자기 유도 공식의 자속. 자속 및 자속 결합

균일한 것으로 간주될 수 있는 공간의 작은 영역에 자기장이 있다고 가정합니다. 즉, 이 영역에서 자기 유도 벡터는 크기와 방향 모두에서 일정합니다.
작은 지역을 선택하십시오 ∆S, 방향이 단위 법선 벡터에 의해 지정됨 N(그림 445).

쌀. 445
 자속이 사이트를 통해 ΔФm사이트 면적과 유도 벡터의 법선 성분의 곱으로 정의됩니다. 자기장

어디에

벡터의 내적 비그리고 N;
비앤- 자기 유도 벡터의 부위 성분에 수직.
임의의 자기장에서 임의의 표면을 통과하는 자속은 다음과 같이 결정됩니다(그림 446).

쌀. 446
- 표면이 작은 영역으로 분할됨 ∆S 나는(평평한 것으로 간주될 수 있음);
- 유도 벡터가 결정됨 비해당 사이트에서(사이트 내에서 영구적인 것으로 간주될 수 있음)
- 표면이 분할되는 모든 영역을 통과하는 흐름의 합이 계산됩니다.

이 금액을 주어진 표면(또는 자속)을 통한 자기장 유도 벡터의 플럭스.
플럭스를 계산할 때 합산은 중첩 원리를 사용할 때와 같이 소스가 아니라 필드의 관찰 지점에 대해 수행됩니다. 따라서 자속은 필드의 적분 특성이며 고려 중인 전체 표면에 대한 평균 특성을 설명합니다.
자속의 물리적 의미를 찾기가 어렵습니다. 다른 필드와 마찬가지로 유용한 보조 물리량입니다. 그러나 다른 자속과 달리 자속은 응용 분야에서 매우 일반적이어서 SI 시스템에서 "개인" 측정 단위인 Weber 2가 부여되었습니다. 1 웨버- 균질한 유도 자기장의 자속 1T광장을 가로질러 1m 2자기 유도 벡터에 수직으로 배향됩니다.
이제 닫힌 표면을 통과하는 자속에 대한 간단하지만 매우 중요한 정리를 증명해 보겠습니다.
이전에 우리는 자기장의 힘이 닫혀 있다는 것을 확립했으며, 이로부터 이미 닫힌 표면을 통과하는 자속이 다음과 같이 나옵니다. 영.

그러나 우리는 이 정리에 대한 보다 형식적인 증거를 제시합니다.
우선, 중첩의 원리가 자속에 대해 유효하다는 점에 주목합니다. 자기장이 여러 소스에 의해 생성되면 모든 표면에 대해 전류 요소 시스템에 의해 생성된 필드 플럭스는 필드의 합과 같습니다 각 전류 요소에 의해 개별적으로 생성된 플럭스. 이 진술은 유도 벡터에 대한 중첩의 원리와 자속과 자기 유도 벡터 사이의 정비례 관계에서 직접 따릅니다. 따라서 비오-사바르-라플라스 법칙에 의해 유도가 결정되는 현재 요소에 의해 생성된 필드에 대한 정리를 증명하는 것으로 충분합니다. 여기서 축 원형 대칭을 갖는 필드의 구조는 우리에게 중요하며 유도 벡터의 계수 값은 중요하지 않습니다.
우리는 그림 1과 같이 잘라낸 막대의 표면을 닫힌 표면으로 선택합니다. 447.

쌀. 447
자속은 두 측면을 통해서만 0과 다르지만 이러한 자속은 부호가 반대입니다. 닫힌 표면의 경우 외부 법선이 선택되므로 표시된 면(앞면) 중 하나에서는 흐름이 양수이고 뒷면에서는 음수입니다. 더욱이, 이러한 면에 대한 자기장 유도 벡터의 분포가 동일하기 때문에 이러한 흐름의 모듈은 동일합니다. 이 결과고려되는 막대의 위치에 의존하지 않습니다. 임의의 몸체는 무한히 작은 부분으로 나눌 수 있으며 각 부분은 고려되는 막대와 유사합니다.
마지막으로 하나 더 공식화합니다. 중요한 재산모든 벡터장의 흐름. 임의의 닫힌 표면이 일부 몸체를 제한하도록 하십시오(그림 448).

쌀. 448
이 몸체를 원래 표면의 일부로 경계를 이루는 두 부분으로 나누겠습니다. Ω 1그리고 Ω2, 본체의 공통 인터페이스로 닫습니다. 이 두 개의 닫힌 표면을 통과하는 흐름의 합은 원래 표면을 통과하는 흐름과 같습니다! 실제로, 경계를 통과하는 흐름의 합(한 몸체에 대해 한 번, 다른 몸체에 대해 한 번)은 0과 같습니다. 각 경우에 서로 다른 반대 법선(매번 외부)을 취해야 하기 때문입니다. 유사하게, 신체의 임의의 분할에 대한 진술을 증명할 수 있습니다. 신체가 임의의 수의 부분으로 분할되면 신체의 표면을 통한 흐름은 모든 부분의 표면을 통한 흐름의 합과 같습니다 신체의 파티션. 이 진술은 유체 흐름에 대해 분명합니다.
사실, 우리는 벡터장의 흐름이 작은 체적을 경계로 하는 어떤 표면을 통해 0과 같으면 이 흐름은 모든 닫힌 표면을 통해 0과 같다는 것을 증명했습니다.
따라서 모든 자기장에 대해 자속 정리가 유효합니다. 닫힌 표면을 통한 자속은 0 Ф m = 0입니다.
이전에는 유체 속도 필드와 정전기 필드에 대한 흐름 정리를 고려했습니다. 이 경우 닫힌 표면을 통한 흐름은 필드의 점 소스(유체 소스 및 싱크, 점 전하)에 의해 완전히 결정되었습니다. 일반적으로 닫힌 표면을 통한 0이 아닌 플럭스의 존재는 필드의 점 소스의 존재를 나타냅니다. 따라서, 자속 정리의 물리적 내용은 자기 전하가 없다는 진술입니다.

이 문제에 정통하고 자신의 관점을 설명하고 방어할 수 있다면 다음과 같이 자속 정리를 공식화할 수 있습니다. "아직 아무도 Dirac 모노폴을 찾지 못했습니다."

필드 소스가 없다는 것은 전하와 유사한 정확히 점 소스를 의미한다는 점을 특별히 강조해야 합니다. 움직이는 유체의 장에 비유하자면, 전기 요금유체가 유출(또는 유입)되는 지점과 같아서 양을 늘리거나 줄입니다. 전하의 이동으로 인한 자기장의 출현은 액체에서 몸의 움직임과 유사하여 액체의 총량을 변경하지 않는 와류의 출현으로 이어집니다.

닫힌 표면을 통한 흐름이 0인 벡터 필드는 아름답고 이국적인 이름을 받았습니다. 솔레노이드. 솔레노이드는 와이어 코일입니다. 전기. 이러한 코일은 강한 자기장을 생성할 수 있으므로 솔레노이드라는 용어는 "솔레노이드의 자기장과 유사함"을 의미하지만 그러한 자기장은 더 간단하게 "자기 유사"라고 부를 수 있습니다. 마지막으로 이러한 필드는 소용돌이, 운동 중에 모든 종류의 난류 소용돌이를 형성하는 유체의 속도장과 같습니다.

자속 정리는 큰 중요성, 자기 상호작용의 다양한 성질을 증명하는 데 자주 사용되는데, 반복해서 만납니다. 예를 들어, 자속 정리는 요소에 의해 생성된 자기장 유도 벡터가 방사형 성분을 가질 수 없음을 증명합니다. 그렇지 않으면 전류 요소가 있는 원통형 동축 표면을 통한 자속은 0이 아닙니다.
이제 자기장 유도 계산에 자속 정리를 적용하는 방법을 설명하겠습니다. 자기장이 자기 모멘트를 특징으로 하는 전류가 있는 링에 의해 생성되도록 하십시오. 오후. 멀리 떨어진 링의 축 근처 필드를 고려하십시오. 지중심에서 링의 반경보다 훨씬 큽니다(그림 449).

쌀. 449
이전에 링 중심에서 먼 거리에 대한 축의 자기장 유도 공식을 얻었습니다.

필드의 수직(링의 축이 수직이 되도록 함) 구성 요소가 반지름의 작은 링 내에서 동일한 값을 갖는다고 가정하면 큰 실수를 하지 않습니다. 아르 자형, 평면이 링의 축에 수직입니다. 수직장 성분은 거리에 따라 변하기 때문에 방사상 성분은 불가피하게 존재해야 합니다. 그렇지 않으면 자속 정리가 성립하지 않습니다! 이 정리와 공식 (3)은 이 방사형 성분을 찾기에 충분하다는 것이 밝혀졌습니다. 두께가 있는 얇은 원통 선택 Δz및 반경 아르 자형, 하부 베이스가 멀리 떨어져 있음 지링의 중심에서 링과 동축을 이루고 이 원통의 표면에 자속 정리를 적용합니다. 하부 베이스를 통한 자속은 다음과 같습니다(여기서 유도 벡터와 법선 벡터는 반대입니다)

어디 비즈(z) 지;
상단 베이스를 통한 흐름은

어디 Bz(z + Δz)- 높이에서 유도 벡터의 수직 성분 값 z + z;
통과하다 측면(축 대칭에서 유도 벡터의 방사상 구성요소의 계수는 다음과 같습니다. 브르이 표면에서 일정함):

증명된 정리에 따르면 이러한 흐름의 합은 0이므로 방정식은

여기서 우리는 원하는 값을 결정합니다.

필드의 수직 구성 요소에 대해 공식 (3)을 사용하고 필요한 계산을 수행하는 것이 남아 있습니다 3


실제로 필드의 수직 구성 요소가 감소하면 수평 구성 요소가 나타납니다. 베이스를 통한 유출 감소는 측면을 통한 "누설"로 이어집니다.
따라서 우리는 "범죄 정리"를 증명했습니다. 파이프의 한쪽 끝을 통해 유출되는 양이 다른 쪽 끝에서 유입되는 것보다 적으면 어딘가에서 측면을 통해 훔칩니다.

1 장력 벡터의 흐름을 정의한 텍스트로 충분합니다. 전기장표기법을 변경합니다(여기서 수행됨).
2 독일 물리학자(St. Petersburg Academy of Sciences 회원) Wilhelm Eduard Weber(1804-1891)의 이름을 따서 명명
3 가장 글을 잘 아는 사람은 마지막 분수에서 함수 (3)의 도함수를 보고 간단하게 계산할 수 있지만 근사 공식 (1 + x) β ≈ 1 + βx를 다시 한 번 사용해야 합니다.

규칙 오른손또는 김렛:

자기장 라인의 방향과 자기장을 생성하는 전류의 방향은 D. Maxwell이 도입한 잘 알려진 오른손 법칙 또는 김렛 법칙에 의해 상호 연결되며 다음 그림으로 설명됩니다.

김렛이 나무에 구멍을 뚫는 도구라는 것을 아는 사람은 거의 없습니다. 따라서이 규칙을 나사, 나사 또는 코르크 나사의 규칙이라고 부르는 것이 더 이해하기 쉽습니다. 그러나 그림과 같이 와이어를 잡는 것은 때때로 생명을 위협합니다!

자기 유도 B :

자기 유도- 전기장 강도 벡터 E와 유사한 자기장의 주요 기본 특성입니다. 자기 유도 벡터는 항상 자기선에 접선 방향으로 향하고 방향과 강도를 보여줍니다. B = 1 T의 자기 유도 단위는 자기 유도 균일 필드, 의 길이를 가진 도체 섹션에서 엘\u003d 1m, 현재 강도 나\u003d 1A, 최대 암페어 힘은 필드 측면에서 작용합니다. 에프\u003d 1 H. 암페르 힘의 방향은 왼손의 법칙에 의해 결정됩니다. CGS 시스템에서 자기장의 자기 유도는 가우스(Gs)로, SI 시스템에서는 테슬라(Tl)로 측정됩니다.

자기장 강도 H:

자기장의 또 다른 특징은 긴장, 이는 정전기학의 전기 변위 벡터 D와 유사합니다. 공식에 의해 결정:

자기장 강도는 벡터량이며 자기장의 양적 특성이며 에 의존하지 않습니다. 자기 특성환경. CGS 시스템에서 자기장 강도는 에르스테드(Oe)로, SI 시스템에서는 미터당 암페어(A/m)로 측정됩니다.

자속 F:

자속 Ф는 폐쇄 루프를 관통하는 자기 유도선의 수를 특성화하는 스칼라 물리량입니다. 고려하다 특별한 상황. 에 균일한 자기장, 유도 벡터 계수가 ∣В ∣인 가 배치됩니다. 평평한 폐쇄 루프영역 S. 윤곽 평면에 대한 법선 n은 자기 유도 벡터 B의 방향과 각도 α를 만듭니다. 표면을 통과하는 자속은 다음 관계식에 의해 결정되는 Ф 값입니다.

일반적인 경우 자속은 유한 표면 S를 통한 자기 유도 벡터 B의 적분으로 정의됩니다.

닫힌 표면을 통과하는 자속은 0입니다(자기장에 대한 가우스 정리). 이것은 자기장의 힘선이 어디에서나 끊어지지 않는다는 것을 의미합니다. 자기장은 소용돌이 성질을 가지고 있으며 전하가 생성하는 것과 같은 방식으로 자기장을 생성하는 자기 전하의 존재는 불가능합니다. 전기장. SI에서 자속의 단위는 CGS 시스템 - maxwell(Mks)에서 Weber(Wb)입니다. 1Wb = 108μs.

인덕턴스의 정의:

인덕턴스는 폐쇄 회로에 흐르는 전류와 표면을 통과하는 이 전류에 의해 생성된 자속 사이의 비례 계수이며, 이 전류의 가장자리는 이 회로입니다.

그렇지 않으면 인덕턴스는 자기 유도 공식의 비례 계수입니다.

SI 시스템에서 인덕턴스는 헨리(H)로 측정됩니다. 전류가 초당 1암페어씩 변할 때 회로는 1헨리의 인덕턴스를 갖습니다. EMF 자기 유도 1볼트로.

"인덕턴스"라는 용어는 1886년 영국의 독학 과학자인 Oliver Heaviside에 의해 제안되었습니다. 간단히 말해서, 인덕턴스는 전기장의 커패시턴스와 동일한 자기장에 에너지를 저장하는 전류 전달 도체의 속성입니다. 그것은 전류의 크기에 의존하지 않고 전류가 흐르는 도체의 모양과 크기에만 의존합니다. 인덕턴스를 증가시키기 위해 도체는 코일, 계산은 프로그램

물리량 중 중요한 위치는 자속이 차지합니다. 이 기사는 그것이 무엇이며 그 가치를 결정하는 방법을 설명합니다.

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자속 공식

자속이란 무엇입니까?

이것은 표면을 통과하는 자기장의 수준을 결정하는 양입니다. "FF"로 표시되며 필드의 강도와 이 표면을 통과하는 필드의 각도에 따라 다릅니다.

다음 공식에 따라 계산됩니다.

FF=B⋅S⋅cosα, 여기서:

• FF - 자속;
• B는 자기 유도 값입니다.
• S는 이 필드가 통과하는 표면적입니다.
• cosα는 표면에 수직인 각도와 흐름 사이의 각도의 코사인입니다.

SI 측정 단위는 "weber"(Wb)입니다. 1 베버는 1m²의 표면에 수직으로 통과하는 1T 필드에 의해 생성됩니다.

따라서 흐름은 방향이 수직과 일치할 때 최대이고 표면과 평행하면 "0"과 같습니다.

흥미로운.자속의 공식은 조명을 계산하는 공식과 유사합니다.

영구 자석

자기장의 근원 중 하나는 영구 자석입니다. 그들은 수세기 동안 알려져 왔습니다. 나침반 바늘은 자성 철로 만들어졌으며, 고대 그리스배의 금속 부분을 끌어당기는 섬에 대한 전설이 있었습니다.

영구 자석이 있습니다 다양한 모양다른 재료로 만들어집니다.

• 철 - 가장 저렴하지만 덜 매력적인 힘을 가지고 있습니다.
• 네오디뮴 - 네오디뮴, 철 및 붕소의 합금에서;
• Alnico는 철, 알루미늄, 니켈 및 코발트의 합금입니다.

모든 자석은 양극성입니다. 이것은 막대 및 말굽 장치에서 가장 두드러집니다.

막대를 중간에 매달거나 떠 있는 나무 조각이나 거품 위에 올려 놓으면 남북 방향으로 회전합니다. 북쪽을 가리키는 극을 북극이라고 하며 실험실 도구로 칠해져 있습니다. 푸른 색"N"으로 표시됩니다. 남쪽을 가리키는 반대쪽은 빨간색이며 "S"로 표시되어 있습니다. 같은 극은 자석을 끌어 당기고 반대 극은 밀어냅니다.

1851년 Michael Faraday는 닫힌 귀납선의 개념을 제안했습니다. 이 선은 자석의 북극을 떠나 주변 공간을 통과하여 남쪽으로 들어가고 장치 내부에서 북쪽으로 돌아갑니다. 가장 가까운 라인과 필드 강도는 극 근처에 있습니다. 여기서도 끌어당기는 힘은 더 높다.

기기 위에 유리 조각을 올려 놓고 그 위에 얇은 층철 서류를 부으면 자기장의 선을 따라 위치하게됩니다. 여러 장치가 서로 옆에 있으면 톱밥은 인력 또는 반발과 같은 상호 작용을 보여줍니다.

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자석 및 철제 파일링

지구의 자기장

우리 행성은 축이 12도 기울어진 자석으로 나타낼 수 있습니다. 이 축과 표면의 교차점을 자극이라고 합니다. 다른 자석과 마찬가지로 지구의 힘선은 북극에서 남쪽으로 뻗어 있습니다. 극 근처에서는 표면에 수직으로 움직이므로 나침반 바늘은 신뢰할 수 없으며 다른 방법을 사용해야 합니다.

"태양풍"의 입자에는 전하가 있으므로 입자 주위를 이동할 때 지구의 자기장과 상호 작용하고 힘의 선을 따라 이러한 입자를 지시하는 자기장이 나타납니다. 따라서이 필드는 우주 방사선으로부터 지구 표면을 보호합니다. 그러나 극 근처에서는 이 선이 표면에 수직이고 하전 입자가 대기로 유입되어 북극광이 발생합니다.

전자석

1820년 Hans Oersted는 실험을 하던 중 나침반 바늘에 전류가 흐르는 도체의 효과를 보았습니다. 며칠 후 André-Marie Ampere는 전류가 같은 방향으로 흐르는 두 전선의 상호 인력을 발견했습니다.

흥미로운.전기 용접 시 전류가 변하면 근처의 케이블이 움직입니다.

Amère는 나중에 이것이 전선을 통해 흐르는 전류의 자기 유도 때문이라고 제안했습니다.

전류가 흐르는 절연 전선으로 감긴 코일에서 개별 도체의 필드는 서로를 강화합니다. 인력을 증가시키기 위해 코일은 열린 강철 코어에 감겨 있습니다. 이 코어는 자화되어 릴레이 및 접촉기에서 철 부품 또는 코어의 나머지 절반을 끌어당깁니다.

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전자석

전자기 유도

자속이 변하면 와이어에 전류가 유도됩니다. 이 사실은 이 변경이 발생한 원인에 따라 달라지지 않습니다. 변위 영구 자석, 전선의 움직임 또는 근처 도체의 전류 강도 변화.

이 현상은 1831년 8월 29일 마이클 패러데이에 의해 발견되었습니다. 그의 실험은 도체에 의해 제한된 회로에 나타나는 EMF(기전력)가 이 회로 영역을 통과하는 흐름의 변화율에 정비례한다는 것을 보여주었습니다.

중요한! EMF가 발생하려면 와이어가 힘의 선과 교차해야 합니다. 선을 따라 이동할 때 EMF는 없습니다.

EMF가 발생하는 코일이 전기 회로에 포함되어 있으면 권선에 전류가 나타나 인덕터에 자체 전자기장이 생성됩니다.

오른손 법칙

도체가 자기장에서 움직일 때 EMF가 유도됩니다. 방향성은 와이어 이동 방향에 따라 다릅니다. 자기 유도의 방향을 결정하는 방법을 "오른손 방법"이라고 합니다.

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오른손 법칙

자기장의 크기 계산은 전기 기계 및 변압기 설계에 중요합니다.

동영상

Oersted의 실험이 보여주듯이 전류가 자기장을 생성한다면 자기장은 차례로 도체에 전류를 유도할 수 없습니까? 많은 과학자들이 실험의 도움으로 이 질문에 대한 답을 찾으려 했으나 마이클 패러데이(1791~1867)가 이 문제를 처음으로 해결했습니다.
1831년 패러데이는 자기장이 변할 때 폐쇄 전도 회로에서 전류가 발생한다는 것을 발견했습니다. 이 전류를 유도 전류.
코일의 유도 전류 금속 와이어자석이 코일 안으로 밀릴 때 발생하고 자석이 코일에서 당겨질 때 발생합니다(그림 192).

또한 자기장이 첫 번째 코일을 관통하는 두 번째 코일에서 전류 강도가 변할 때(그림 193).

회로를 관통하는 자기장의 변화와 함께 폐쇄 전도 회로에 전류가 발생하는 현상을 전자기 유도.
회로를 관통하는 자기장의 변화와 함께 폐쇄 회로에서 전류의 출현은 회로에서 정전기가 아닌 외부 힘의 작용 또는 발생을 나타냅니다. 유도의 EMF.현상에 대한 정량적 설명 전자기 유도유도 EMF와 물리량~라고 불리는 자속.
자속.균일한 자기장에 위치한 평평한 회로의 경우(그림 194), 자속은 에프표면적을 통해 에스자기 유도 벡터의 계수와 면적의 곱과 같은 값을 호출합니다. 에스벡터와 표면에 대한 법선 사이의 각도 코사인:

렌츠의 법칙.경험에 따르면 회로의 유도 전류 방향은 회로를 관통하는 자속의 증가 또는 감소 여부와 회로에 대한 자기장 유도 벡터의 방향에 따라 달라집니다. 일반 규칙, 회로에서 유도 전류의 방향을 결정할 수 있게 해주는 는 1833년 E. X. Lenz에 의해 설립되었습니다.
렌츠의 법칙은 다음과 같이 시각화할 수 있습니다. 폐의 도움으로알루미늄 링(그림 195).

경험에 따르면 영구자석을 넣으면 링이 반발하고 제거하면 자석에 끌립니다. 실험 결과는 자석의 극성에 의존하지 않습니다.
솔리드 링의 반발력과 인력은 링을 통한 자속의 변화와 링에 작용하는 유도 전류의 발생으로 설명됩니다. 유도 전류자기장. 명백하게, 자석이 링 안으로 밀려 들어갈 때, 그 내부의 유도 전류는 이 전류에 의해 생성된 자기장이 외부 자기장과 상쇄되는 방향을 가지며, 자석이 밀려나면 내부의 유도 전류는 그러한 방향을 갖게 됩니다. 자기장의 유도 벡터가 벡터 외부 자기장 유도 방향과 일치하는 방향.
일반 문구 렌츠의 법칙:폐쇄 회로에서 발생하는 유도 전류는 회로에 의해 경계가 지정된 영역을 통해 생성된 자속이 이 전류를 유발하는 자속의 변화를 보상하는 경향이 있는 방향을 갖습니다.
전자기 유도 법칙. 파일럿 연구자속의 변화에 ​​대한 유도 EMF의 의존성은 설립으로 이어졌습니다. 전자기 유도 법칙:폐쇄 루프의 유도 기전력은 루프로 둘러싸인 표면을 통한 자속의 변화율에 비례합니다.
SI에서 자속의 단위는 유도 기전력과 자속의 변화 사이의 비례 계수가 다음과 같이 선택됩니다. 하나와 같은. 어디에서 전자기 유도 법칙폐쇄 루프에서 유도의 EMF는 루프로 둘러싸인 표면을 통한 자속의 변화율의 계수와 같습니다.

Lenz 규칙을 고려하여 전자기 유도 법칙은 다음과 같이 작성됩니다.

코일에서 유도의 EMF.직렬 연결된 회로에서 자속의 동일한 변화가 발생하면 유도 EMF는 각 회로의 유도 EMF의 합과 같습니다. 따라서 코일의 자속을 변경할 때 N동일한 권선의 총 유도 기전력 N단일 회로에서 몇 배 더 많은 EMF 유도:

균일한 자기장의 경우 방정식 (54.1)에 기초하여 1m 2 회로를 통과하는 자속이 1Wb인 경우 자기장의 자기 유도는 1T입니다.

.

소용돌이 전기장.에 따른 전자기 유도 법칙(54.3) 알려진 속도자속의 변화를 통해 회로에서 유도 EMF의 값을 찾을 수 있습니다. 알려진 값 전기 저항루프 루프의 전류를 계산합니다. 그러나 전자기 유도 현상의 물리적 의미는 아직 밝혀지지 않았습니다. 이 현상을 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.

폐쇄 회로에서 전류가 발생한다는 것은 회로를 관통하는 자속이 변할 때 회로의 자유 전하에 힘이 작용한다는 것을 나타냅니다. 회로의 와이어는 움직이지 않으며, 그 안에 있는 자유 전하는 움직이지 않는 것으로 간주될 수 있습니다. 전기장만이 정지된 전하에 작용할 수 있습니다. 따라서 주변 공간의 자기장이 변경되면 전기장이 발생합니다. 이 전기장은 회로에서 자유 전하를 발생시켜 유도 전류를 생성합니다. 자기장이 변할 때 발생하는 전기장을 전기장이라고 한다. 소용돌이 전기장.

전하의 이동에 대한 와류 전기장의 힘은 유도 EMF의 원인인 외력의 작용입니다.

소용돌이 전기장은 전하와 관련이 없고 장력선이 닫힌 선이라는 점에서 정전기장과 다릅니다. 전하가 움직이는 동안 소용돌이 전기장의 힘의 작용 폐쇄 라인 0과 다를 수 있습니다.

움직이는 도체에서 유도의 EMF.전자기 유도 현상은 자기장이 시간에 따라 변하지 않지만 자기장 내에서 회로 도체의 움직임으로 인해 회로를 통한 자속이 변화하는 경우에도 관찰됩니다. 이 경우 유도 EMF의 원인은 와류 전기장이 아니라 로렌츠 힘입니다.

자기 유도 - 필드의 주어진 지점에서 자속 밀도입니다. 자기 유도의 단위는 테슬라입니다.(1 T \u003d 1 Wb / m 2).

이전에 얻은 식 (1)로 돌아가서 수량화할 수 있습니다. 자기장의 완전한 소멸과 함께 이 표면의 경계와 정렬된 도체를 통해 흐르는 전하의 크기의 곱으로서 특정 표면을 통한 자속, 이러한 전하가 흐르는 전기 회로의 저항

.

위에서 설명한 테스트 코일(링)을 사용한 실험에서는 자기장의 모든 징후가 사라지는 거리까지 제거했습니다. 그러나 필드 내에서 이 코일을 간단히 움직일 수 있으며 동시에 전하도 함께 이동할 것입니다. 식 (1)을 증분에 전달합시다.

Ф + Δ Ф = 아르 자형(큐 - Δ 큐) => Δ Ф = - rΔq => Δ 큐\u003d -Δ F / 아르 자형

여기서 Δ Ф 및 Δ 큐- 흐름 및 요금 수의 증분. 기타 표지판증분은 코일을 제거한 실험에서 양전하가 필드의 소멸에 해당한다는 사실에 의해 설명됩니다. 자속의 음의 증가.

테스트 회전의 도움으로 자석 또는 전류 코일 주위의 전체 공간을 탐색하고 각 지점에서 접선 방향이 자기 유도 벡터의 방향에 해당하는 선을 구축할 수 있습니다. 비(그림 3)

이 선을 자기 유도 벡터 선 또는 자기선 .

자기장의 공간은 정신적으로 자력선으로 형성된 관형 표면으로 나눌 수 있으며 표면은 각 표면(튜브) 내부의 자속이 수치적으로 1과 같고 축선을 그래픽으로 묘사하는 방식으로 선택될 수 있습니다. 이 튜브의. 이러한 튜브를 단일이라고하며 축의 선을 단일 자기선 . 단일 선의 도움으로 묘사 된 자기장의 그림은 질적 인뿐만 아니라 양적 아이디어도 제공합니다. 이 경우 자기 유도 벡터의 값은 벡터에 수직인 단위 표면을 통과하는 선의 수와 같습니다. 비, ㅏ 임의의 표면을 통과하는 선의 수는 자속의 값과 같습니다. .

마그네틱 라인은 연속이 원리는 수학적으로 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

저것들. 닫힌 표면을 통과하는 자속은 0입니다. .

식 (4)는 표면에 대해 유효합니다. 에스어떤 형태. 원통형 코일의 회전에 의해 형성된 표면을 통과하는 자속을 고려하면(그림 4), 개별 회전에 의해 형성된 표면으로 나눌 수 있습니다. 에스=에스 1 +에스 2 +...+에스여덟 . 더욱이, 일반적으로 서로 다른 자속이 서로 다른 회전의 표면을 통과합니다. 그래서 그림에서. 4, 8개의 단일 코일이 코일의 중심 회전 표면을 통과합니다. 자기선, 그리고 극단적인 회전의 표면을 통해 4개만.

모든 턴의 표면을 통과하는 총 자속을 결정하기 위해서는 개별 턴의 표면을 통과하는 자속, 즉 개별 턴과 연동되는 자속을 더할 필요가 있습니다. 예를 들어, 그림 4에서 코일의 4개의 상부 회전과 연동하는 자속. 4는 다음과 같습니다. F 1 =4; F2=4; F3=6; F 4 \u003d 8. 또한 바닥과 거울 대칭.

플럭스 연결 - 코일의 모든 회전과 연동되는 가상(가상의 총) 자속 Ψ는 개별 회전과 연동되는 자속의 합과 수치적으로 동일합니다. Ψ = 승에프 중, 여기서 F 중- 코일을 통과하는 전류에 의해 생성된 자속, 및 승 e는 코일의 등가 또는 유효 권수입니다. 물리적 의미쇄교 자속 - 쇄교 계수(다중도)로 나타낼 수 있는 코일 권선의 자기장 커플링 케이= Ψ/Ф = 승이자형.

즉, 그림에 표시된 경우 코일의 두 거울 대칭 반쪽:

Ψ \u003d 2 (Ф 1 + Ф 2 + Ф 3 + Ф 4) \u003d 48

가상, 즉 가상의 쇄교자속은 인덕턴스가 곱할 수 없는 실제 자속을 나타내지 않지만 코일 임피던스의 거동은 자속이 다음과 같이 증가하는 것처럼 보입니다. 실제로는 동일한 필드에서 단순히 회전의 상호 작용이지만 유효 회전 수의 배수입니다. 코일이 쇄교 자속으로 자속을 증가시키면 쇄교가 코일의 폐쇄 회로를 의미하지 않고 접합 형상만 의미하기 때문에 전류가 없어도 코일에 자기장 승수를 생성할 수 있습니다. 회전의 근접성.

종종 코일의 권선에 대한 쇄교 자속의 실제 분포는 알려져 있지 않지만 실제 코일이 권선 수가 다른 등가 코일로 교체되는 경우 모든 권선에 대해 균일하고 동일한 것으로 가정할 수 있습니다. 승 e, 쇄교자속의 크기를 유지하면서 Ψ = 승에프 중, 여기서 F 중코일의 내부 권선과 연동되는 자속이고, 승 e는 코일의 등가 또는 유효 권수입니다. 그림에서 고려한 것에 대해. 4건 승 e \u003d Ψ / F 4 \u003d 48 / 8 \u003d 6.