sumaku hutokea lini? Sehemu ya sumaku na sifa zake

Ili kuelewa ni nini tabia ya shamba la sumaku, matukio mengi lazima yafafanuliwe. Wakati huo huo, unahitaji kukumbuka mapema jinsi na kwa nini inaonekana. Jua uwanja wa nguvu ni nini. Ni muhimu kwamba shamba kama hilo linaweza kutokea sio tu kwenye sumaku. Katika suala hili, haiwezi kuumiza kutaja sifa za shamba la magnetic ya dunia.

Kuibuka kwa uwanja

Kwanza tunahitaji kuelezea kuibuka kwa uwanja. Kisha unaweza kuelezea shamba la magnetic na sifa zake. Inaonekana wakati wa harakati za chembe za kushtakiwa. Inaweza kuathiri hasa makondakta hai. Mwingiliano kati ya uwanja wa sumaku na chaji zinazosonga, au makondakta ambayo sasa inapita, hufanyika kwa sababu ya nguvu zinazoitwa sumakuumeme.

Uzito au sifa ya nguvu ya uwanja wa sumaku kwenye sehemu fulani ya anga imedhamiriwa kwa kutumia induction ya sumaku. Mwisho umeteuliwa na ishara B.

Uwakilishi wa mchoro wa uwanja

Sehemu ya sumaku na sifa zake zinaweza kuwakilishwa katika fomu ya picha kwa kutumia mistari ya induction. Ufafanuzi huu unahusu mistari ambayo tangents katika hatua yoyote itafanana na mwelekeo wa vector ya induction ya magnetic.

Mistari hii imejumuishwa katika sifa za shamba la sumaku na hutumiwa kuamua mwelekeo na ukali wake. Kadiri nguvu ya uwanja wa sumaku inavyoongezeka, ndivyo mistari hii inavyochorwa zaidi.

Je! ni mistari ya sumaku

Mistari ya sumaku katika waendeshaji wa moja kwa moja wanaobeba sasa ina sura ya mduara wa kuzingatia, katikati ambayo iko kwenye mhimili wa kondakta aliyepewa. Mwelekeo wa mistari ya sumaku karibu na waendeshaji wanaobeba sasa imedhamiriwa na sheria ya gimlet, ambayo inasikika kama hii: ikiwa gimlet imewekwa ili imefungwa ndani ya kondakta kwa mwelekeo wa sasa, basi mwelekeo wa kuzunguka kwa kushughulikia. inalingana na mwelekeo wa mistari ya sumaku.

Katika coil na sasa, mwelekeo wa shamba magnetic pia kuamua na utawala gimlet. Pia inahitajika kuzunguka kushughulikia kwa mwelekeo wa sasa katika zamu za solenoid. Mwelekeo wa mistari ya induction ya magnetic itafanana na mwelekeo harakati za mbele gimlet.

Ni sifa kuu ya uwanja wa sumaku.

Iliyoundwa na mkondo mmoja, chini ya hali sawa, uwanja utatofautiana kwa kiwango chake mazingira tofauti kutokana na tofauti mali ya magnetic katika vitu hivi. Sifa za sumaku za kati zina sifa ya upenyezaji kamili wa sumaku. Inapimwa kwa henry kwa mita (g/m).

Tabia ya uwanja wa sumaku ni pamoja na upenyezaji kamili wa sumaku ya utupu, inayoitwa mara kwa mara ya sumaku. Thamani ambayo huamua ni mara ngapi upenyezaji kamili wa sumaku wa kati utatofautiana na mara kwa mara inaitwa upenyezaji wa sumaku wa jamaa.

Upenyezaji wa sumaku wa vitu

Hii ni idadi isiyo na kipimo. Dutu zenye thamani ya upenyezaji chini ya moja huitwa diamagnetic. Katika vitu hivi shamba litakuwa dhaifu kuliko katika ombwe. Mali hizi zipo katika hidrojeni, maji, quartz, fedha, nk.

Vyombo vya habari vilivyo na upenyezaji wa sumaku unaozidi umoja huitwa paramagnetic. Katika vitu hivi shamba litakuwa na nguvu zaidi kuliko katika utupu. Mazingira na vitu hivi ni pamoja na hewa, alumini, oksijeni, na platinamu.

Katika kesi ya vitu vya paramagnetic na diamagnetic, thamani ya upenyezaji wa sumaku haitategemea voltage ya uwanja wa nje, unaovutia. Hii ina maana kwamba wingi ni mara kwa mara kwa dutu fulani.

Kundi maalum ni pamoja na ferromagnets. Kwa vitu hivi, upenyezaji wa sumaku utafikia elfu kadhaa au zaidi. Dutu hizi, ambazo zina mali ya kuwa na magnetized na kuimarisha shamba la magnetic, hutumiwa sana katika uhandisi wa umeme.

Nguvu ya shamba

Kuamua sifa za uwanja wa sumaku, thamani inayoitwa nguvu ya uwanja wa sumaku inaweza kutumika pamoja na vekta ya induction ya sumaku. Neno hili huamua ukubwa wa shamba la nje la magnetic. Mwelekeo wa uga wa sumaku katika sehemu ya kati yenye sifa zinazofanana katika pande zote, vekta ya nguvu itaambatana na vekta ya induction ya sumaku kwenye eneo la shamba.

Sifa zenye nguvu za sumaku za ferromagnets zinaelezewa na uwepo ndani yao wa sehemu ndogo za sumaku za kiholela, ambazo zinaweza kuwakilishwa kwa namna ya sumaku ndogo.

Bila shamba la sumaku, dutu ya ferromagnetic inaweza kuwa haijatamka sifa za sumaku, kwani uwanja wa vikoa hupata mwelekeo tofauti, na uwanja wao wa jumla wa sumaku ni sifuri.

Kwa mujibu wa tabia kuu ya shamba la magnetic, ikiwa ferromagnet imewekwa kwenye uwanja wa nje wa magnetic, kwa mfano, katika coil na sasa, basi chini ya ushawishi wa shamba la nje nyanja zitageuka kwenye mwelekeo wa shamba la nje. Aidha, uwanja wa magnetic kwenye coil utaongezeka, na induction ya magnetic itaongezeka. Ikiwa uga wa nje ni dhaifu vya kutosha, basi ni sehemu tu ya vikoa vyote itageuka, mashamba ya sumaku ambaye mwelekeo wake uko karibu na mwelekeo wa uwanja wa nje. Kadiri nguvu ya uga wa nje inavyoongezeka, idadi ya vikoa vinavyozungushwa itaongezeka, na kwa thamani fulani voltage ya uwanja wa nje, karibu sehemu zote zitazungushwa ili mashamba ya sumaku yatapatikana kwenye mwelekeo wa shamba la nje. Hali hii inaitwa kueneza kwa sumaku.

Uhusiano kati ya induction ya magnetic na mvutano

Uhusiano kati ya uingizaji wa sumaku wa dutu ya ferromagnetic na nguvu ya uga wa nje unaweza kuonyeshwa kwa kutumia grafu inayoitwa curve ya sumaku. Katika hatua ambapo grafu ya curve inama, kasi ya ongezeko la induction ya sumaku hupungua. Baada ya kuinama, ambapo mvutano hufikia thamani fulani, kueneza hutokea, na curve huinuka kidogo, hatua kwa hatua kuchukua sura ya mstari wa moja kwa moja. Katika eneo hili, induction bado inakua, lakini badala ya polepole na tu kutokana na ongezeko la nguvu za nje za shamba.

Utegemezi wa kielelezo wa data ya kiashiria sio moja kwa moja, ambayo ina maana kwamba uwiano wao sio mara kwa mara, na upenyezaji wa magnetic wa nyenzo sio kiashiria cha mara kwa mara, lakini inategemea shamba la nje.

Mabadiliko katika mali ya sumaku ya nyenzo

Nguvu ya sasa inapoongezeka hadi kueneza kamili katika koili iliyo na msingi wa ferromagnetic na kisha kupungua, mkondo wa sumaku hautaambatana na curve ya demagnetization. Kwa nguvu ya sifuri, induction ya sumaku haitakuwa na thamani sawa, lakini itapata kiashiria fulani kinachoitwa induction ya mabaki ya sumaku. Hali ambapo induction ya magnetic iko nyuma ya nguvu ya magnetizing inaitwa hysteresis.

Ili kufuta kabisa msingi wa ferromagnetic katika coil, ni muhimu kutoa sasa reverse, ambayo itaunda voltage muhimu. Dutu tofauti za ferromagnetic zinahitaji kipande cha urefu tofauti. Kadiri inavyokuwa kubwa, ndivyo nishati inavyohitajika kwa demagnetization. Thamani ambayo demagnetization kamili ya nyenzo hutokea inaitwa nguvu ya kulazimisha.

Kwa kuongezeka zaidi kwa sasa katika coil, induction itaongezeka tena hadi kueneza, lakini kwa mwelekeo tofauti wa mistari ya magnetic. Wakati demagnetizing katika mwelekeo kinyume, induction mabaki itapatikana. Jambo la sumaku iliyobaki hutumiwa kuunda sumaku za kudumu kutoka kwa vitu vyenye index ya juu ya sumaku iliyobaki. Cores huundwa kutoka kwa vitu ambavyo vina uwezo wa kurejesha tena sumaku mashine za umeme na vyombo.

Utawala wa mkono wa kushoto

Nguvu inayoathiri conductor ya sasa ina mwelekeo uliowekwa na utawala wa kushoto: wakati kiganja cha mkono wa bikira kimewekwa kwa njia ambayo mistari ya magnetic huingia ndani yake, na vidole vinne vinapanuliwa kwa mwelekeo wa sasa. katika kondakta, kidole gumba kilichoinama kitaonyesha mwelekeo wa nguvu. Nguvu hii ni perpendicular kwa vector induction na sasa.

Kondakta inayobeba sasa inayosonga kwenye uwanja wa sumaku inachukuliwa kuwa mfano wa motor ya umeme inayobadilika nishati ya umeme kwa mitambo.

Utawala wa mkono wa kulia

Wakati conductor inakwenda kwenye uwanja wa magnetic, nguvu ya electromotive inaingizwa ndani yake, ambayo ina thamani ya uwiano na induction magnetic, urefu wa conductor kushiriki na kasi ya harakati yake. Utegemezi huu unaitwa induction ya sumakuumeme. Wakati wa kuamua mwelekeo wa emf iliyosababishwa katika kondakta, tumia utawala mkono wa kulia: wakati mkono wa kulia umewekwa kwa njia sawa na katika mfano na kushoto, mistari ya magnetic huingia kwenye mitende, na kidole kinaonyesha mwelekeo wa harakati ya kondakta, vidole vilivyopanuliwa vitaonyesha mwelekeo wa EMF iliyosababishwa. Kondakta anayehamia katika flux ya magnetic chini ya ushawishi wa nguvu ya nje ya mitambo ni mfano rahisi zaidi jenereta ya umeme, ambayo nishati ya mitambo inabadilishwa kuwa nishati ya umeme.

Inaweza kutengenezwa kwa njia tofauti: katika kitanzi kilichofungwa, EMF inaingizwa; na mabadiliko yoyote katika mtiririko wa sumaku unaofunikwa na kitanzi hiki, EMF kwenye kitanzi ni sawa na kiwango cha mabadiliko ya flux ya sumaku inayofunika kitanzi hiki.

Fomu hii hutoa kiashiria cha wastani cha EMF na inaonyesha utegemezi wa EMF si kwa flux magnetic, lakini kwa kiwango cha mabadiliko yake.

Sheria ya Lenz

Pia unahitaji kukumbuka sheria ya Lenz: sasa iliyosababishwa wakati shamba la magnetic linapita kupitia mabadiliko ya mzunguko, shamba lake la magnetic linazuia mabadiliko haya. Ikiwa zamu za coil zimepenyezwa na fluxes ya sumaku ya ukubwa tofauti, basi EMF iliyoingizwa kwenye coil nzima ni sawa na jumla ya EDE kwa zamu tofauti. Jumla ya fluxes ya sumaku ya zamu tofauti za coil inaitwa uhusiano wa flux. Kitengo cha kipimo cha wingi huu, pamoja na flux ya magnetic, ni Weber.

Wakati umeme wa sasa katika mzunguko unabadilika, flux ya magnetic inajenga pia inabadilika. Wakati huo huo, kwa mujibu wa sheria induction ya sumakuumeme, EMF inaingizwa ndani ya kondakta. Inaonekana kuhusiana na mabadiliko ya sasa katika conductor, kwa hiyo jambo hili linaitwa kujitegemea induction, na EMF induced katika conductor inaitwa self-induction EMF.

Uunganisho wa Flux na flux ya sumaku hutegemea sio tu kwa nguvu ya sasa, lakini pia juu ya saizi na sura ya kondakta aliyepewa, na upenyezaji wa sumaku wa dutu inayozunguka.

Uingizaji wa kondakta

Sababu ya uwiano inaitwa inductance ya kondakta. Inahusu uwezo wa kondakta kuunda uhusiano wa flux wakati umeme unapita ndani yake. Hii ni moja ya vigezo kuu vya nyaya za umeme. Kwa mizunguko fulani, inductance ni thamani ya mara kwa mara. Itategemea saizi ya mzunguko, usanidi wake na upenyezaji wa sumaku wa kati. Katika kesi hii, nguvu ya sasa katika mzunguko na flux ya sumaku haijalishi.

Ufafanuzi na matukio hapo juu hutoa maelezo ya uwanja wa sumaku ni nini. Tabia kuu za shamba la magnetic pia hutolewa, kwa msaada ambao jambo hili linaweza kuelezwa.

Shamba la sumaku ni aina maalum ya jambo ambalo huundwa na sumaku, waendeshaji walio na sasa (chembe za kushtakiwa zinazosonga) na ambazo zinaweza kugunduliwa na mwingiliano wa sumaku, waendeshaji na sasa (chembe za kushtakiwa zinazosonga).

Uzoefu wa Oersted

Majaribio ya kwanza (yaliyofanyika mwaka wa 1820) yalionyesha kuwa kati ya umeme na matukio ya sumaku Kuna uhusiano wa kina; kulikuwa na majaribio ya mwanafizikia wa Denmark H. Oersted.

Sindano ya sumaku iko karibu na kondakta huzunguka kupitia pembe fulani wakati sasa katika kondakta imewashwa. Wakati mzunguko unafunguliwa, mshale unarudi kwenye nafasi yake ya awali.

Kutoka kwa uzoefu wa G. Oersted inafuata kwamba kuna uwanja wa sumaku karibu na kondakta huyu.

Uzoefu wa Ampere
Makondakta wawili sambamba wakibeba umeme, kuingiliana na kila mmoja: huvutia ikiwa mikondo iko katika mwelekeo mmoja, na kukataa ikiwa mikondo iko kinyume. Hii hutokea kutokana na mwingiliano wa mashamba ya magnetic yanayotokana karibu na waendeshaji.

Mali ya uwanja wa sumaku

1. Nyenzo, i.e. ipo bila sisi na ujuzi wetu kuihusu.

2. Imeundwa na sumaku, kondakta zenye mkondo (chembe zinazosonga za chaji)

3. Imegunduliwa na mwingiliano wa sumaku, kondakta na sasa (chembe zinazosonga za kushtakiwa)

4. Hufanya kazi kwenye sumaku, kondakta zinazobeba sasa (chembe zinazosonga zenye chaji) kwa nguvu fulani.

5. Hakuna malipo ya magnetic katika asili. Haiwezekani kutenganisha kaskazini na miti ya kusini na kupata mwili na pole moja.

6. Sababu kwa nini miili ina mali ya magnetic ilipatikana na mwanasayansi wa Kifaransa Ampere. Ampere aliweka mbele hitimisho kwamba mali ya sumaku ya mwili wowote imedhamiriwa na mikondo ya umeme iliyofungwa ndani yake.

Mikondo hii inawakilisha harakati ya elektroni karibu na obiti katika atomi.

Ikiwa ndege ambazo mikondo hii huzunguka ziko kwa nasibu kuhusiana na kila mmoja kutokana na harakati za joto molekuli zinazounda mwili, basi mwingiliano wao hulipwa kwa pande zote na mwili hauonyeshi mali yoyote ya sumaku.

Na kinyume chake: ikiwa ndege ambazo elektroni huzunguka zinafanana kwa kila mmoja na maelekezo ya kawaida kwa ndege hizi sanjari, basi vitu vile huongeza shamba la nje la magnetic.

7. Nguvu za sumaku hufanya kazi katika uwanja wa sumaku kwa mwelekeo fulani, ambao huitwa mistari ya nguvu ya sumaku. Kwa msaada wao, unaweza kuonyesha kwa urahisi na kwa uwazi uwanja wa sumaku katika kesi fulani.

Ili kuonyesha kwa usahihi zaidi uga wa sumaku, tulikubali kuonyesha katika sehemu hizo ambapo uwanja una nguvu zaidi mistari ya nguvu iko mnene zaidi, i.e. karibu zaidi kwa kila mmoja. Na kinyume chake, mahali ambapo shamba ni dhaifu, mistari michache ya shamba inaonyeshwa, i.e. iko chini ya mara kwa mara.

8. Sehemu ya magnetic ina sifa ya vector ya induction magnetic.

Vekta ya induction ya sumaku ni idadi ya vekta inayoonyesha uwanja wa sumaku.

Mwelekeo wa vector ya induction ya magnetic inafanana na mwelekeo wa pole ya kaskazini ya sindano ya bure ya magnetic katika hatua fulani.

Mwelekeo wa vekta ya uanzishaji wa shamba na nguvu ya sasa ninayohusiana na "kanuni ya kulia (gimlet)":

ikiwa unapunguza kwenye gimlet kwa mwelekeo wa sasa katika kondakta, basi mwelekeo wa kasi ya harakati ya mwisho wa kushughulikia kwake katika hatua fulani itafanana na mwelekeo wa vector ya induction magnetic katika hatua hiyo.

Uga wa sumaku- hii ni nyenzo ya kati ambayo mwingiliano hutokea kati ya waendeshaji na malipo ya sasa au ya kusonga.

Mali ya uwanja wa sumaku:

Tabia za uwanja wa sumaku:

Ili kujifunza shamba la magnetic, mzunguko wa mtihani na sasa hutumiwa. Ni ndogo kwa ukubwa, na sasa ndani yake ni kidogo sana kuliko sasa katika conductor kujenga shamba magnetic. Kwa pande tofauti za mzunguko unaobeba sasa, nguvu kutoka kwa shamba la sumaku hufanya kazi ambayo ni sawa kwa ukubwa, lakini inaelekezwa kwa mwelekeo tofauti, kwani mwelekeo wa nguvu hutegemea mwelekeo wa sasa. Pointi za matumizi ya nguvu hizi hazilala kwenye mstari sawa. Nguvu kama hizo zinaitwa vikosi kadhaa. Kama matokeo ya hatua ya jozi ya nguvu, mzunguko hauwezi kusonga kwa kutafsiri; inazunguka kuzunguka mhimili wake. Kitendo cha kuzunguka kina sifa torque.

, Wapi l–ongeza nguvu kadhaa(umbali kati ya pointi za matumizi ya nguvu).

Kadiri mzunguko wa sasa wa mzunguko wa majaribio au eneo la mzunguko unavyoongezeka, torque ya jozi ya nguvu itaongezeka sawia. Uwiano wa wakati wa juu wa nguvu inayofanya kazi kwenye mzunguko na sasa kwa ukubwa wa sasa katika mzunguko na eneo la mzunguko ni thamani ya mara kwa mara kwa hatua fulani kwenye shamba. Inaitwa induction ya sumaku.

, Wapi
-wakati wa sumaku mzunguko na sasa.

Kitengo uingizaji wa sumaku - Tesla [T].

Wakati wa sumaku wa mzunguko- wingi wa vector, mwelekeo ambao unategemea mwelekeo wa sasa katika mzunguko na imedhamiriwa na sheria ya screw ya kulia: piga mkono wako wa kulia ndani ya ngumi, onyesha vidole vinne kwa mwelekeo wa sasa katika mzunguko, kisha kidole kitaonyesha mwelekeo wa vector ya wakati wa magnetic. Vector ya wakati wa magnetic daima ni perpendicular kwa ndege ya contour.

Nyuma mwelekeo wa vector ya induction magnetic kuchukua mwelekeo wa vector ya wakati magnetic ya mzunguko, oriented katika shamba magnetic.

Mstari wa induction magnetic- mstari ambao tangent katika kila hatua inafanana na mwelekeo wa vector ya induction magnetic. Mistari ya induction ya sumaku imefungwa kila wakati na haiingiliani kamwe. Mistari ya induction ya magnetic ya kondakta moja kwa moja na sasa kuwa na aina ya miduara iko katika ndege perpendicular kwa kondakta. Mwelekeo wa mistari ya induction ya sumaku imedhamiriwa na sheria ya screw ya mkono wa kulia. Mistari ya induction ya magnetic ya sasa ya mviringo(inageuka na ya sasa) pia ina fomu ya miduara. Kila kipengele cha coil ni urefu
inaweza kufikiria kama kondakta moja kwa moja ambayo inaunda uwanja wake wa sumaku. Kwa mashamba ya magnetic, kanuni ya superposition (kuongeza kujitegemea) inatumika. Vekta ya jumla ya induction ya sumaku ya mkondo wa mviringo imedhamiriwa kama matokeo ya nyongeza ya nyanja hizi katikati ya zamu kulingana na sheria ya screw ya mkono wa kulia.

Ikiwa ukubwa na mwelekeo wa vector ya induction ya sumaku ni sawa katika kila hatua ya nafasi, basi uwanja wa sumaku unaitwa. zenye homogeneous. Ikiwa ukubwa na mwelekeo wa vector ya induction ya magnetic katika kila hatua haibadilika kwa muda, basi uwanja huo unaitwa. kudumu.

Ukubwa induction ya sumaku katika hatua yoyote katika shamba ni sawia moja kwa moja na nguvu ya sasa katika kondakta kujenga shamba, inversely sawia na umbali kutoka kondakta kwa hatua fulani katika shamba, inategemea mali ya kati na sura ya kondakta kujenga. shamba.

, Wapi
KWENYE 2; Gn/m - sumaku ya mara kwa mara ya utupu,

-upenyezaji wa sumaku wa kati,

-upenyezaji kabisa wa sumaku wa kati.

Kulingana na thamani ya upenyezaji wa sumaku, vitu vyote vimegawanywa katika vikundi vitatu:

Kadiri upenyezaji kamili wa kati unavyoongezeka, uingizaji wa sumaku kwenye sehemu fulani kwenye uwanja pia huongezeka. Uwiano wa uingizaji wa sumaku kwa upenyezaji kamili wa sumaku wa kati ni thamani ya mara kwa mara kwa nukta ya aina nyingi, e inaitwa. mvutano.

Vectors ya mvutano na induction magnetic sanjari katika mwelekeo. Nguvu ya shamba la magnetic haitegemei mali ya kati.

Nguvu ya Ampere- nguvu ambayo uwanja wa sumaku hufanya kazi kwa kondakta anayebeba sasa.

Wapi l- urefu wa kondakta; - pembe kati ya vector ya induction magnetic na mwelekeo wa sasa.

Mwelekeo wa nguvu ya Ampere imedhamiriwa na utawala wa mkono wa kushoto: mkono wa kushoto umewekwa ili sehemu ya vector ya induction magnetic, perpendicular kwa conductor, iingie kwenye mitende, vidole vinne vilivyopanuliwa vinaelekezwa kando ya sasa, kisha kidole kilichopigwa na 90 0 kitaonyesha mwelekeo wa nguvu ya Ampere.

Matokeo ya nguvu ya Ampere ni harakati ya kondakta katika mwelekeo fulani.

E kama = 90 0 , kisha F=max, ikiwa = 0 0 , kisha F = 0.

Nguvu ya Lorentz- nguvu ya uwanja wa sumaku kwenye malipo ya kusonga mbele.

, ambapo q ni malipo, v ni kasi ya harakati zake, - pembe kati ya vectors ya mvutano na kasi.

Nguvu ya Lorentz daima ni perpendicular kwa introduktionsutbildning magnetic na vectors kasi. Mwelekeo umedhamiriwa na utawala wa mkono wa kushoto(vidole hufuata harakati ya malipo mazuri). Ikiwa mwelekeo wa kasi ya chembe ni perpendicular kwa mistari ya induction ya sumaku ya uwanja wa sumaku sare, basi chembe huenda kwenye mduara bila kubadilisha nishati yake ya kinetic.

Kwa kuwa mwelekeo wa nguvu ya Lorentz inategemea ishara ya malipo, hutumiwa kutenganisha malipo.

Fluji ya sumaku- thamani sawa na idadi ya mistari ya induction ya sumaku ambayo hupitia eneo lolote lililo karibu na mistari ya induction ya sumaku.

, Wapi - pembe kati ya induction ya sumaku na ya kawaida (perpendicular) kwa eneo S.

Kitengo- Weber [Wb].

Njia za kipimo cha sumaku:

Kubadilisha mwelekeo wa tovuti kwenye uwanja wa sumaku (kubadilisha pembe)

Kubadilisha eneo la mzunguko uliowekwa kwenye uwanja wa sumaku

Badilisha katika nguvu za sasa kuunda uwanja wa sumaku

Kubadilisha umbali wa mzunguko kutoka kwa chanzo cha shamba la sumaku

Mabadiliko katika mali ya sumaku ya kati.

F Araday alirekodi mkondo wa umeme katika mzunguko ambao haukuwa na chanzo, lakini ilikuwa iko karibu na mzunguko mwingine ulio na chanzo. Kwa kuongezea, sasa katika mzunguko wa kwanza iliibuka katika kesi zifuatazo: na mabadiliko yoyote katika mzunguko wa A, na harakati ya jamaa ya mizunguko, na kuanzishwa kwa fimbo ya chuma kwenye mzunguko A, na harakati ya jamaa ya sumaku ya kudumu. kwa mzunguko B. Harakati iliyoelekezwa ya malipo ya bure (ya sasa) hutokea tu kwenye uwanja wa umeme. Hii ina maana kwamba kubadilisha shamba magnetic inazalisha uwanja wa umeme, ambayo huweka malipo ya bure ya kondakta. Sehemu hii ya umeme inaitwa kushawishiwa au vortex.

Tofauti kati ya uwanja wa umeme wa vortex na ule wa kielektroniki:

Chanzo cha uwanja wa vortex ni uwanja wa sumaku unaobadilika.

Mistari ya nguvu ya uwanja wa vortex imefungwa.

Kazi iliyofanywa na uwanja huu ili kuhamisha malipo kwenye mzunguko uliofungwa sio sifuri.

Tabia ya nishati ya uwanja wa vortex sio uwezo, lakini iliyosababishwa emf - thamani sawa na kazi ya nguvu za nje (nguvu za asili zisizo za umeme) ili kuhamisha kitengo cha malipo kitanzi kilichofungwa.

.Kipimo katika Volts[KATIKA].

Sehemu ya umeme ya vortex hutokea kwa mabadiliko yoyote katika uwanja wa magnetic, bila kujali ikiwa kuna mzunguko wa kufungwa unaoendesha au la. Mzunguko unaruhusu tu mtu kugundua uwanja wa umeme wa vortex.

Uingizaji wa sumakuumeme- hii ni tukio la emf iliyosababishwa katika mzunguko uliofungwa na mabadiliko yoyote katika flux ya magnetic kupitia uso wake.

Emf iliyosababishwa katika mzunguko uliofungwa huzalisha sasa iliyosababishwa.

Mwelekeo wa sasa wa induction kuamuliwa na Utawala wa Lenz: sasa iliyosababishwa iko katika mwelekeo ambao uwanja wa sumaku unaoundwa nayo unakabiliana na mabadiliko yoyote katika flux ya magnetic ambayo ilizalisha sasa hii.

Sheria ya Faraday ya induction ya sumakuumeme: Emf iliyoingizwa katika kitanzi kilichofungwa inalingana moja kwa moja na kiwango cha mabadiliko ya flux ya sumaku kupitia uso uliofungwa na kitanzi.

T sawa fuko- mikondo ya induction ya eddy ambayo hutokea katika kondakta kubwa zilizowekwa kwenye uwanja wa magnetic unaobadilika. Upinzani wa conductor vile ni mdogo, kwa kuwa ina sehemu kubwa ya sehemu ya S, hivyo mikondo ya Foucault inaweza kuwa kubwa kwa thamani, kama matokeo ya ambayo conductor inapokanzwa.

Kujiingiza- hii ni tukio la emf induced katika conductor wakati nguvu ya sasa ndani yake inabadilika.

Kondakta anayebeba sasa huunda shamba la sumaku. Uingizaji wa sumaku inategemea nguvu ya sasa, kwa hivyo flux ya sumaku ya ndani pia inategemea nguvu ya sasa.

, ambapo L ni mgawo wa uwiano, inductance.

Kitengo inductance - Henry [H].

Inductance kondakta inategemea saizi yake, sura na upenyezaji wa sumaku wa kati.

Inductance huongezeka kwa urefu unaoongezeka wa kondakta, inductance ya zamu ni kubwa zaidi kuliko inductance ya conductor moja kwa moja ya urefu sawa, inductance ya coil (conductor na idadi kubwa ya zamu) ni kubwa kuliko inductance ya upande mmoja. , inductance ya coil huongezeka ikiwa fimbo ya chuma imeingizwa ndani yake.

Sheria ya Faraday ya kujiingiza:
.

Kujitegemea emf ni sawia moja kwa moja na kiwango cha mabadiliko ya sasa.

Kujitegemea emf huzalisha sasa ya kujiingiza, ambayo daima huzuia mabadiliko yoyote katika sasa katika mzunguko, yaani, ikiwa sasa inaongezeka, sasa ya kujiingiza inaelekezwa kinyume chake; wakati sasa katika mzunguko hupungua, kujitegemea-kujiingiza huelekezwa kinyume chake. sasa induction inaelekezwa katika mwelekeo huo. Inductance kubwa ya coil, zaidi ya emf binafsi inductive ambayo hutokea ndani yake.

Nishati ya shamba la sumaku ni sawa na kazi ambayo mkondo hufanya ili kushinda emf inayojiendesha wakati huo wakati ya sasa inaongezeka kutoka sifuri hadi thamani ya juu.

Mitetemo ya sumakuumeme- haya ni mabadiliko ya mara kwa mara katika malipo, nguvu za sasa na sifa zote za mashamba ya umeme na magnetic.

Mfumo wa oscillatory wa umeme(oscillating circuit) lina capacitor na inductor.

Masharti ya tukio la oscillations:

Mfumo lazima utolewe nje ya usawa; ili kufanya hivyo, chaji capacitor. Nishati ya uwanja wa umeme wa capacitor iliyoshtakiwa:

Mfumo lazima urudi kwenye hali ya usawa. Chini ya ushawishi wa uwanja wa umeme, uhamisho wa malipo kutoka sahani moja ya capacitor hadi nyingine, yaani, sasa ya umeme inaonekana katika mzunguko, ambayo inapita kupitia coil. Wakati sasa inavyoongezeka katika inductor, emf ya kujiingiza inatokea; sasa ya kujiingiza inaelekezwa kinyume chake. Wakati sasa katika coil inapungua, sasa ya kujitegemea induction inaelekezwa kwa mwelekeo huo. Kwa hivyo, sasa ya kujitegemea inaelekea kurudi mfumo kwa hali ya usawa.

Upinzani wa umeme wa mzunguko unapaswa kuwa chini.

Mzunguko bora wa oscillatory haina upinzani. Vibrations ndani yake huitwa bure.

Kwa mzunguko wowote wa umeme, sheria ya Ohm imeridhika, kulingana na ambayo emf inayofanya katika mzunguko ni sawa na jumla ya voltages katika sehemu zote za mzunguko. Hakuna chanzo cha sasa katika mzunguko wa oscillatory, lakini emf ya kujitegemea inaonekana kwenye inductor, ambayo ni sawa na voltage kwenye capacitor.

Hitimisho: malipo ya capacitor hubadilika kulingana na sheria ya harmonic.

Voltage ya capacitor:
.

Nguvu ya sasa katika mzunguko:
.

Ukubwa
- amplitude ya sasa.

Tofauti kutoka kwa malipo
.

Kipindi mitetemo ya bure katika mzunguko:

Nishati uwanja wa umeme capacitor:

Coil magnetic field nishati:

Nguvu za mashamba ya umeme na magnetic hutofautiana kulingana na sheria ya harmonic, lakini awamu za oscillations zao ni tofauti: wakati nishati ya shamba la umeme ni ya juu, nishati ya shamba la magnetic ni sifuri.

Jumla ya nishati ya mfumo wa oscillatory:
.

KATIKA contour bora jumla ya nishati haibadilika.

Wakati wa mchakato wa oscillation, nishati ya shamba la umeme inabadilishwa kabisa kuwa nishati ya shamba la magnetic na kinyume chake. Hii ina maana kwamba nishati wakati wowote kwa wakati ni sawa na nishati ya juu ya shamba la umeme au nishati ya juu ya shamba la magnetic.

Mzunguko halisi wa oscillating ina upinzani. Vibrations ndani yake huitwa kufifia.

Sheria ya Ohm itachukua fomu:

Isipokuwa kwamba unyevu ni mdogo (mraba wa mzunguko wa asili wa oscillations ni kubwa zaidi kuliko mraba wa mgawo wa unyevu), upungufu wa logarithmic damping ni:

Kwa unyevu wenye nguvu (mraba wa mzunguko wa asili wa oscillation ni chini ya mraba wa mgawo wa oscillation):

Equation hii inaelezea mchakato wa kutoa capacitor katika kupinga. Kwa kukosekana kwa inductance, oscillations haitatokea. Kwa mujibu wa sheria hii, voltage kwenye sahani za capacitor pia hubadilika.

Jumla ya Nishati katika mzunguko halisi hupungua, kwani joto hutolewa kwenye upinzani R wakati wa kifungu cha sasa.

Mchakato wa mpito- mchakato unaotokea katika nyaya za umeme wakati wa mpito kutoka kwa njia moja ya uendeshaji hadi nyingine. Inakadiriwa na wakati ( ), wakati ambapo kigezo kinachoashiria mchakato wa mpito kitabadilika kwa nyakati e.

Kwa mzunguko na capacitor na resistor:
.

Nadharia ya Maxwell ya uwanja wa sumakuumeme:

Nafasi 1:

Sehemu yoyote ya umeme inayobadilishana hutoa uwanja wa sumaku wa vortex. Sehemu ya umeme inayobadilika iliitwa mkondo wa kuhamishwa na Maxwell, kwani, kama mkondo wa kawaida, husababisha uwanja wa sumaku.

Ili kugundua sasa ya kuhama, fikiria kifungu cha sasa kupitia mfumo ambao capacitor yenye dielectric imeunganishwa.

Msongamano wa sasa wa upendeleo:
. Uzito wa sasa unaelekezwa kwa mwelekeo wa mabadiliko ya voltage.

Mlinganyo wa kwanza wa Maxwell:
- uwanja wa sumaku wa vortex huzalishwa na mikondo ya upitishaji (chaji za umeme zinazosonga) na mikondo ya uhamishaji (kubadilisha uwanja wa umeme E).

2 nafasi:

Sehemu yoyote ya sumaku inayobadilishana inazalisha uwanja wa umeme wa vortex - sheria ya msingi ya induction ya sumakuumeme.

Mlinganyo wa pili wa Maxwell:
- huunganisha kiwango cha mabadiliko ya flux ya magnetic kupitia uso wowote na mzunguko wa vector ya nguvu ya shamba la umeme ambayo hutokea kwa wakati mmoja.

Kondakta yoyote anayebeba sasa huunda uwanja wa sumaku kwenye nafasi. Ikiwa sasa ni mara kwa mara (haibadiliki kwa muda), basi shamba la magnetic linalohusishwa nayo pia ni mara kwa mara. Mabadiliko ya sasa yanaunda uwanja wa sumaku unaobadilika. Kuna uwanja wa umeme ndani ya kondakta anayebeba sasa. Kwa hiyo, uwanja wa umeme unaobadilika huunda shamba la magnetic kubadilisha.

Sehemu ya magnetic ni vortex, kwani mistari ya induction ya magnetic daima imefungwa. Ukubwa wa nguvu ya shamba la sumaku H ni sawia na kasi ya mabadiliko ya nguvu ya uwanja wa umeme. . Mwelekeo wa vekta ya nguvu ya shamba la sumaku kuhusishwa na mabadiliko katika nguvu ya uwanja wa umeme sheria ya screw ya kulia: piga mkono wako wa kulia ndani ya ngumi, onyesha kidole chako kwenye mwelekeo wa mabadiliko ya nguvu ya shamba la umeme, kisha vidole 4 vilivyoinama vitaonyesha mwelekeo wa mistari ya nguvu ya shamba la sumaku.

Sehemu yoyote ya kubadilisha sumaku huunda uwanja wa umeme wa vortex, mistari ya mvutano ambayo imefungwa na iko katika ndege perpendicular kwa nguvu magnetic shamba.

Ukubwa wa nguvu E ya uwanja wa umeme wa vortex inategemea kiwango cha mabadiliko ya uwanja wa sumaku. . Mwelekeo wa vekta E unahusiana na mwelekeo wa mabadiliko katika uwanja wa sumaku H kwa sheria ya skrubu ya kushoto: piga mkono wako wa kushoto ndani ya ngumi, onyesha kidole chako cha gumba kuelekea mabadiliko kwenye uwanja wa sumaku, vidole vinne vilivyoinama vitaonyesha. mwelekeo wa mistari ya ukali wa uwanja wa umeme wa vortex.

Seti ya uwanja wa umeme na sumaku uliounganishwa wa vortex inawakilisha uwanja wa sumakuumeme. Sehemu ya sumakuumeme haibaki mahali pa asili, lakini hueneza angani kwa namna ya wimbi la sumakuumeme linalopita.

Wimbi la sumakuumeme- hii ni uenezi katika nafasi ya vortex umeme na mashamba magnetic kushikamana na kila mmoja.

Hali ya kutokea kwa wimbi la sumakuumeme- harakati ya chaji kwa kuongeza kasi.

Mlinganyo wa Mawimbi ya Umeme:

- mzunguko wa mzunguko wa oscillations ya umeme

t - wakati tangu mwanzo wa oscillations

l - umbali kutoka kwa chanzo cha wimbi hadi mahali fulani katika nafasi

- kasi ya uenezi wa wimbi

Wakati inachukua wimbi kusafiri kutoka chanzo chake hadi hatua fulani.

Vectors E na H katika wimbi la sumakuumeme ni perpendicular kwa kila mmoja na kwa kasi ya uenezi wa wimbi.

Chanzo cha mawimbi ya sumakuumeme- waendeshaji ambao mikondo inayobadilishana kwa kasi inapita (macroemitters), pamoja na atomi na molekuli za msisimko (microemitters). Kadiri mzunguko wa oscillation unavyoongezeka, ndivyo wanavyoangaza angani mawimbi ya sumakuumeme.

Tabia za mawimbi ya umeme:

Mawimbi yote ya sumakuumeme ni kupita

Katika wastani wa homogeneous, mawimbi ya sumakuumeme kueneza kwa kasi ya mara kwa mara, ambayo inategemea mali ya mazingira:

- jamaa dielectric mara kwa mara ya kati

- dielectric mara kwa mara ya utupu;
F/m, Cl 2 /nm 2

- upenyezaji wa sumaku wa kati

- mara kwa mara ya magnetic ya utupu,
KWENYE 2; Gn/m

Mawimbi ya sumakuumeme yanaakisiwa kutoka kwa vizuizi, kufyonzwa, kutawanyika, kukataa, kugawanyika, kupotoshwa, kuingiliwa..

Uzito wa nishati ya volumetric uwanja wa sumakuumeme una msongamano wa nishati ya volumetric ya uwanja wa umeme na sumaku:

Wimbi nishati flux wiani - wimbi nguvu:

-Vector ya Umov-Poynting.

Mawimbi yote ya sumakuumeme yamepangwa katika mfululizo wa masafa au urefu wa mawimbi (
) Safu hii ni kiwango cha wimbi la umeme.

Mitetemo ya masafa ya chini. 0 - 10 4 Hz. Imepatikana kutoka kwa jenereta. Wanaangaza vibaya

Mawimbi ya redio. 10 4 - 10 13 Hz. Wao hutolewa na waendeshaji imara wanaobeba mikondo ya kubadilishana kwa kasi.

Mionzi ya infrared- mawimbi yanayotolewa na miili yote kwa joto zaidi ya 0 K, kwa sababu ya michakato ya ndani ya atomiki na ndani ya Masi.

Nuru inayoonekana- mawimbi yanayofanya kazi kwenye jicho, na kusababisha hisia za kuona. 380-760 nm

Mionzi ya ultraviolet. 10 - 380 nm. Mwanga unaoonekana na UV hutokea wakati harakati za elektroni katika shells za nje za atomi zinabadilika.

Mionzi ya X-ray. 80 - 10 -5 nm. Inatokea wakati harakati za elektroni kwenye maganda ya ndani ya atomi hubadilika.

Mionzi ya Gamma. Hutokea wakati wa kuoza kwa viini vya atomiki.

Uga wa sumaku- hii ni nyenzo ya kati ambayo mwingiliano hutokea kati ya waendeshaji na malipo ya sasa au ya kusonga.

Mali ya uwanja wa sumaku:

Tabia za uwanja wa sumaku:

, Wapi l–ongeza nguvu kadhaa(umbali kati ya pointi za matumizi ya nguvu).

, Wapi
-wakati wa sumaku mzunguko na sasa.

Kitengo uingizaji wa sumaku - Tesla [T].

Nyuma mwelekeo wa vector ya induction magnetic kuchukua mwelekeo wa vector ya wakati magnetic ya mzunguko, oriented katika shamba magnetic.

, Wapi
KWENYE 2; Gn/m - sumaku ya mara kwa mara ya utupu,

-upenyezaji wa sumaku wa kati,

-upenyezaji kabisa wa sumaku wa kati.

Kulingana na thamani ya upenyezaji wa sumaku, vitu vyote vimegawanywa katika vikundi vitatu:

Vectors ya mvutano na induction magnetic sanjari katika mwelekeo. Nguvu ya shamba la magnetic haitegemei mali ya kati.

Nguvu ya Ampere- nguvu ambayo uwanja wa sumaku hufanya kazi kwa kondakta anayebeba sasa.

Wapi l- urefu wa kondakta; - pembe kati ya vector ya induction magnetic na mwelekeo wa sasa.

Matokeo ya nguvu ya Ampere ni harakati ya kondakta katika mwelekeo fulani.

E kama = 90 0 , kisha F=max, ikiwa = 0 0 , kisha F = 0.

Nguvu ya Lorentz- nguvu ya uwanja wa sumaku kwenye malipo ya kusonga mbele.

, ambapo q ni malipo, v ni kasi ya harakati zake, - pembe kati ya vectors ya mvutano na kasi.

Kwa kuwa mwelekeo wa nguvu ya Lorentz inategemea ishara ya malipo, hutumiwa kutenganisha malipo.

Fluji ya sumaku- thamani sawa na idadi ya mistari ya induction ya sumaku ambayo hupitia eneo lolote lililo karibu na mistari ya induction ya sumaku.

, Wapi - pembe kati ya induction ya sumaku na ya kawaida (perpendicular) kwa eneo S.

Kitengo- Weber [Wb].

Njia za kipimo cha sumaku:

Kubadilisha mwelekeo wa tovuti kwenye uwanja wa sumaku (kubadilisha pembe)

Kubadilisha eneo la mzunguko uliowekwa kwenye uwanja wa sumaku

Badilisha katika nguvu za sasa kuunda uwanja wa sumaku

Kubadilisha umbali wa mzunguko kutoka kwa chanzo cha shamba la sumaku

Mabadiliko katika mali ya sumaku ya kati.

F Araday alirekodi mkondo wa umeme katika mzunguko ambao haukuwa na chanzo, lakini ilikuwa iko karibu na mzunguko mwingine ulio na chanzo. Kwa kuongezea, sasa katika mzunguko wa kwanza iliibuka katika kesi zifuatazo: na mabadiliko yoyote katika mzunguko wa A, na harakati ya jamaa ya mizunguko, na kuanzishwa kwa fimbo ya chuma kwenye mzunguko A, na harakati ya jamaa ya sumaku ya kudumu. kwa mzunguko B. Harakati iliyoelekezwa ya malipo ya bure (ya sasa) hutokea tu kwenye uwanja wa umeme. Hii ina maana kwamba uwanja wa magnetic unaobadilika huzalisha shamba la umeme, ambalo huweka malipo ya bure ya kondakta. Sehemu hii ya umeme inaitwa kushawishiwa au vortex.

Tofauti kati ya uwanja wa umeme wa vortex na ule wa kielektroniki:

Chanzo cha uwanja wa vortex ni uwanja wa sumaku unaobadilika.

Mistari ya nguvu ya uwanja wa vortex imefungwa.

Kazi iliyofanywa na uwanja huu ili kuhamisha malipo kwenye mzunguko uliofungwa sio sifuri.

Tabia ya nishati ya uwanja wa vortex sio uwezo, lakini iliyosababishwa emf- thamani sawa na kazi ya nguvu za nje (nguvu za asili zisizo za umeme) kuhamisha kitengo cha malipo kwenye mzunguko uliofungwa.

.Kipimo katika Volts[KATIKA].

Uingizaji wa sumakuumeme- hii ni tukio la emf iliyosababishwa katika mzunguko uliofungwa na mabadiliko yoyote katika flux ya magnetic kupitia uso wake.

Emf iliyosababishwa katika mzunguko uliofungwa huzalisha sasa iliyosababishwa.

Kujiingiza- hii ni tukio la emf induced katika conductor wakati nguvu ya sasa ndani yake inabadilika.

Kondakta anayebeba sasa huunda shamba la sumaku. Uingizaji wa sumaku inategemea nguvu ya sasa, kwa hivyo flux ya sumaku ya ndani pia inategemea nguvu ya sasa.

, ambapo L ni mgawo wa uwiano, inductance.

Kitengo inductance - Henry [H].

Inductance kondakta inategemea saizi yake, sura na upenyezaji wa sumaku wa kati.

Sheria ya Faraday ya kujiingiza:
.

Kujitegemea emf ni sawia moja kwa moja na kiwango cha mabadiliko ya sasa.

Nishati ya shamba la sumaku ni sawa na kazi ambayo mkondo hufanya ili kushinda emf inayojiendesha wakati huo wakati ya sasa inaongezeka kutoka sifuri hadi thamani ya juu.

Mitetemo ya sumakuumeme- haya ni mabadiliko ya mara kwa mara katika malipo, nguvu za sasa na sifa zote za mashamba ya umeme na magnetic.

Mfumo wa oscillatory wa umeme(oscillating circuit) lina capacitor na inductor.

Masharti ya tukio la oscillations:

Mfumo lazima utolewe nje ya usawa; ili kufanya hivyo, chaji capacitor. Nishati ya uwanja wa umeme wa capacitor iliyoshtakiwa:

Upinzani wa umeme wa mzunguko unapaswa kuwa chini.

Mzunguko bora wa oscillatory haina upinzani. Vibrations ndani yake huitwa bure.

Hitimisho: malipo ya capacitor hubadilika kulingana na sheria ya harmonic.

Voltage ya capacitor:
.

Nguvu ya sasa katika mzunguko:
.

Ukubwa
- amplitude ya sasa.

Tofauti kutoka kwa malipo
.

Kipindi cha oscillations ya bure katika mzunguko:

Nishati ya uwanja wa umeme wa capacitor:

Coil magnetic field nishati:

Jumla ya nishati ya mfumo wa oscillatory:
.

KATIKA contour bora jumla ya nishati haibadilika.

Mzunguko halisi wa oscillating ina upinzani. Vibrations ndani yake huitwa kufifia.

Sheria ya Ohm itachukua fomu:

Isipokuwa kwamba unyevu ni mdogo (mraba wa mzunguko wa asili wa oscillations ni kubwa zaidi kuliko mraba wa mgawo wa unyevu), upungufu wa logarithmic damping ni:

Kwa unyevu wenye nguvu (mraba wa mzunguko wa asili wa oscillation ni chini ya mraba wa mgawo wa oscillation):

Equation hii inaelezea mchakato wa kutoa capacitor katika kupinga. Kwa kukosekana kwa inductance, oscillations haitatokea. Kwa mujibu wa sheria hii, voltage kwenye sahani za capacitor pia hubadilika.

Jumla ya Nishati katika mzunguko halisi hupungua, kwani joto hutolewa kwenye upinzani R wakati wa kifungu cha sasa.

Kwa mzunguko na capacitor na resistor:
.

Nadharia ya Maxwell ya uwanja wa sumakuumeme:

Nafasi 1:

Ili kugundua sasa ya kuhama, fikiria kifungu cha sasa kupitia mfumo ambao capacitor yenye dielectric imeunganishwa.

Msongamano wa sasa wa upendeleo:
. Uzito wa sasa unaelekezwa kwa mwelekeo wa mabadiliko ya voltage.

Mlinganyo wa kwanza wa Maxwell:
- uwanja wa sumaku wa vortex huzalishwa na mikondo ya upitishaji (chaji za umeme zinazosonga) na mikondo ya uhamishaji (kubadilisha uwanja wa umeme E).

2 nafasi:

Sehemu yoyote ya sumaku inayobadilishana inazalisha uwanja wa umeme wa vortex - sheria ya msingi ya induction ya sumakuumeme.

Mlinganyo wa pili wa Maxwell:
- huunganisha kiwango cha mabadiliko ya flux ya magnetic kupitia uso wowote na mzunguko wa vector ya nguvu ya shamba la umeme ambayo hutokea kwa wakati mmoja.

Sehemu yoyote ya kubadilisha sumaku huunda uwanja wa umeme wa vortex, mistari ya mvutano ambayo imefungwa na iko katika ndege perpendicular kwa nguvu magnetic shamba.

Wimbi la sumakuumeme- hii ni uenezi katika nafasi ya vortex umeme na mashamba magnetic kushikamana na kila mmoja.

Hali ya kutokea kwa wimbi la sumakuumeme- harakati ya chaji kwa kuongeza kasi.

Mlinganyo wa Mawimbi ya Umeme:

- mzunguko wa mzunguko wa oscillations ya umeme

t - wakati tangu mwanzo wa oscillations

l - umbali kutoka kwa chanzo cha wimbi hadi mahali fulani katika nafasi

- kasi ya uenezi wa wimbi

Wakati inachukua wimbi kusafiri kutoka chanzo chake hadi hatua fulani.

Vectors E na H katika wimbi la sumakuumeme ni perpendicular kwa kila mmoja na kwa kasi ya uenezi wa wimbi.

Tabia za mawimbi ya umeme:

Mawimbi yote ya sumakuumeme ni kupita

Katika wastani wa homogeneous, mawimbi ya sumakuumeme kueneza kwa kasi ya mara kwa mara, ambayo inategemea mali ya mazingira:

- jamaa dielectric mara kwa mara ya kati

- dielectric mara kwa mara ya utupu;
F/m, Cl 2 /nm 2

- upenyezaji wa sumaku wa kati

- mara kwa mara ya magnetic ya utupu,
KWENYE 2; Gn/m

Mawimbi ya sumakuumeme yanaakisiwa kutoka kwa vizuizi, kufyonzwa, kutawanyika, kukataa, kugawanyika, kupotoshwa, kuingiliwa..

Uzito wa nishati ya volumetric uwanja wa sumakuumeme una msongamano wa nishati ya volumetric ya uwanja wa umeme na sumaku:

Wimbi nishati flux wiani - wimbi nguvu:

-Vector ya Umov-Poynting.

Mawimbi yote ya sumakuumeme yamepangwa katika mfululizo wa masafa au urefu wa mawimbi (
) Safu hii ni kiwango cha wimbi la umeme.

Mitetemo ya masafa ya chini. 0 - 10 4 Hz. Imepatikana kutoka kwa jenereta. Wanaangaza vibaya

Mawimbi ya redio. 10 4 - 10 13 Hz. Wao hutolewa na waendeshaji imara wanaobeba mikondo ya kubadilishana kwa kasi.

Mionzi ya infrared- mawimbi yanayotolewa na miili yote kwa joto zaidi ya 0 K, kwa sababu ya michakato ya ndani ya atomiki na ndani ya Masi.

Nuru inayoonekana- mawimbi yanayofanya kazi kwenye jicho, na kusababisha hisia za kuona. 380-760 nm

Mionzi ya ultraviolet. 10 - 380 nm. Mwanga unaoonekana na UV hutokea wakati harakati za elektroni katika shells za nje za atomi zinabadilika.

Mionzi ya X-ray. 80 - 10 -5 nm. Inatokea wakati harakati za elektroni kwenye maganda ya ndani ya atomi hubadilika.

Mionzi ya Gamma. Hutokea wakati wa kuoza kwa viini vya atomiki.

Uga wa sumaku inaitwa maalum, tofauti na dutu, aina ya jambo ambalo hatua ya sumaku hupitishwa kwa miili mingine.

Uga wa sumaku hutokea katika nafasi inayozunguka chaji za umeme zinazosonga na sumaku za kudumu. Inaathiri tu malipo ya kusonga. Chini ya ushawishi wa nguvu za sumakuumeme, chembe za kushtakiwa zinazosonga hupotoshwa

Kutoka kwa njia yake ya asili katika mwelekeo perpendicular kwa shamba.

Sehemu za sumaku na umeme hazitenganishwi na kwa pamoja huunda uwanja mmoja wa sumakuumeme. Mabadiliko yoyote uwanja wa umeme inaongoza kwa kuonekana kwa shamba la magnetic, na, kinyume chake, mabadiliko yoyote katika uwanja wa magnetic yanafuatana na kuonekana kwa shamba la umeme. Sehemu ya sumakuumeme huenea kwa kasi ya mwanga, yaani 300,000 km/s.

Athari za sumaku za kudumu na sumaku-umeme kwenye miili ya ferromagnetic, kuwepo na umoja usioweza kutenganishwa wa nguzo za sumaku na mwingiliano wao (fito zinazopingana huvutia, kama vile repel) zinajulikana. Vile vile

na miti ya sumaku ya Dunia, miti ya sumaku inaitwa kaskazini na kusini.

Sehemu ya sumaku inaonyeshwa wazi na mistari ya nguvu ya sumaku, ambayo huamua mwelekeo wa uwanja wa sumaku kwenye nafasi (Mchoro .1). Mistari hii haina mwanzo wala mwisho, i.e. zimefungwa.

Mistari ya shamba la sumaku ya kondakta moja kwa moja ni miduara inayozunguka waya. Nguvu ya sasa, nguvu ya shamba la magnetic karibu na waya. Unaposonga mbali na waya inayobeba sasa, uwanja wa sumaku unadhoofika.

Katika nafasi inayozunguka sumaku au sumaku-umeme, mwelekeo kutoka Ncha ya Kaskazini hadi Ncha ya Kusini. Kadiri uwanja wa sumaku unavyozidi kuwa mkubwa, ndivyo msongamano wa mistari ya shamba unavyoongezeka.

Mwelekeo wa mistari ya shamba la magnetic imedhamiriwa kanuni ya gimlet:.

Mchele. 1. Sehemu ya sumaku ya sumaku:

a - moja kwa moja; b - umbo la farasi

Mchele. 2. Sehemu ya sumaku:

a - waya moja kwa moja; b - coil inductive

Ikiwa unapiga screw katika mwelekeo wa sasa, basi mistari ya shamba la magnetic itaelekezwa kando ya mwelekeo wa screw (Mchoro 2 a)

Ili kupata uwanja wenye nguvu wa sumaku, coil za kufata zilizo na vilima vya waya hutumiwa. Katika kesi hiyo, mashamba ya magnetic ya zamu ya mtu binafsi ya coil inductive huongeza na mistari yao ya nguvu kuunganisha katika flux kawaida magnetic.

Mistari ya sumaku ya nguvu hutoka kwenye koili ya kufata neno

mwishoni ambapo sasa inaelekezwa kinyume na saa, yaani mwisho huu ni pole ya kaskazini ya magnetic (Mchoro 2, b).

Wakati mwelekeo wa sasa katika coil inductive mabadiliko, mwelekeo wa shamba magnetic pia kubadilika.