磁場
磁場は、移動する電荷、電流、磁気に対する磁気効果を表すベクトル場です。物質。磁場内の可動電荷は、可動電荷の運動と磁場の両方に垂直な力を受けます。
永久磁石の磁場は、さまざまな磁石や強磁性体を引き付けたり反発したりします。さまざまな面積の磁場は、外側の原子電子の動きを変えることによって、多くの非磁性物質にも力を及ぼします。磁場は、磁化された物質を取り囲み、電磁石で使用されるものと一緒に電力を供給された電流によって、および時間とともに変化する電力を供給された場によって作成されます。
磁場の単位
テスラ (T) は磁場の SI 単位です。ローレンツ力の法則の磁気部分から生成されます。
Fmagnetic =qvB
q=料金
v=充電速度
B=磁場
磁場は「B」で表されます。
フレミングの左手の法則
通電中の導体を磁場に置くと、導体に力が発生します。電流と磁力線の両方に垂直な経路。
長さ「L」の導体のセクションが均一な水平磁場に垂直に配置されていると仮定します磁極 N と S によって作成される強度「B」の。電流「I」がこの導体を流れている場合、導体が受ける力は次のようになります。
F=BIL
左手を人差し指、中指、親指で適切な角度に伸ばします。磁場の経路が人差し指で表され、電流の経路が中指で表される場合、力の経路は親指で表されます。
電流が導体を流れると、その周囲に磁場が形成されます。磁場は、導体を通過する閉じた磁力線の数を数えることで視覚化できます。
磁力線の経路は、マクスウェルのコルクスクリュー ルールまたは右手のグリップによって決定される場合があります。ルール。電流が観測者から離れて流れている場合、つまり、導体に沿った電流の経路が基準面から内側にある場合、磁力線 (または磁束ひずみ) は時計回りに移動します。
ここで、水平方向の磁場が導体の外部で実行される場合、それらの磁場、つまり導体を横切る磁場それを介した電流のための導体と、外部から実行されたフィールドは互いに相互作用します。
フラックス
物理学では、フラックスは通過または移動するように見えるあらゆる衝撃として説明されます (正直に言って、移動するかしないか) 表面または物質を介して。フラックスは、物理量が移動できる架空の線と見なすことができます。 Flux は、多数の物理アプリケーションを使用して実装された算術およびベクトル計算の概念です。フラックスは、配送中の特性または物質の流れの値と経路を表すベクトル量です。
磁束
閉じた面を通過する磁力線の数を磁束と呼びます。その SI 単位は – ウェーバーです。
通電導体導出における磁力
単一の送信電荷の力の評価を、電流を運ぶまっすぐな棒に拡張できます。分野。長さ l で一様な断面積 A の棒を考えてみましょう。導体のような 1 種類の可動キャリア (ここでは電子) を想定します。これらのセル電荷キャリアの数値密度を n で表すとします。次に、nlA の合計モバイル電荷キャリアが含まれます。また、各移動キャリアは、この導電性ロッドの定電流 I に対して平均ドリフト速度 vd を持っていると予想できます。
外部磁場 B が存在する場合、これらのキャリアにかかる力は、
ここで、l は値の長さのベクトルです。つまり、棒の長さで、方向があります。現在の I に似ています。
式 (1) は、まっすぐなロッドに対して成り立ちます。 B は、この式の外部磁場です。それは、通電ロッドの助けを借りて作成されたフィールドではありません。ワイヤーが任意の形状をしている場合、それを線形ストリップ dlj のグループと見なして加算することにより、そのワイヤーに対するローレンツ力を計算します
上記の合計は多くの場合積分に変換できます.
電流が流れる直線導体による磁場
周知のように、磁場は通電導体に影響を与えます。質量は重力場を生成し、相互作用することもあります。電荷は、電場を生成し、相互作用します。移動する電荷が磁場と相互作用するため、磁場も発生すると考えられます。
電流 (I) を計算し、点 P での磁場強度を決定します。
電流 I が流れる導体を AB とします。導体の中点から一定の距離に配置された点 P を考えてみましょう。点 E に配置された小さな通電要素 dl を考えてみましょう。点 p から距離 r にあります。l はコイルの中心間の距離を示し、dl は長さを示します。ビオ・サバールの法則を使用すると、通電要素 dl による点 P での磁場は次のようになります。
したがって、
結論
既知のすべての磁場は、現在の電荷 (または移動電荷) によって引き起こされます。電荷は導体内を移動するため、電流が流れるワイヤは磁場を生成します。通電中のワイヤーの近くに磁気コンパスを置いておくという簡単な実験でも、これを確認できます。
通電導体にはさまざまな形とサイズがあります。導体によって生成される磁場は、その形状の影響を受けます。これらの導体によって生成される磁場の性質と挙動をよりよく理解するために、これらの概念の背後にある理論を定義する必要があります。
