetyczna jest transportowana przez cewkę drutu w celu śledzenia informacji o polu magnetycznym. Tak więc, gdy substancja ferromagnetyczna zostanie przeniesiona przez przewód, pole magnetyczne otaczające dane umożliwiające odczyt jest całkowicie modyfikowane.

Ruch obiektu faktycznie indukuje prąd w cewce, który z kolei przesuwa pole magnetyczne. Stąd proporcjonalnie zmiany wprowadzane są w polu magnetycznym. Gdy prędkość transportu substancji ferromagnetycznej wzrośnie, pole magnetyczne również wzrośnie, wywołując emf.

Jak obliczyć strumień magnetyczny z prądu?

Część strumienia jest równomiernie rozprowadzana w cewce podczas jej ruchu. Niech strumień magnetyczny będzie oznaczony przez B, a jednostką jest Weber (Wb). Ponieważ jest zależna od kierunku, jest wielkością wektorową. Strumień magnetyczny jest zatem oznaczony przez ϕB. Niech n będzie liczbą zwojów cewki, a A przekrojem drutu, więc strumień magnetyczny będzie B = n BA cosθ Wb

Zgodnie z prawem Biota-Savarta, natężenie pola magnetycznego w dowolnym miejscu cewki jest wprost proporcjonalne do prądu płynącego przez przewód i odwrotnie proporcjonalne do długości przewodu od tego punktu.

Gdzie B to natężenie pola magnetycznego, µ0 to przepuszczalność o wartości 4π, A to powierzchnia zwoju cewki, a N to liczba zwojów. Stąd formuła jest podana przez,

B=µ0NI/2A

Wykres między strumieniem magnetycznym a prądem

Kierunek strumienia magnetycznego jest prostopadły do ​​prądu indukowanego wewnątrz cewki. Wiemy również, że gdy jest prąd, w jego wnętrzu występuje zarówno pole elektryczne, jak i pole magnetyczne.

Poniżej podano wykres wykreślony między dwoma przewodami A i B, gdzie znajduje się między strumieniem magnetycznym a prądem. Wraz ze wzrostem prądu nastąpi również wzrost pola magnetycznego.

Problem:

Cewka kołowa o promieniu 6 × 10-2 mi 30 zwojach przewodzi prąd 0.35 A. Oblicz pole magnetyczne cewki kołowej w środku.

Rozwiązanie:

Promień cewki okrągłej = 6 × 10-2 m

Liczba zwojów cewki okrągłej = 30

Prąd przenoszony przez cewkę okrągłą = 0.35 A

Pole magnetyczne jest podane jako:

 B=µ0NI/2A

= 4π × 10-7 (30) (0.35) / 2 (2π (6 x 10-2)

= 1.75 x 10-5 T

Wnioski

Strumień magnetyczny to liczba linii przechodzących w danej jednostce obszaru w jednostce czasu. Strumień magnetyczny i prąd muszą istnieć ze względu na wytwarzanie pola magnetycznego i elektrycznego. Aby wiedzieć, w jaki sposób istnieje pole magnetyczne, musimy również wiedzieć, że w układzie musi przepływać prąd.

Przeczytaj Więcej Czy rtęć jest magnetyczna?

Przeczytaj także:

• Jak zwiększyć siłę elektromagnesu?
• Strumień magnetyczny a połączenie strumienia magnetycznego
• Jak zwiększyć siłę pola magnetycznego
• Różnorodność genetyczna w mejozie
• Pole magnetyczne a siła pola magnetycznego
• Co wytwarza siłę pola magnetycznego 2
• Używa magnesu sztabkowego
• Czy strumień magnetyczny jest wektorem
• Jak powstaje pole magnetyczne
• Strumień magnetyczny a pole magnetyczne