Billedet viser et ensartet magnetfelt. Homogen betyder det samme på alle punkter i et givet volumen. En flade med areal S placeres i et felt. Feltlinjerne skærer overfladen.
Bestemmelse af magnetisk flux:
Magnetisk flux Ф gennem overfladen S er antallet af linjer i den magnetiske induktionsvektor B, der passerer gennem overfladen S.
Magnetisk flux formel:
her er α vinklen mellem retningen af den magnetiske induktionsvektor B og normalen til overfladen S.
Ud fra den magnetiske flux formlen er det klart, at den maksimale magnetiske flux vil være ved cos α = 1, og dette vil ske, når vektor B er parallel med normalen til overfladen S. Den minimale magnetiske flux vil være ved cos α = 0, dette vil ske, når vektor B er vinkelret på normalen til overfladen S, fordi i dette tilfælde vil linjerne i vektor B glide langs overfladen S uden at skære den.
Og ifølge definitionen af magnetisk flux tages kun de linjer i den magnetiske induktionsvektor i betragtning, der skærer en given overflade.
Magnetisk flux måles i webers (volt-sekunder): 1 wb = 1 v * s. Derudover bruges Maxwell til at måle magnetisk flux: 1 wb = 10 8 μs. Følgelig er 1 μs = 10 -8 vb.
Magnetisk flux er en skalær størrelse.
ENERGI AF DET MAGNETISKE STRØMSFELT
Omkring en strømførende leder er der et magnetfelt, der har energi. Hvor kommer det fra? Den strømkilde, der er inkluderet i det elektriske kredsløb, har en energireserve. I det øjeblik, hvor det elektriske kredsløb lukkes, bruger strømkilden en del af sin energi på at overvinde effekten af den selvinduktive emk, der opstår. Denne del af energien, kaldet strømmens egen energi, går til dannelsen af et magnetfelt. Energi magnetfelt lig med strømmens egen energi. Strømmens egen energi er numerisk lig med det arbejde, som strømkilden skal udføre for at overvinde Selvfremkaldt emf at skabe strøm i kredsløbet.
Energien af det magnetiske felt, der skabes af strømmen, er direkte proportional med strømmens kvadrat. Hvor går magnetfeltets energi hen, efter at strømmen stopper? - skiller sig ud (når et kredsløb med en tilstrækkelig stor strøm åbnes, kan der opstå en gnist eller lysbue)
4.1. Loven om elektromagnetisk induktion. Selvinduktion. Induktans
Grundlæggende formler
· Lov om elektromagnetisk induktion (Faradays lov):
,
(39)
hvor er induktions-emk er den totale magnetiske flux (fluxforbindelse).
· Magnetisk flux, strøm genereret i kredsløbet,
hvor er kredsløbets induktans;
· Faradays lov som anvendt på selvinduktion
· Induktions-emk, som opstår når rammen roterer med strøm i et magnetfelt,
hvor er magnetfeltinduktionen er rammens areal;
Solenoid induktans
,
(43)
hvor er den magnetiske konstant er stoffets magnetiske permeabilitet, er magnetens tværsnitsareal;
Strømstyrke ved åbning af kredsløbet
hvor er strømmen etableret i kredsløbet er kredsløbets åbningstid;
Strømstyrke ved lukning af kredsløbet
.
(45)
Afslapningstid
Eksempler på problemløsning
Eksempel 1.
Magnetfeltet ændrer sig efter loven 
, hvor = 15 mT,. En cirkulær ledende spole med en radius = 20 cm placeres i et magnetfelt i en vinkel i forhold til feltets retning (i det indledende tidspunkt). Find den inducerede emf, der opstår i spolen til tiden = 5 s.
Løsning
Ifølge loven om elektromagnetisk induktion er den induktive emk, der opstår i en spole, hvor den magnetiske flux er koblet i spolen.
hvor er arealet af svinget er vinklen mellem retningen af den magnetiske induktionsvektor og normalen til konturen:.
Lad os erstatte de numeriske værdier: = 15 mT,, = 20 cm = = 0,2 m,.
Beregninger giver 
.
|
Eksempel 2 I et ensartet magnetfelt med induktion = 0,2 T er der en rektangulær ramme, hvis bevægelige side, længde = 0,2 m, bevæger sig med en hastighed = 25 m/s vinkelret på feltinduktionslinierne (fig. 42). Bestem den inducerede emk, der opstår i kredsløbet. Løsning Når leder AB bevæger sig i et magnetfelt, øges rammens areal, derfor øges den magnetiske flux gennem rammen, og der opstår en induceret emk. |
|
Ifølge Faradays lov, hvor altså, men derfor.
"–" tegnet viser, at den inducerede emk og induceret strøm rettet mod uret.
SELVINDUKTION
Hver leder, som elektrisk strøm løber igennem, er i sit eget magnetfelt.
Når strømstyrken ændres i lederen, ændres m.feltet, dvs. den magnetiske flux skabt af denne strøm ændres. En ændring i magnetisk flux fører til fremkomsten af et elektrisk hvirvelfelt, og en induceret emk vises i kredsløbet. 
Dette fænomen kaldes selvinduktion Selvinduktion er fænomenet med forekomsten af induceret emk i et elektrisk kredsløb som følge af en ændring i strømstyrken. Den resulterende emk kaldes selv-induceret emk
Manifestation af fænomenet selvinduktion
Kredsløbslukning 
Når der er en kortslutning i det elektriske kredsløb, stiger strømmen, hvilket medfører en stigning i den magnetiske flux i spolen, og der opstår et elektrisk hvirvelfelt, rettet mod strømmen, dvs. En selvinduktions-emf opstår i spolen, der forhindrer stigningen i strøm i kredsløbet (hvirvelfeltet hæmmer elektronerne). Som resultat L1 lyser senere, end L2.
Åbent kredsløb 
Når det elektriske kredsløb åbnes, falder strømmen, der sker et fald i fluxen i spolen, og der opstår et elektrisk hvirvelfelt, rettet som en strøm (forsøger at opretholde den samme strømstyrke), dvs. En selvinduceret emf opstår i spolen, der opretholder strømmen i kredsløbet. Som et resultat, L, når den er slukket blinker klart. Konklusion i elektroteknik manifesterer fænomenet selvinduktion sig, når kredsløbet er lukket (den elektriske strøm stiger gradvist), og når kredsløbet åbnes (den elektriske strøm forsvinder ikke med det samme).
INDUKTANS
Hvad afhænger selv-induceret emf af? Elektrisk strøm skaber sit eget magnetfelt. Magnetisk flux gennem kredsløbet er proportional med magnetfeltinduktionen (Ф ~ B), induktionen er proportional med strømstyrken i lederen (B ~ I), derfor er den magnetiske flux proportional med strømstyrken (Ф ~ I). Selvinduktions-emk afhænger af strømændringshastigheden i det elektriske kredsløb, af lederens egenskaber (størrelse og form) og af den relative magnetiske permeabilitet af mediet, hvori lederen er placeret. En fysisk størrelse, der viser afhængigheden af selvinduktions-emf'en af lederens størrelse og form og af det miljø, hvori lederen er placeret, kaldes selvinduktionskoefficienten eller induktansen. 
Induktans - fysisk. en værdi numerisk lig med den selvinduktive emk, der opstår i kredsløbet, når strømmen ændres med 1 Ampere på 1 sekund. Induktansen kan også beregnes ved hjælp af formlen:
hvor Ф er den magnetiske flux gennem kredsløbet, I er strømstyrken i kredsløbet.
SI induktansenheder:
Spolens induktans afhænger af: antallet af vindinger, størrelsen og formen af spolen og den relative magnetiske permeabilitet af mediet (evt. en kerne).
SELVINDUKTION EMF
Den selvinduktive emf forhindrer strømmen i at stige, når kredsløbet tændes, og strømmen i at falde, når kredsløbet åbnes.
For at karakterisere magnetiseringen af et stof i et magnetfelt bruges det magnetisk moment (s m ). Det er numerisk lig med det mekaniske drejningsmoment, som et stof oplever i et magnetfelt med en induktion på 1 Tesla.
Det magnetiske moment af en enhedsvolumen af et stof karakteriserer det magnetisering - I , bestemmes af formlen:
jeg=R m /V , (2.4)
Hvor V - stoffets volumen.
Magnetisering i SI-systemet måles, ligesom intensitet, i Køretøj, en vektormængde.
Stoffers magnetiske egenskaber er karakteriseret volumetrisk magnetisk følsomhed - c O , dimensionsløs mængde.
Hvis et legeme er placeret i et magnetfelt med induktion I 0 , så sker dens magnetisering. Som et resultat skaber kroppen sit eget magnetfelt med induktion I " , som interagerer med magnetiseringsfeltet.
I dette tilfælde induktionsvektoren i mediet (I) vil være sammensat af vektorer:
B = B 0 + B " (vektortegn udeladt), (2.5)
Hvor I " - induktion af et magnetiseret stofs eget magnetfelt.
Induktionen af sit eget felt bestemmes af stoffets magnetiske egenskaber, som er karakteriseret ved volumetrisk magnetisk modtagelighed - c O , er følgende udtryk sandt: I " = c O I 0 (2.6)
Divider med m 0 udtryk (2.6):
I " /m O = c O I 0 /m 0
Vi får: N " = c O N 0 , (2.7)
Men N " bestemmer magnetiseringen af et stof jeg , dvs. N " = jeg , derefter fra (2.7):
I = c O N 0 . (2.8)
Altså hvis et stof er i et eksternt magnetfelt med en styrke N 0 , så er induktionen inde i den bestemt af udtrykket:
B=B 0 + B " = m 0 N 0 +m 0 N " = m 0 (N 0 +I)(2.9)
Det sidste udtryk er strengt sandt, når kernen (stoffet) er fuldstændig i et eksternt ensartet magnetfelt (lukket torus, uendelig lang solenoide osv.).
Hvis elektricitet, som Ørsteds eksperimenter viste, skaber et magnetfelt, så kunne magnetfeltet ikke igen forårsage en elektrisk strøm i lederen? Mange videnskabsmænd forsøgte at finde svaret på dette spørgsmål ved hjælp af eksperimenter, men Michael Faraday (1791 - 1867) var den første til at løse dette problem.
I 1831 opdagede Faraday, at der opstår en elektrisk strøm i et lukket ledende kredsløb, når magnetfeltet ændres. Denne strøm blev kaldt induktionsstrøm.
En induktionsstrøm i en spole af metaltråd opstår, når en magnet skubbes ind i spolen, og når en magnet trækkes ud af spolen (fig. 192).
og også når strømstyrken ændres i den anden spole, hvis magnetfelt trænger ind i den første spole (fig. 193).
Fænomenet med forekomsten af elektrisk strøm i et lukket ledende kredsløb med ændringer i magnetfeltet, der trænger ind i kredsløbet, kaldes elektromagnetisk induktion.
Udseendet af en elektrisk strøm i et lukket kredsløb med ændringer i magnetfeltet, der trænger ind i kredsløbet, indikerer virkningen af eksterne kræfter af ikke-elektrostatisk karakter i kredsløbet eller forekomsten af Induktion emf. Kvantitativ beskrivelse fænomenet elektromagnetisk induktion er givet på grundlag af etablering af en forbindelse mellem den inducerede emk og fysisk mængde, hedder magnetisk flux.
Magnetisk flux. For et fladt kredsløb placeret i et ensartet magnetfelt (fig. 194) kan den magnetiske flux F gennem et overfladeareal S navngiv mængden lig med produktet modul af den magnetiske induktionsvektor pr. område S og cosinus af vinklen mellem vektoren og normalen til overfladen:
Lenz' regel. Erfaring viser, at retningen af den inducerede strøm i kredsløbet afhænger af, om den magnetiske flux, der passerer gennem kredsløbet, stiger eller falder, samt af retningen af magnetfeltinduktionsvektoren i forhold til kredsløbet. Generel regel, som gør det muligt at bestemme retningen af induktionsstrømmen i kredsløbet, blev etableret i 1833 af E. X. Lenz.
Lenz' regel kan tydeligt demonstreres ved hjælp af en letvægts aluminiumsring (fig. 195).
Erfaringen viser, at når man tilføjer permanent magnet ringen afstødes fra den, og når den fjernes, tiltrækkes den af magneten. Resultatet af eksperimenterne afhænger ikke af magnetens polaritet.
Frastødningen og tiltrækningen af en massiv ring forklares ved, at der opstår en induktionsstrøm i ringen, når den magnetiske flux gennem ringen ændres, og effekten af et magnetfelt på induktionsstrømmen. Det er indlysende, at når en magnet skubbes ind i ringen, har induktionsstrømmen i den en sådan retning, at det magnetiske felt, der skabes af denne strøm, modvirker det eksterne magnetfelt, og når magneten trækkes ud, har induktionsstrømmen i den. sådan en retning, at induktionsvektoren af dets magnetfelt falder sammen i retning med vektorinduktionen ydre felt.
Generel formulering Lenz' regler: den inducerede strøm, der opstår i et lukket kredsløb, har en sådan retning, at den magnetiske flux skabt af den gennem det område, der er begrænset af kredsløbet, har en tendens til at kompensere for ændringen i den magnetiske flux, der forårsager denne strøm.
Loven om elektromagnetisk induktion. Eksperimentel undersøgelse afhængigheden af den inducerede emk af ændringer i den magnetiske flux førte til etableringen lov om elektromagnetisk induktion: Den inducerede emk i en lukket sløjfe er proportional med ændringshastigheden af den magnetiske flux gennem overfladen afgrænset af sløjfen.
I SI er enheden for magnetisk flux valgt således, at proportionalitetskoefficienten mellem den inducerede emk og ændringen i magnetisk flux er lig med én. Hvori lov om elektromagnetisk induktion er formuleret på følgende måde: Den inducerede emk i en lukket sløjfe er lig med modulet for ændringshastigheden af den magnetiske flux gennem overfladen begrænset af sløjfen:
Under hensyntagen til Lenz's regel er loven om elektromagnetisk induktion skrevet som følger:
Induktion emk i en spole. Hvis der forekommer identiske ændringer i magnetisk flux i serieforbundne kredsløb, så er den inducerede emk i dem lig med summen af den inducerede emk i hvert af kredsløbene. Derfor, når den magnetiske flux ændres i en spole bestående af n identiske trådvindinger, den samlede inducerede emk ind n gange den inducerede emk i et enkelt kredsløb:
For et ensartet magnetfelt, baseret på ligning (54.1), følger det, at dets magnetiske induktion er lig med 1 T, hvis den magnetiske flux gennem et kredsløb med et areal på 1 m 2 er lig med 1 Wb:
.
Vortex elektrisk felt. Loven om elektromagnetisk induktion (54.3) ud fra den kendte ændringshastighed for magnetisk flux giver os mulighed for at finde værdien af den inducerede emk i kredsløbet og ved kendt betydning elektrisk modstand kredsløb, beregne strømmen i kredsløbet. Det forbliver dog uoplyst fysisk betydning fænomener med elektromagnetisk induktion. Lad os overveje dette fænomen mere detaljeret.
Forekomsten af en elektrisk strøm i et lukket kredsløb indikerer, at når den magnetiske flux, der trænger ind i kredsløbet, ændres, virker kræfter på de frie elektriske ladninger i kredsløbet. Kredsløbsledningen er ubevægelig; de frie elektriske ladninger i den kan betragtes som ubevægelige. Stationære elektriske ladninger kan kun påvirkes af et elektrisk felt. Som følge heraf, med enhver ændring i magnetfeltet i det omgivende rum, opstår der et elektrisk felt. Dette elektriske felt sætter frie elektriske ladninger i kredsløbet, hvilket skaber en induktiv elektrisk strøm. Det elektriske felt, der opstår, når magnetfeltet ændrer sig, kaldes vortex elektriske felt.
Virkning af hvirvelkræfter elektrisk felt om bevægelse af elektriske ladninger og er værket af eksterne kræfter, en kilde til induceret emk.
Det elektriske hvirvelfelt er forskelligt fra elektrostatisk felt fordi det ikke er relateret til elektriske ladninger, dens spændingslinjer er lukkede linjer. Arbejdet med kræfterne i det elektriske hvirvelfelt, når en elektrisk ladning bevæger sig lukket linje kan være forskellig fra nul.
Induktion emk i bevægelige ledere. Fænomenet elektromagnetisk induktion observeres også i tilfælde, hvor magnetfeltet ikke ændrer sig over tid, men den magnetiske flux gennem kredsløbet ændres på grund af kredsløbsledernes bevægelse i magnetfeltet. I dette tilfælde er årsagen til den inducerede emk ikke det elektriske hvirvelfelt, men Lorentz-kraften.
Strømmen af den magnetiske induktionsvektor B gennem enhver overflade. Den magnetiske flux gennem et lille område dS, inden for hvilket vektoren B er uændret, er lig med dФ = ВndS, hvor Bn er projektionen af vektoren på normalen til området dS. Magnetisk flux F gennem finalen... ... Stor encyklopædisk ordbog
MAGNETISK FLUX- (magnetisk induktionsflux), flux F af den magnetiske vektor. induktion B gennem k.l. overflade. M. p. dФ gennem et lille område dS, inden for hvilke grænser vektoren B kan betragtes som uændret, udtrykkes ved produktet af arealstørrelsen og projektionen Bn af vektoren på ... ... Fysisk encyklopædi
magnetisk flux- En skalær mængde svarende til fluxen af magnetisk induktion. [GOST R 52002 2003] magnetisk flux Fluxen af magnetisk induktion gennem en overflade vinkelret på magnetfeltet, defineret som produktet af den magnetiske induktion på et givet punkt af arealet... ... Teknisk oversættervejledning
MAGNETISK FLUX- (symbol F), et mål for styrken og udstrækningen af det MAGNETISKE FELT. Fluxen gennem område A vinkelret på det samme magnetfelt er Ф = mHA, hvor m er mediets magnetiske PERMEABILITET, og H er intensiteten af magnetfeltet. Magnetisk fluxtæthed er fluxen... ... Videnskabelig og teknisk encyklopædisk ordbog
MAGNETISK FLUX- flux Ф af den magnetiske induktionsvektor (se (5)) B gennem overfladen S vinkelret på vektoren B i et ensartet magnetfelt. SI enhed for magnetisk flux (cm) ... Big Polytechnic Encyclopedia
MAGNETISK FLUX- mængdekarakteriserende magnetisk påvirkning til denne overflade. M.p. måles ved antallet af magnetiske elledninger passerer gennem denne overflade. Teknisk jernbaneordbog. M.: Statstransport... ... Teknisk jernbaneordbog
Magnetisk flux - skalær mængde, lig med den magnetiske induktionsflux... Kilde: ELECTRICAL ENGINEERING. VILKÅR OG DEFINITIONER AF GRUNDLÆGGENDE KONCEPT. GOST R 52002 2003 (godkendt ved resolution af den russiske føderations statsstandard dateret 01/09/2003 N 3 art.) ... Officiel terminologi
magnetisk flux- flux af magnetisk induktionsvektor B gennem enhver overflade. Den magnetiske flux gennem et lille område dS, inden for hvilket vektoren B er uændret, er lig med dФ = BndS, hvor Bn er projektionen af vektoren på normalen til området dS. Magnetisk flux F gennem finalen... ... encyklopædisk ordbog
magnetisk flux- , fluxen af magnetisk induktion er fluxen af den magnetiske induktionsvektor gennem enhver overflade. For en lukket overflade, den totale magnetiske flux lig med nul, som afspejler magnetfeltets solenoidale natur, dvs. fraværet i naturen ... Encyklopædisk ordbog for metallurgi
Magnetisk flux- 12. Magnetisk flux Magnetisk induktionsflux Kilde: GOST 19880 74: Elektroteknik. Basale koncepter. Begreber og definitioner originaldokument 12 magnetisk på ... Ordbogsopslagsbog med vilkår for normativ og teknisk dokumentation
Bøger
- , Mitkevich V.F.. Denne bog indeholder en masse, der ikke altid er behørigt opmærksom, når vi taler om om magnetisk flux, og hvad der endnu ikke er blevet tilstrækkeligt klart angivet eller ikke var... Køb for 2183 UAH (kun Ukraine)
- Magnetisk flux og dens transformation, Mitkevich V.F.. Denne bog vil blive produceret i overensstemmelse med din ordre ved hjælp af Print-on-Demand-teknologi. Denne bog rummer en masse, som ikke altid vies behørig opmærksomhed, når det kommer til...