magneettikentät ja voimia

Vuorovaikutus magneettikentän kanssa maksu

Miten magneettikentän vuorovaikutuksessa ladattu esine? Jos lataus on levossa, vuorovaikutusta ei ole. Jos varaus liikkuu, se on kuitenkin kohdistuu voima, jonka suuruus kasvaa suorassa suhteessa nopeuden maksutta. Voimalla on suunta, joka on kohtisuorassa sekä varauksen liikesuuntaan että magneettikentän suuntaan., Tällaiselle voimalle on olemassa kaksi mahdollista täsmälleen vastakkaista suuntaa tiettyyn liikesuuntaan. Tämä näennäinen ristiriitaisuus on ratkaistu se, että yksi kahteen suuntaan koskee voimassa liikkuva positiivinen varaus, samalla kun toiseen suuntaan koskee voimassa liikkuu negatiivinen varaus. Kuva 3 havainnollistaa suuntiin magneettinen voima on positiivinen maksut ja negatiiviset maksuja kuin ne liikkua magneettikentän, joka on kohtisuorassa liikettä.,

Riippuen alkuperäisen suunta hiukkasen nopeuden magneettikenttää, räjähteet, joilla on jatkuva nopeus yhtenäinen magneettikenttä seuraa pyöreä tai kierteiset polku.,

sähkövirta johdoissa ei ole ainoa magneettikenttien lähde. Luonnossa esiintyvillä mineraaleilla on magneettisia ominaisuuksia ja niillä on magneettikenttiä. Nämä magneettikentät johtuvat materiaalin atomien elektronien liikkeestä. Ne myös johtuvat kiinteistön elektroneja kutsutaan magneettinen dipoli hetki, joka liittyy luontainen spin yksittäisiä elektroneja. Useimmissa materiaaleissa havaitaan aineen ulkopuolella vain vähän tai ei lainkaan kenttää eri aineosien atomien satunnaisen suuntautumisen vuoksi., Joissakin materiaaleissa, kuten raudassa, atomit kuitenkin pyrkivät tiettyjen etäisyyksien sisällä yhtenäistymään tiettyyn suuntaan.

Magneetit on lukuisia sovelluksia, jotka vaihtelevat käyttöä, kuten leluja ja paperi haltijat kotiin jääkaapit keskeiset komponentit, sähkö-generaattorit ja-koneet, jotka voivat nopeuttaa hiukkasten nopeudet lähestyvät valon. Magnetismin käytännön soveltamista teknologiassa tehostetaan huomattavasti käyttämällä rautaa ja muita ferromagneettisia materiaaleja, joissa on sähkövirtoja esimerkiksi moottoreissa., Nämä materiaalit vahvistavat virtausten tuottamaa magneettikenttää ja luovat siten voimakkaampia kenttiä.

Kun sähköiset ja magneettiset vaikutukset ovat hyvin erillään monissa ilmiöitä ja sovelluksia, ne on kytketty tiiviisti yhdessä, kun on nopean ajan vaihtelut. Faradayn induktiolaki kuvaa, kuinka aikaa vaihteleva magneettikenttä tuottaa Sähkökentän. Tärkeitä käytännön sovelluksia ovat sähkögeneraattori ja muuntaja. Generaattorissa magneettikentän fyysinen liike tuottaa sähköä virtaa varten., Muuntajassa sähkövoima muunnetaan jännitetasosta toiseen virtapiirin magneettikentällä, joka indusoi sähkövirran toisessa piirissä.

sähkömagneettisten aaltojen olemassaolo riippuu sähkö-ja magneettikenttien vuorovaikutuksesta. Maxwell esitti, että ajassa vaihteleva sähkökenttä tuottaa magneettikentän. Hänen teoria ennusti sähkömagneettisten aaltojen olemassaolon, jossa jokainen aika-vaihteleva kenttä tuottaa muulla alalla., Esimerkiksi radio-aallot syntyvät elektronisia piirejä, joka tunnetaan oskillaattorit, jotka aiheuttavat nopeasti värähtelevän virtaukset virrata antennit; nopeasti vaihteleva magneettikenttä on liittynyt vaihtelevan sähkökentän. Tuloksena on radioaaltojen päästö avaruuteen (KS.sähkömagneettinen säteily: sähkömagneettisen säteilyn sukupolvi).

Monet sähkömagneettisia laitteita voidaan kuvata piirit koostuu johtimien ja muita elementtejä. Nämä piirit voivat toimia tasaisesti nykyinen, kuten taskulamppu, tai aika-vaihteleva virtaukset., Tärkeitä elementtejä piirit sisältävät virtalähteitä kutsutaan sähkömotorinen joukkojen; vastukset, jotka ohjaavat virtausta nykyinen tietyn jännite; kondensaattorit, joka tallentaa maksu-ja energia-väliaikaisesti; ja induktorit, joka myös varastoi sähköenergiaa rajoitetun ajan. Piirit näiden elementtien voidaan kuvata kokonaan algebra. (Monimutkaisemmat piirielementit, kuten transistorit, KS. puolijohdelaitteet ja mikropiiri).,

Kaksi matemaattisia suureita, jotka liittyvät vektori kentät, kuten sähkökenttä E ja magneettikenttä B, ovat hyödyllisiä kuvaavat sähkömagneettiset ilmiöt. Ne ovat tällaisen kentän virtaus pinnan läpi ja kentän linjaintegraali polkua pitkin. Vuon kentän läpi pinnan mittaa, kuinka paljon kentän tunkeutuu pinnan läpi; sillä jokainen pieni osa, pinta -, vuo on verrannollinen alueen joka kohdassa ja riippuu myös suhteellinen suunta kohta ja kenttä., Viivaintegraali kentän pitkin polkua mittaa, missä määrin alalla on linjassa polku; sillä jokainen pieni osa, polku, se on verrannollinen pituus-osassa ja on myös riippuvainen yhdenmukaistaminen alalla, kanssa, että osa polkua. Kun kenttä on kohtisuorassa polkuun nähden, ei ole osuutta viivan integraaliin. Se vuot E ja B kautta pinta-ja line integrals, nämä kentät pitkin polkua tärkeä rooli sähkömagneettista teoriaa., Esimerkkeinä, flux sähkökentän E kautta suljetun pinnan toimenpiteiden määrä maksu sisällä pinta; valovirta magneettikenttä B on suljettu pinta on aina nolla, koska ei ole olemassa magneettisia monopoleja (magneettiset maksut, joka koostuu yhdestä napa), joka toimii lähteet magneettikentän siten, että maksu on lähde sähkökentän.