В чем разница между электрическим и магнитным полем

Магнитное поле и электрический ток

В чем разница между электрическим и магнитным полем

Между электрическим током и магнитным полем существует тесная связь. Давайте рассмотрим ее подробно. Там где течет электрический ток, мы всегда находим и магнитное поле.

Дело в том, что электрический ток в проводнике всегда сопровождается магнитным, а точнее говоря — электромагнитным полем. Существование электрического тока в проводнике обязательно связано с образованием магнитного поля.

Какое это магнитное поле и насколько оно сильное зависит от величины тока и от среды, в которой протекает этот ток?

Если говорить о токе в электролите, например ток в аккумуляторе в виде направленного движения ионов, то никакого столь заметного магнитного поля порождаемого таким током мы не обнаружим, но вокруг того медного проводника, которым мы замкнем клеммы аккумулятора мы сможем наблюдать магнитное поле.

Наглядный пример с простенькой схемой, где имеется химический источник тока B1, а в качестве нагрузки лампа накаливания H1, демонстрирует нам свойства электрического тока в проводнике.

При замыкании электрического ключа (простой выключатель) S1 спираль в лампе H1 раскаляется и начинает излучать свет, а стрелка компаса рядом с проводником с током I начинает отклонятся, что говорит о наличии магнитного поля.

При размыкании ключа S1 электрический ток I прекращается, спираль в лампе накаливания H1 перестаёт нагреваться и светится, а стрелка компаса возвращается в исходное состояние (указывает на полюса Земли).

Вокруг проводника с током I, то есть когда по нему протекает электрический ток, образуется магнитное поле и именно оно заставляет стрелку компаса изменить свою ориентацию. Стрелка компаса при протекании электрического тока I в проводнике (проводе) в одном направлении будет поворачиваться в одну сторону, но если поменять местами провода на клеммах источника B1, то изменится и направление тока I, тогда стрелка компаса будет отклонятся в противоположном направлении.

https://www.youtube.com/watch?v=ADsP0VJS38Q

Используя это физическое явление стало возможным измерять величину электрического тока и его направление. Именно на этом явлении работает такой измерительный прибор как амперметр, который фактически измеряет силу отклонения стрелки при протекании тока через амперметр. Это во много раз усовершенствованная и специализированная конструкция того же компаса, который показывает уже не только направление отклонения, но и величину, силу отклонения.

Как выглядят силовые линии магнитного поля порождаемого проводником с током? Для того, чтобы это увидеть достаточно куска картона и железных опилков.

Если проделать отверстие в центре куска картона достаточное чтобы через него прошел провод и продеть его через этот картон, а сам картон закрепить перпендикулярно проводнику, то мы получим плоскость в которой сможем наглядно увидеть силовые линии магнитного поля порождаемые этим проводником с током.

Когда электрическая цепь будет замкнута и по проводу потечет электрический ток, надо сверху понемногу подсыпать железные опилки, которые начнут выстраиваться и тем самым образовывать рисунок силовых линий магнитного поля.

Чем больше величина тока, тем гуще и жирнее будут линии образованные железными опилками, потому как величина напряженности магнитного поля будет больше. Если ток будет очень мал, тогда и линии будут едва заметными. Магнитное поле вокруг одиночного проводника будет располагаться концентрическими кругами постепенно затухая по величине по мере удаления от своего источника (проводника с током).

Конфигурация магнитного поля может быть изменена, если провести манипуляции с проводом, а именно, если сблизить его с другими проводниками с током разных направлений тока (встречное или параллельное), или если провод свернуть в витки.

В таких случаях рисунок силовых линий магнитного поля будет изменён, потому как вектора напряженности в каждой точке пространства от разных источников будут складываться, а значит будет меняться не только их величина, но и направление.

Наглядно увидеть рисунок можно всё также, с помощью картонки и железных опилок.

Каково же будет направление силовых линий магнитного поля? Следует помнить, что когда-то условились в научных кругах считать направление магнитного поля выходящим с «Северного» полюса и заходящим в «Южный» полюс магнита.

При этом «Северный» полюс магнита это та часть стрелки компаса, которая указывает на «Северный» полюс Земли, а «Южный» полюс — это противоположный «Северному». В итоге обозначение полюсов это удобная условность как и направление магнитных силовых линий.

Это направление нужно учитывать при сложении линий магнитного поля при получении результирующего магнитного поля.

Если при протекании тока в одном направлении имеем одно направление магнитных силовых линий, то при смене полярности питания изменится и направление тока на противоположное, а как результат и направление магнитного поля также изменится на противоположное. Если мы имеем дело с электромагнитом постоянного тока, то при смене полярности питания такого электромагнита, полюса электромагнита поменяются местами.

Правило буравчика

Если мысленно представить, что мы вкручиваем буравчик (штопор) по направлению электрического тока в проводе в этот самый провод, тогда направление рукоятки буравчика покажет нам направление силовых линий магнитного поля.

При этом буравчик должен быть самым обычным с правой резьбой.

Если же мы имеем дело с электромагнитом какой либо формы, то гораздо проще определится с полюсами и используя то, что силовые линии выходят из «Северного» полюса магнитного поля и заходят в «Южный» полюс — можно определить направление силовых линий.

Правило правой руки

Правило правой руки говорит, что «Северный» полюс магнитной стрелки, расположенный под проводом, отклонится в сторону большого пальца правой руки, помещенной над проводом, ладонью к последнему и так, что остальные пальцы руки направлены по направлению течения тока. «Северный» полюс показывает в том числе направление силовых линий.

Дата: 23.09.2018

Валентин Григорьев

Источник: http://electricity-automation.com/page/magnitnoye-pole-i-elektricheskiy-tok

Разница между электрическим полем и магнитным полем

В чем разница между электрическим и магнитным полем

Основное различие между электрическим полем и магнитным полем состоит в том, что электрическое поле создается вокруг частиц статического заряда, которые являются либо отрицательными, либо положительными, тогда как магнитное поле представляет собой область, действующую вокруг магнитной силы, получаемой при перемещении электрических зарядов.

Электрическое поле против магнитного поля

Электрическое поле создается вокруг частиц статического заряда, которые являются либо отрицательными, либо положительными, в то время как магнитное поле представляет собой область, действующую вокруг поля, имеющего магнитную силу при движении электрических зарядов.

Электрическое поле не опирается на магнитное поле, и так же, как магнитное поле, не зависит от электрического поля. В электрическом поле электромагнитное поле генерирует VARS (емкостный), напротив, в магнитном поле электромагнитное поле поглощает VARS (индуктивный). Электрическое поле может быть монопольным или дипольным, тогда как магнитное поле является единственным диполем.

Сила, которую создает электрическое поле, пропорциональна электрическому заряду, тогда как сила, создаваемая магнитным полем, пропорциональна заряду и скорости электрического заряда. Электрическое поле не образует замкнутый контур, в то время как магнитное поле образует замкнутый контур.

Единицей электрического поля является вольт / метр или ньютон / кулон, тогда как единицей магнитного поля является Тесла. Электрическое поле обозначено E, тогда как В обозначает магнитное поле.

Сравнительная таблица

Электрическое поле Магнитное поле
Это сила вокруг частиц статического электрического заряда. Область вокруг магнитного поля, где полюсы проявляют силу притяжения или отталкивания при движении электрических зарядов, называется магнитным полем.
Единица измерения
Вольт / метр или Ньютон / кулон Тесла (Ньютон * Второй) / (Кулон * Метр)
Условное обозначение
Е В
формула
Е=д / F​=1/4πϵ0.​​р2/Qя​​р В= 2πr / μ0​я​
полюс
Монополь или диполь. Диполь.
Движение в электромагнитном поле
Перпендикулярно магнитному полю. Перпендикулярно электрическому полю.
Электромагнитное поле
Генерирует VARS (емкостный) Поглощает VARS (индуктивный)
сил
Пропорционально электрическому заряду. Пропорционально заряду и скорости электрического заряда
Измерительный инструмент
электрометр магнитометр
поле
Вектор Вектор
Тип заряда
Отрицательный или положительный заряд. Северный или Южный полюс.
измерение
Существуют в двух измерениях. Оставайтесь в трех измерениях.
петля
Не формируйте замкнутый контур. Он образует замкнутый цикл.
работай
Он может выполнять работу (скорость и направление зарядов частиц). Он не может работать (скорость частиц остается постоянной).

Что такое электрическое поле?

Сила вокруг частиц статического электрического заряда, положительного или отрицательного, называется электрическим полем. Электрическое поле возникает везде, где есть напряжение. Электрическое поле генерируется вокруг приборов и проводов, где существует напряжение. Электрическое поле имеет величину и направление. Вот почему это векторная величина.

Е символизирует электрическое поле. Единицей электрического поля является вольт / метр или ньютон / кулон. Напряженность электрического поля уменьшается при удалении от источника. Он может существовать независимо, как в отсутствие магнитного поля; электрическое поле существует в форме статического электричества.

Как электрическое, так и магнитное поле создают «электромагнитное поле», а движение электрического поля в электромагнитном поле перпендикулярно магнитному полю. В электрическом поле электромагнитное поле генерирует VARS (емкостный). Электрическое поле может быть монопольным или дипольным. Электрометр измеряет электрическое поле.

Многие объекты экранируют электрические поля, такие как деревья или стены зданий.

Что такое магнитное поле?

Магнитное поле представляет собой область, действующую вокруг магнитной силы, получаемой при перемещении электрических зарядов. Магнитное поле имеет южный и северный полюс. Магнитное поле создается при наличии электрических токов. По мере увеличения протекающего тока уровень магнитного поля увеличивается.

Возникновение и сила магнитного поля обозначены «линиями магнитного потока», полученными с помощью электрических зарядов. Эти линии также указывают направление магнитного поля. Чем ближе линии, тем сильнее магнитное поле и наоборот. Магнитное поле также является векторной величиной, поэтому оно имеет направление и величину. B символизирует магнитное поле.

Единица измерения — Тесла (Ньютон * Секунда) / (Кулон * Метр). Измеряем магнитное поле в миллигауссах (мГс). Магнитное поле не зависит от электрического поля. Он может существовать независимо, как в отсутствие электрического поля; Магнитное поле существует в постоянных магнитах. В магнитном поле электромагнитное поле поглощает VARS (индуктивный). Магнитное поле является единственным диполем.

Магнитное поле образует замкнутый контур. Магнитное поле не может работать, так как скорость частиц остается постоянной.

Ключевые отличия

  1. Электрическое поле, создаваемое вокруг частиц статического заряда, является либо отрицательным, либо положительным, тогда как магнитное поле представляет собой область, действующую вокруг магнитной силы, получаемой при перемещении электрических зарядов.
  2. Единица СИ электрического поля — Ньютон / Кулон, тогда как единица СИ магнитного поля — Тесла.
  3. Как электрические, так и магнитные поля являются векторными величинами, так как они имеют величины и направления.
  4. Электрометр измеряет электрическое поле; напротив, магнитометр измеряет магнитное поле.
  5. Как электрическое, так и магнитное поле создают «электромагнитное поле», и движение электрического поля в электромагнитном поле перпендикулярно магнитному полю, тогда как движение магнитного поля в электромагнитном поле перпендикулярно электрическому полю.
  6. В электрическом поле электромагнитное поле генерирует VARS (емкостный), напротив, в магнитном поле электромагнитное поле поглощает VARS (индуктивный).
  7. Электрическое поле может быть монопольным или дипольным, тогда как магнитное поле является единственным диполем.
  8. Электрическое поле не образует замкнутый контур, в то время как магнитное поле образует замкнутый контур.
  9. Сила, которую создает электрическое поле, пропорциональна электрическому заряду, тогда как сила, создаваемая магнитным полем, пропорциональна заряду и скорости электрического заряда.

Заключение

В приведенном выше обсуждении делается вывод о том, что электрическое поле, создаваемое вокруг частиц статического заряда, тогда как магнитное поле представляет собой область, действующую вокруг магнитной силы, получаемой при перемещении электрических зарядов.

Источник: https://ru.you7behappy.com/electric-field-vs-magnetic-field-267

Чем магнитное поле отличается от электрического? — Всё просто

В чем разница между электрическим и магнитным полем

Подобно тому, как покоящийся электрический заряд действует на другой заряд посредством электрического поля, электрический ток действует на другой ток посредством магнитного поля. Действие магнитного поля на постоянные магниты сводится к действию его на заряды, движущиеся в атомах вещества и создающие микроскопические круговые токи.

Учение об электромагнетизме основано на двух положениях:

  • магнитное поле действует на движущиеся заряды и токи;
  • магнитное поле возникает вокруг токов и движущихся зарядов.

Взаимодействие магнитов

Постоянный магнит (или магнитная стрелка) ориентируется вдоль магнитного меридиана Земли.

Тот его конец, который указывает на север, называется северным полюсом (N), а противоположный конец — южным полюсом (S).

Приближая два магнита друг к другу, заметим, что одноименные их полюсы отталкиваются, а разноименные — притягиваются (рис. 1).

Если разделить полюса, разрезав постоянный магнит на две части, то мы обнаружим, что каждая из них тоже будет иметь два полюса, т. е. будет постоянным магнитом (рис. 2). Оба полюса — северный и южный, — неотделимые друг от друга, равноправны.

Магнитное поле, создаваемое Землей или постоянными магнитами, изображается, подобно электрическому полю, магнитными силовыми линиями. Картину силовых линий магнитного поля какого-либо магнита можно получить, помещая над ним лист бумаги, на котором насыпаны равномерным слоем железные опилки.

Попадая в магнитное поле, опилки намагничиваются — у каждой из них появляется северный и южный полюсы. Противоположные полюсы стремятся сблизиться друг с другом, но этому мешает трение опилок о бумагу.

Если постучать по бумаге пальцем, трение уменьшится и опилки притянутся друг к другу, образуя цепочки, изображающие линии магнитного поля.

На рис. 3 показано расположение в поле прямого магнита опилок и маленьких магнитных стрелок, указывающих направление линий магнитного поля. За это направление принято направление северного полюса магнитной стрелки.

Опыт Эрстэда. Магнитное поле тока

В начале XIX в. датский ученый Эрстэд сделал важное открытие, обнаружив действие электрического тока на постоянные магниты.

Он поместил длинный провод вблизи магнитной стрелки. При пропускании по проводу тока стрелка поворачивалась, стремясь расположиться перпендикулярно ему (рис. 4).

Это можно было объяснить возникновением вокруг проводника магнитного поля.

Магнитные силовые линии поля, созданного прямым проводником с током, представляют собой концентрические окружности, расположенные в перпендикулярной к нему плоскости, с центрами в точке, через которую проходит ток (рис. 5). Направление линий определяется правилом правого винта:

Если винт вращать по направлению линий поля, он будет двигаться в направлении тока в проводнике.

Силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции B. В каждой точке он направлен по касательной к линии поля.

Линии электрического поля начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных, а сила, действующая в этом поле на заряд, направлена по касательной к линии в каждой ее точке.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какой ток является более опасным

В отличие от электрического, линии магнитного поля замкнуты, что связано с отсутствием в природе «магнитных зарядов».

Магнитное поле тока принципиально ничем не отличается от поля, созданного постоянным магнитом. В этом смысле аналогом плоского магнита является длинный соленоид — катушка из провода, длина которой значительно больше ее диаметра. Схема линий созданного им магнитного поля, изображенная на рис.

6, аналогична таковой для плоского магнита (рис. 3). Кружочками обозначены сечения провода, образующего обмотку соленоида. Токи, текущие по проводу от наблюдателя, обозначены крестиками, а токи противоположного направления — к наблюдателю — обозначены точками.

Такие же обозначения приняты и для линий магнитного поля, когда они перпендикулярны плоскости чертежа (рис. 7 а, б).

Направление тока в обмотке соленоида и направление линий магнитного поля внутри него также связаны правилом правого винта, которое в этом случае формулируется так:

Если смотреть вдоль оси соленоида, то текущий по направлению часовой стрелки ток создает в нем магнитное поле, направление которого совпадает с направлением движения правого винта (рис. 8)

Исходя из этого правила, легко сообразить, что у соленоида, изображенного на рис. 6, северным полюсом служит правый его конец, а южным — левый.

Магнитное поле внутри соленоида является однородным — вектор магнитной индукции имеет там постоянное значение (B = const). В этом отношении соленоид подобен плоскому конденсатору, внутри которого создается однородное электрическое поле.

Сила, действующая в магнитном поле на проводник с током

Опытным путем было установлено, что на проводник с током в магнитном поле действует сила. В однородном поле прямолинейный проводник длиной l, по которому течет ток I, расположенный перпендикулярно вектору поля B, испытывает действие силы: F = I l B.

Направление силы определяется правилом левой руки:

Если четыре вытянутых пальца левой руки расположить по направлению тока в проводнике, а ладонь — перпендикулярно вектору B, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник (рис. 9).

Следует отметить, что сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, направлена не по касательной к его силовым линиям, подобно электрической силе, а перпендикулярна им. На проводник, расположенный вдоль силовых линий, магнитная сила не действует.

Уравнение F = IlB позволяет дать количественную характеристику индукции магнитного поля.

Отношение  не зависит от свойств проводника и характеризует само магнитное поле.

Модуль вектора магнитной индукции B численно равен силе, действующей на расположенный перпендикулярно к нему проводник единичной длины, по которому течет ток силой один ампер.

В системе СИ единицей индукции магнитного поля служит тесла (Тл):

(Взаимодействие магнитов, опыт Эрстеда, вектор магнитной индукции, направление вектора, принцип суперпозиции. Графическое изображение магнитных полей, линии магнитной индукции. Магнитный поток, энергетическая характеристика поля. Магнитные силы, сила Ампера, сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Магнитные свойства вещества, гипотеза Ампера)

Дополнительные материалы по теме: Электромагнитные явления

Конспект по теме «Магнитное поле. Теория, формулы, схемы».

Следующая тема «Электромагнитная индукция»

Источник: https://vseprostdo.ru/chem-magnitnoe-pole-otlichaetsya-ot-elektricheskogo.html

Различие между стержневым магнитом и электромагнитом

Основное отличие между стержневым магнитом и электромагнитом — то, что у стержневого магнитаесть постоянное магнитное поле, тогда как у электромагнита есть временное магнитное поле.

 Магнит — материал, который может произвести магнитное поле. Магнитное поле невидимо. Но, это может произвести силу, которая надевает другие ферромагнитные материалы, такие как железо. Кроме того, это может или привлечь или отразить другие магниты. Кроме того, есть два главных типа магнитов как постоянные и временные магниты. Стержневой магнит — хороший пример постоянного магнита, тогда как электромагнит — пример временного.

  1. Обзор и основное отличие
  2. Что является Стержневым магнитом
  3. Что является Электромагнитом
  4. Сравнение – стержневой магнит против электромагнита
  5. Резюме

Что такое Стержневой магнит?

Стержневой магнит — постоянный магнит, который может создать его собственное постоянное магнитное поле. Линии магнитного поля этого магнита формируют закрытые линии. Прежде всего, полевое направление направленно наружу из Северного полюса и входит в Южный полюс магнита. Ферромагнитные материалы могут использоваться, чтобы сделать стержневые магниты.

Стержневой магнит

Магнитное поле является самым сильным в магните. Рассматривая внешнее магнитное поле, самое сильное около полюсов. Северный полюс одного магнита может привлечь Южный полюс другого магнита. Однако Северный полюс отражает Северный полюс другого магнита и наоборот. Мы можем легко проследить линии магнитного поля этих магнитов, используя компас. Игла компаса вращается, пока это не выстраивается в линию с линиями магнитного поля магнита.

Что такое Электромагнит?

Электромагнит — тип временного магнита, который может произвести магнитное поле в присутствии электрического тока. Это временное, потому что магнитное поле исчезает, когда мы выключаем электрический ток. Кроме того, эти магниты, как правило, содержат проводную рану к в катушку. Здесь, ток, который проходит через провод, создает магнитное поле.

Электромагнит

И, это магнитное поле сконцентрировано в отверстии в центре катушки раны. Часто, катушка — рана, окружающая магнитный сердечник. Кроме того, этот магнитный сердечник — ферромагнитный материал. Поэтому, это может произвести сильное магнитное поле.

Источник: https://raznisa.ru/razlichie-mezhdu-sterzhnevym-magnitom-i-elektromagnitom/

ЧаВо. В чем разница между магнитной и электромагнитной системами нагрузки?

«Помогите разобраться в чем разница между системами нагрузки в эллиптических тренажерах.»

Алексей, г. Шахты «Помогите разобраться в чем разница между системами нагрузки в эллиптических тренажерах.»

Алексей, г. Шахты

Подсказка: Если вам некогда читать, просто посмотрите видео

Сразу оговоримся, что информация так же актуальна для велотренажеров, велоэргометров и других тренажеров, имеющих маховик. Исходя из системы нагружения маховика, различают следующие виды:

  1. Механическая
  2. Магнитная с ручной регулировкой
  3. Магнитная с электронной регулировкой
  4. Электромагнитная

Механическая (ременная) система нагружения

Наиболее простая система. Принцип действия следующий: вокруг маховика натягивается ремень и, путем изменения натяжения, достигается изменение нагрузки на маховик. Основные недостатки тренажеров с такой системой нагрузки — высокая шумность работы, отсутствие возможности установить программу тренировок, простой мини-компьютер. Единственный плюс – это низкая цена. Но не стоит забывать, что скупой платит дважды.

Магнитная система нагружения

В тренажерах с магнитной системой нагружения элементом, создающим нагрузку, является постоянный магнит. Интенсивность нагрузки регулируется путем изменения расстояния между магнитом и маховиком, т.е. изменением влияния магнита на маховик. Бывает с ручной и электронной регулировкой.

Ручная регулировка нагружения означает, что уровень сопротивления необходимо регулировать вручную, вращая специальный регулятор нагрузки, который, в свою очередь, перемещает магнит ближе или дальше от маховика. Используется в недорогих, более простых моделях тренажеров.

Минусы
Отсутствуют программы тренировки Громко щелкают при переключении

Плюсы

Дешевле электрических Не требуют подключения в сеть

Например, подобная система используется в Oxygen Tornado II EL.

Подсказка: Быстро отличить такой тренажер можно по круглой рукоятке на вертикальной стойке

Источник: https://Atletcity.ru/blog/49/chavo-v-chem-raznitsa-mezhdu-magnitnoy-i-elektromagnitnoy-sistemami-nagruzki/

Отличие электрического поля от магнитного: что общего, в чём разница

Хотя у большинства людей в школьной программе присутствовал курс физики, а кто-то даже продолжил изучать этот предмет уже в стенах университета, порой запутаться в некоторых терминах этой сложной, но интересной науки очень легко. К примеру, немногие вспомнят определения электрического и магнитного полей, и наверняка только единицы смогут назвать между ними разницу. Давайте же освежим знания в этой области и разберёмся, что к чему.

Электрическое поле

Под этим понятием физики понимают векторное поле, которое образуется вокруг обладающих каким-либо зарядом частиц или тел. ЭП – один из двух неотъемлемых компонентов электромагнитного поля. Для того чтобы лучше понять его природу, необходимо вспомнить понятие кулоновской силы.

Справка. Закон Кулона определяет степень взаимодействия между каждым из пары точечных электрических зарядов, опираясь на данные о расстоянии между ними.

Если говорить о понятии напряжённости ЭП, то удобнее всего рассматривать её на следующем примере:

  1. Имеется два обладающих зарядом тела, одно из которых неподвижно, а второе перемещается вокруг первого.
  2. Кулоновская сила в данном случае будет равна произведению заряда и напряжённости.
  3. Напряжённость же будет включать в себя значение центрального заряда и квадрат расстояния от центральной точки до второго тела.

Примечательно, что для каждой точки такого электрического поля направление и значение кулоновской силы будет различаться. Именно из-за разности в направлении в каждой точке ЭП называют векторным полем.

Магнитное поле

Данным термином физики называют силовое поле, воздействующее только на движущиеся тела, заряды или частицы, каждая из которых обладает магнитным моментом. Сила в этом случае в меньшей степени зависит от состояния движения заряда. В роли зарядов при этом могут выступать электроны. Что касается напряжённости такого поля, то её величина будет находиться в прямой пропорции от скорости заряда и его значения.

Справка. Нет движущегося заряда – нет магнитного поля.

Одним из самых лучших примеров МП на лекциях и семинарах по физике часто называется наша с вами планета. Дело в том, что поскольку центр планеты состоит пусть из раскалённого, но всё же железа, он (как и другие тела, состоящие из металлов) способен перемещать по себе электроны, в связи с чем самое большое магнитное поле на планете создаётся самой планетой, а точнее – её центром. Исчезновение этого поля привело бы к катастрофам и, возможно, гибели всего живого на Земле.

Более «классическим» примером МП можно считать электромагниты. Они обычно состоят из проводов, обмотанных вокруг ферромагнетиков. Ферромагнетики – это ряд веществ, которые получают магнитные свойства только в случае, если их температура ниже определённого уровня. Последнее понятие в физике называют температурой Кюри. Ферромагнетики, по сути – уникальные вещества, ведь они взаимодействуют с МП, не неся в себе движущихся зарядов.

Что общего

К сожалению, первым общим свойством рассматриваемых нами понятий будет их неполная исследованность. Несмотря на работы Джеймса Клерка Максвелла, в которых подробно рассматривалось взаимодействие и взаимосвязь между электрическими и магнитными полями, назвать их природу до конца изученной нельзя до сих пор, и на деле человечество сегодня может лишь использовать известные их свойства в практических целях. Впрочем, многое учёным известно и сегодня.

К примеру, оба поля являются неотъемлемыми компонентами электромагнитного поля, а также оба являются силовыми. Последнее понятие подразумевает, что в любой точке, находящейся в радиусе действия поля, на заряд действует определённая сила, и при смене положения значение силы будет меняться.

В чём разница

Как понятно из всего вышесказанного, отличительных черт между рассматриваемыми нами явлениями также немало. Прежде всего, электрические поля способны воздействовать на все заряженные частицы, в то время как МП «работает» только на тех частицах, которые находятся в движении. Если говорить о силе ЭП, то она будет пропорциональна заряду, а МП будет пропорционально не только заряду, но и скорости его движения.

Справка. Различаются в данном случае и единицы измерения: для ЭП – это вольт на метр, а напряжённость МП выражают в теслах (Тл) или гауссах (Гс).

Ещё одним интересным свойством будет тот факт, что в электромагнитном поле оба его компонента будут колебаться под прямым углом относительно друг друга. Эту и другие особенности взаимодействия отразил в своём уравнении Джеймс Клерк Максвелл, много лет занимавшийся изучением магнитных и электрических полей.

Вот мы и рассмотрели основную разницу и общие черты между двумя тесно связанными друг с другом понятиями в физике. Надеемся, что в данном материале вы смогли почерпнуть для себя что-то новое и интересное.

Источник: https://otlichaet.com/nauka-i-obrazovanie/otlichie-jelektricheskogo-polja-ot-magnitnogo/

3 разных типа магнитов и их применение

Магниты — это материалы, которые генерируют поле, которое притягивает или отталкивает некоторые другие материалы (например, железо и никель) с определенного расстояния. Это невидимое поле, известное как магнитное поле, отвечает за ключевые свойства магнита.

Древние люди использовали магниты по крайней мере с 500 г. до н.э., и самые ранние известные описания таких материалов и их характеристики происходят из Китая, Индии и Греции около 25 веков назад. Однако искусственные магниты были созданы еще в 1980-х годах.

Очевидно, что не все магниты состоят из одних и тех же веществ, и поэтому их можно разделить на разные классы в зависимости от их состава и источника магнетизма. Ниже приведен подробный список трех основных типов магнитов с указанием их свойств, прочности, а также промышленного и непромышленного применения.

1. Постоянные магниты

После намагничивания постоянные магниты могут сохранять магнетизм в течение продолжительного времени. Они сделаны из материалов, которые могут намагничиваться и создают собственное постоянное магнитное поле.
Обычно постоянные магниты изготавливаются из четырех различных типов материалов:

I) Ферритовые магниты

Стек ферритовых магнитов | Изображение предоставлено: Викимедиа

Ферритовые магниты (также называемые керамическими магнитами) являются электроизоляционными. Они темно-серого цвета и выглядят как карандашный грифель.

Ферриты обычно представляют собой ферромагнитные керамические соединения, получаемые путем смешивания больших количеств оксида железа с металлическими элементами, такими как марганец, барий, цинк и никель. Некоторые ферриты имеют кристаллическую структуру, например ферриты стронция и бария.

Они довольно популярны благодаря своей природе: они не подвержены коррозии и, следовательно, используются для продления жизненного цикла многих продуктов. Ферритовые магниты могут использоваться в чрезвычайно жарких условиях (до 300 градусов Цельсия), и стоимость изготовления таких магнитов также низкая, особенно если они производятся в больших объемах.

Они могут быть далее подразделены на «твердые», «полужесткие» или «мягкие» ферриты, в зависимости от их магнитных свойств.

Поскольку твердые ферриты трудно размагничивать, они обладают высокой коэрцитивной силой. Они используются для изготовления магнитов, например небольших электродвигателей и громкоговорителей. Мягкие ферриты, с другой стороны, имеют низкую коэрцитивную силу и используются для изготовления электронных индукторов, трансформаторов и различных микроволновых компонентов.

II) магниты Алнико

Магнит-подкова из алнико 5 | Эта U-образная форма образует мощное магнитное поле между полюсами, позволяя магниту захватывать тяжелые ферромагнитные материалы.

Магниты алнико состоят из алюминия (Al), никеля (Ni) и кобальта (Co), отсюда и название al-ni-co. Они часто включают титан и медь. В отличие от керамических магнитов, они являются электропроводящими и имеют высокие температуры плавления.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько вольт в одном Киловольте

Чтобы классифицировать их (основываясь на их магнитных свойствах и химическом составе), Ассоциация производителей магнитных материалов присвоила им номера, такие как Alnico 3 или Alnico 7.

Алникос был самым сильным типом постоянных магнитов до развития редкоземельных магнитов в 1970-х годах. Известно, что они создают высокую напряженность магнитного поля на своих полюсах — до 0,15 Тесла, что в 3000 раз сильнее, чем магнитное поле Земли.

Сплавы Alnico могут сохранять свои магнитные свойства при высоких рабочих температурах, вплоть до 800 градусов Цельсия. Фактически, они являются единственными магнитами, которые имеют магнетизм при нагревании раскаленным докрасна.

Эти магниты широко используются в бытовых и промышленных применениях: несколько примеров — это магнетронные трубки, датчики, микрофоны, электродвигатели, громкоговорители, электронные трубки, радары.

III) Редкоземельные магниты

Как следует из названия, редкоземельные магниты изготавливаются из сплавов редкоземельных элементов. Это самый сильный тип постоянных магнитов, разработанный в 1970-х годах. Их магнитное поле может легко превышать 1 Тесла.

Два типа редкоземельных магнитов — самарий-кобальтовые и неодимовые магниты. Оба уязвимы для коррозии и очень хрупкие. Таким образом, они покрыты определенным слоем (слоями), чтобы защитить их от сколов или поломок.

Самарий-кобальтовые магниты состоят из празеодима, церия, гадолиния, железа, меди и циркония. Они могут сохранять свои магнитные свойства при высоких температурах и обладают высокой устойчивостью к окислению.

Из-за их меньшей напряженности магнитного поля и высокой стоимости производства они используются реже, чем другие редкоземельные магниты. В настоящее время они используются в настольном ядерно-магнитно-резонансном спектрометре, высококачественных электродвигателях, турбомашиностроении и во многих областях, где производительность должна соответствовать изменению температуры.

Неодимовые магниты, с другой стороны, являются наиболее доступным и сильным типом редкоземельных магнитов. Они представляют собой тетрагональную кристаллическую структуру, изготовленную из сплавов неодима, бора и железа.

Благодаря своим меньшим размерам и небольшому весу они заменили ферритовые и алникомагниты в многочисленных применениях в современных технологиях. Например, неодимовые магниты в настоящее время используются в головном приводе для компьютерных жестких дисков, электродвигателей для аккумуляторных инструментов, механических переключателей электронных сигарет и динамиков мобильных телефонов.

IV) одномолекулярные магниты

Универсальный внутриклеточный белок, называемый ферритином, считается магнитом с одной молекулой. Он хранит железо и выпускает его контролируемым образом.

К концу 20-го века ученые узнали, что некоторые молекулы [которые состоят из ионов парамагнитного металла] могут проявлять магнитные свойства при очень низких температурах. Теоретически они способны хранить информацию на уровне магнитных доменов и обеспечивать гораздо более плотный носитель, чем традиционные магниты.

Одномолекулярные магниты состоят из кластеров марганца, никеля, железа, ванадия и кобальта. Было обнаружено, что некоторые цепные системы, такие как одноцепные магниты, сохраняют магнетизм в течение длительного периода времени при более высоких температурах.

Исследователи в настоящее время изучают монослои таких магнитов. Одним из ранних соединений, которое было исследовано в качестве одно-молекулярного магнита, является додекануклеарная марганцевая клетка.

Потенциальные возможности применения этих магнитов огромны. К ним относятся квантовые вычисления, хранение данных, обработка информации и биомедицинские приложения, такие как контрастные агенты МРТ.

2. Временные магниты

Некоторые объекты могут быть легко намагничены даже слабым магнитным полем. Однако, когда магнитное поле удалено, они теряют свой магнетизм.

Временные магниты различаются по составу: они могут быть любым объектом, который действует как постоянный магнит в присутствии магнитного поля. Например, магнитомягкий материал, такой как никель и железо, не будет притягивать скрепки после удаления внешнего магнитного поля.

Когда постоянный магнит подносится к группе стальных гвоздей, гвозди прикрепляются друг к другу, а затем к постоянному магниту. В этом случае каждый гвоздь становится временным магнитом, а когда постоянный магнит удаляется, они больше не прикрепляются друг к другу.

Временные магниты в основном используются для изготовления временных электромагнитов, сила которых может варьироваться в соответствии с требованиями. Они также используются для разделения материалов, сделанных из металла, на складах металлолома и дают новый импульс современной технологии — от высокоскоростных поездов до высокотехнологичного пространства.

3. Электромагнит

Электромагнит притягивающий железные опилки

Электромагнит был изобретен британским ученым Уильямом Стердженом в 1824 году. Затем он был систематически усовершенствован и популяризирован американским ученым Джозефом Генри в начале 1830-х годов.

Электромагниты представляют собой плотно намотанные витки провода, которые функционируют как магниты при прохождении электрического тока. Его также можно классифицировать как временный магнит, поскольку магнитное поле исчезает, как только ток отключается.

Полярность и напряженность магнитного поля, создаваемого электромагнитом, можно регулировать, изменяя направление и величину тока, протекающего через провод. Это главное преимущество электромагнитов перед постоянными магнитами.

Для усиления магнитного поля катушка обычно наматывается на сердечник из «мягкого» ферромагнитного материала, такого как мягкая сталь. Провод, свернутый в одну или несколько петель, называется соленоидом.

Эти типы магнитов широко используются в электрических и электромеханических устройствах, включая жесткие диски, громкоговорители, жесткие диски, трансформаторы, электрические звонки, МРТ-машины, ускорители частиц и различные научные приборы.

Электромагниты также используются в промышленности для захвата и перемещения тяжелых предметов, таких как металлолом и сталь.

Источник: https://new-science.ru/3-raznyh-tipa-magnitov-i-ih-primenenie/

Какой эллипсоид лучше магнитный или электромагнитный

Эллиптический тренажёр – крайне популярное средство среди людей, следящих за своей фигурой. Однако очень легко ошибиться при выборе тренажёра при том многообразии, которое имеется на рынке. Пожалуй, главная дилемма заключается в том, какой эллипсоид лучше: магнитный или электромагнитный. Мы расскажем, чем они отличаются, какие преимущества и недостатки имеют, узнаем отзывы о некоторых моделях, а также определимся какой тренажёр подойдёт конкретно Вам.

Занятия на эллиптических тренажёрах являются одним из наиболее популярных способов поддерживания фигуры и здоровья в тонусе. Действительно, это достаточно универсальный тренажёр, который позволяет укреплять мышцы, сбрасывать лишние килограммы, развивать выносливость. Кроме того, занятия на таком тренажёре гораздо безопаснее для суставов, чем использование беговых дорожек.

Однако не так просто определиться с тем, какой конкретно эллиптический тренажёр выбрать, ведь на рынке эллипсоиды представлены в большом разнообразии: они отличаются друг от друга ценой, габаритами, предназначениям и функциями. Но прежде всего нужно обратить внимание на то, как устроен тренажёр.

Чем отличается магнитный эллипсоид от электромагнитного

По типу механизма современные эллипсоиды делятся на магнитные и электромагнитные.

Работа магнитного эллипсоида обусловлена воздействием постоянных магнитов на маховик. Маховик – это главная деталь эллиптического тренажёра, которая отвечает за постоянное вращение педалей и представляет собой большой металлический диск. Путём регулирования расстояния между маховиком и магнитом Вы можете менять степень нагрузки в разных диапазонах.

Магнитные эллипсоиды, в свою очередь, могут работать либо на ручной, либо на электронной регулировке. Ручная регулировка подразумевает, что степень нагрузки изменяется при помощи вращения специальной рукоятки, расположенной на стойке.

Это главный признак, по которому можно отличить магнитные эллиптические тренажёры с ручной регулировкой. В таких моделях отсутствует возможность задавать те или иные программы тренировок. Тренажёр чаще всего имеет 8 вариаций нагрузки. При электронной же регулировке изменение степени нагрузки происходит через компьютер.

Для этого на стойке установлен монитор. В зависимости от конкретной модели степеней нагрузки может быть до 40.

Электромагнитные тренажёры являются более продвинутыми и работают при помощи электромагнитной катушки. И если при длительной работе магнитного эллипса происходит нагревание магнитов, в результате которого поле ослабевает, то электромагниты работают постоянно с одинаковой стабильностью.

Тренажёр требует обязательного подключения к электросети. Он имеет усовершенствованный компьютер, который не только позволяет задавать самые разные программы тренировки, но и считает затраченные калории, пройденную дистанцию, время под нагрузкой и её степень. Более подробно о принципе работы эллиптического тренажера можно узнать из этой статьи.

Плюсы и минусы магнитных эллипсоидов

Среди преимуществ данного вида тренажеров можно выделить следующие пункты:

  • Достаточно демократичная цена;
  • Удобные габариты. Тренажёры не займут много места;
  • Не требует подключения к питанию (в моделях с ручной регулировкой), поскольку работает от двух батареек;
  • Имеет элементарный набор программ тренировок (в моделях с электронной системой управления);
  • Достойная вариативность степеней сопротивления (до 40 в моделях с электронной системой).

Но минусов находится не меньше:

  • В ручных видах отсутствует функция установки программ.
  • Электронные варианты не работают без подключения к сети.
  • Степени нагрузки регулируются и показываются не совсем точно.
  • Уровень шума таких тренажёров бывает достаточно высоким.
  • Длина шага в таких тренажёрах зачастую достаточно маленькая за счёт своей бюджетности, что создаёт дополнительную ненужную нагрузку на колени.

Преимущества и недостатки электромагнитных эллиптических тренажеров

Электромагнитные тренажёры, будучи наиболее продвинутыми, обладают большим количеством заманчивых характеристик:

  • Они максимально бесшумны;
  • Имеют множество вариантов нагрузки, подобрать которые можно очень точно в зависимости от потребностей. Такая точность создаёт идеальные условия для людей, проходящих процесс реабилитации;
  • Самые разнообразные программы тренировок: тренировка выносливости, сжигание жира, интервальная тренировка и т.д;
  • Нагрузка распределяется на суставы максимально равномерно: благодаря плавности хода;
  • Большое количество функций. Например, есть возможность подключения к wi-fi, загрузки музыки и её прослушивания через подключаемые к тренажёру наушники.

Минусы таких тренажёров в следующем:

  • Они занимают много места.
  • Электромагнитные тренажёры не работают без подключения к источнику питания.
  • Высокая цена.

Сводная таблица плюсов и минусов

При выборе определённого вида тренажёра, следует обратить внимание на преимущества недостатки каждого из них, расставив приоритеты:

Магнитные эллипсоиды Электромагнитные эллипсоиды
Ручная регулировка Электронная регулировка
+ + +
Не требуют подключения к розетке Не имеет программ тренировки  Имеет программы тренировок   Требуют подключения к розетке Бесшумность Неудобные, большие габариты
Низкая цена Шумность Низкая цена Шумность Множество степеней нагрузки Требуют подключения к розетке
     Компактность Точности степеней нагрузки не всегда достаточно Компактность Точность степеней нагрузки не всегда достаточно Огромный выбор программ тренировок Высокая цена
Недостаточно большая Имеет до 40 степеней нагрузки Маленькая длина шага Равномерная и плавная нагрузка на суставы
Мало уровней сопротивления (как правило, до 8) Большая функциональность
Маленькая длина шага

Магнитный или электромагнитный эллипсоид что лучше

При выборе конкретного вида эллиптического тренажёра следует ответить на следующие вопросы:

  • Для каких целей Вы планируете его использовать?
  • В каком месте Вы хотите его расположить?
  • Какой бюджет Вы готовы выделить на данный тренажёр?

Магнитный тренажёр с ручной системой управления подойдёт, если Вы хотите поддерживать мышцы и суставы в тонусе, периодически проводя простые тренировки. Такой тренажёр займёт своё скромное место в квартире и будет поддерживать Ваше физическое здоровье. Хорошо подходит для новичков. Также данный вид эллипсоидов представлен на рынке по весьма демократичным ценам, что делает его доступным для Вашего кошелька.

Однако, если Вы хотите заниматься серьёзнее и эффективнее, то следует обратить внимание на магнитные эллиптические тренажёры с электронной системой. Данный вид позволит устанавливать удобные программы тренировок в зависимости от целей.

А вариативность уровней нагрузки позволит прогрессировать гораздо быстрее и заниматься с гораздо большей отдачей. При этом он такой же компактный и не заставит Вас испытывать неудобство, поэтому его смело можно разместить в квартире для личного и семейного пользования.

Правда, стоит он несколько дороже предыдущего подвида, однако вложения обязательно себя оправдают.

Электромагнитные эллипсоиды чаще всего используются для тренажёрных залов, поскольку имеют максимально универсальные и широкие настройки. Плюс ко всему они износостойкие и долговечные, а следовательно, не сломаются от эксплуатации на протяжении всего дня десятками посетителей.

Максимальная точность при изменении уровней сопротивления делает эти тренажёры идеальными для тех, кто реабилитируется после какой-либо травмы, поэтому врачи очень часто прописывают своим пациентам занятия именно на таких тренажёрах. Да и к тому же, при занятиях на электромагнитных тренажёрах суставы не будут получать ломающую нагрузку, ведь ход движения здесь максимально плавный.

Однако чаще всего не имеет смысла приобретать такой тренажёр для домашнего использования, ведь он имеет весьма крупные габариты. И далеко не каждый может позволить себе тратиться на такой тренажёр, а стоит он весьма крупных денег.

Отзыв о тренажере Sport Elite SE-E954D

Итак, для того, чтобы определиться, какой эллипсоид лучше: магнитный или электромагнитный, нужно в первую очередь решить, какие плюсы каждого из видов имеют для Вас первостепенное значение, а на какие минусы можно закрыть глаза. От того, как и где Вы планируете использовать тренажёр и сколько Вы готовы потратить на приобретение эллипсоида, и зависит ответ на данный вопрос.

Источник: https://elipsoid.ru/vibor/kakoj-ellipsoid-luchshe-magnitnyj-ili-elektromagnitnyj/

Основные понятия про электромагниты

Существуют определенные природные материалы и объекты, которые сами по себе обладают магнитными свойствами. Их называют естественными магнитами. Примерами естественного магнитного материала могут служить железные руды, насыщенные магнитными свойствами. Примером же естественного магнитного объекта выступает наша с вами планета Земля.

Естественные, они же постоянные, магниты обладают высокой остаточной магнитной индукцией, что позволяет им сохранять магнитные свойства на протяжении длительного времени.

Однако, более широкое распространение в промышленности, медицине и других отраслях нашли электромагниты — электрические аппараты, в которых магнитным полем можно управлять. В электроэнергетике применяются, кроме прочего, в реле, выключателях, генераторах.

При определенных условиях магнитные поля способны создавать поля электрические. Верно и обратное утверждение. В этом и кроется суть электромагнитов.

Классификация электромагнитов

Принято классифицировать электромагниты (ЭМ) по способу питания на электромагниты постоянного и переменного тока. ЭМ постоянного тока в свою очередь классифицируются на постоянного тока нейтральные и поляризованные. Также существуют ЭМ выпрямленного тока.

В нейтральных электромагнитах постоянного тока магнитный поток создается обмоткой постоянного тока. Величина магнитного потока зависит лишь от обмотки, не зависит от направления. Если величина тока равна нулю, то магнитный поток и сила притяжения также опускаются практически до величины нуля.

Поляризованные ЭМ постоянного тока характеризуются наличием двух независимых магнитных потоков — рабочего и поляризующего. Поляризующий поток создается постоянными магнитами или электромагнитами.

Рабочий же поток создается под действием намагничивающей силы рабочей обмотки. При отсутствии тока на якорь магнита будет действовать сила притяжения от поляризующего потока.

В отличие от нейтральных, в поляризованных электромагнитах их действие зависит не только от величины рабочего потока но и от его направления.

В электромагнитах переменного тока обмотка питается от источника переменного тока. Величина и направление магнитного потока изменяется во времени от нуля до максимума.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое ток и напряжение и сопротивление

Далее другие возможные классификации

  • с последовательными (мало витков большого сечения) и параллельными (много витков малого сечения) обмотками
  • работающие в длительном, кратковременном или прерывистом режимах
  • быстродействующие, замедленно действующие и нормально действующие
  • с внешним притягивающим якорем, со втягивающимся якорем, с внешним поперечно движущимся якорем

Устройство электромагнитов

Несмотря на обширное, судя по описанной выше классификации, количество разнообразных вариантов электромагнитов, существуют определенные однотипные узлы, которые встречаются у всех ЭМ.

  • Катушка с расположенной на ней намагничивающей обмоткой
  • Подвижная часть электромагнита — якорь
  • Неподвижная часть — ярмо и сердечник

Между якорем и неподвижными частями существуют воздушные промежутки. Так вот, воздушные промежутки бывают полезными и паразитными. Полезные промежутки располагаются по возможному пути движения якоря. Паразитные промежутки лежат за пределами движения якоря.

Также существует понятие полюса. Полюсами называют поверхности магнитопровода, которые ограничивают полезный воздушный промежуток.

Конструктивные формы электромагнитов переменного тока не имеют множества вариантов, за счет того, что сердечник набирается из листов электротехнической стали. Это необходимо для борьбы с вихревыми токами.

Как работает электромагнит

Сам цикл работы ЭМ представляет собой следующую последовательность действий. Сначала в обмотку подается ток такой величины, при которой магнитные силы станут больше, чем силы удерживающие якорь в покое.

Далее произойдет отрыв якоря из состояния покоя и движение якоря в конечную точку полезного промежутка. Это первый этап.

На втором этапе якорь ЭМ подтянут и через него протекает ток. Как известно, ток создает термическое воздействие с течением времени. Поэтому время работы не должно превышать допустимое. На этом этапе сила тяги электромагнита максимальная.

Последний, Третий этап — аналогичен первому — ток уменьшается до нуля, магнитные силы становятся меньше сил, возвращающих якорь в состояние покоя, якорь отпадает. Далее электромагнит остывает.

Если характер его работы периодически повторяющийся, то за время до следующего цикла, ему необходимо успеть остыть.

Сравнение ЭМ постоянного и переменного тока

При выборе между электромагнитами на постоянном или переменном токе следует учитывать следующие особенности:

  • Сила тяги. При одинаковом сечении полюсов средняя величина силы тяги в ЭМ на переменном токе (“ЭМ ~ тока”) будет вдвое меньше, чем в аналогичном на постоянном токе. То есть железо более эффективно используется в ЭМ на постоянном токе (“ЭМ = тока”)
  • Вес. Если же заданными константами являются сила тяги и ход якоря, то для получения электромагнита переменного тока потребуется вдвое больше железа и размеров, чем для ЭМ постоянного тока
  • Реактивная мощность. Если необходимо уменьшить потребляемую мощность “ЭМ = тока”, то достаточно увеличить его размеры. В случае же с “ЭМ ~ тока” потребляемая при пуске реактивная мощность не может быть уменьшена путем увеличения размеров ЭМ
  • Вихревые токи. В случае с “ЭМ ~ тока” магнитопроводы выполняют шихтованными и разрезными для уменьшения влияния вихревых токов. Само же наличие потерь на вихревые токи и перемагничивание вызывает увеличение потребления электроэнергии и лишний нагрев. В случае же с “ЭМ = тока” данный пункт отсутствует
  • Быстродействие. Если взять ЭМ постоянного и переменного тока, то вторые будут более быстродействующие. Однако для “ЭМ = тока” внедряют специальные меры, которые могут сделать их более быстродействующими. При этом “ЭМ = тока” будут потреблять меньше энергии

Однако, в промышленности, вышеописанные недостатки “ЭМ ~ тока” не вызывают особых препятствий на пути их использования.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

автоматический выключатель АП-50 с электромагнитным расцепителем

Последние статьи

Определение температуры термосопротивления по ГОСТ

Расчет тока трансформатора по мощности и напряжению

Выпрямительные диоды: расшифровка, обозначение, ВАХ

Применение линейки в ворде

Самое популярное

Единицы измерения физвеличин

Напряжение смещения нейтрали

Источник: https://pomegerim.ru/electricheskie-apparaty/objie-ponyatiya-pro-electromagnity.php

Магнитное поле

Магнитное поле играет очень большую роль в электротехнике и электронике. Без магнитного поля не функционировали бы герконы, электромагнитные реле, соленоиды, катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, двигатели, динамики, генераторы электрической энергии да и вообще много чего.

Природа магнетизма

Согласно одной из легенд, когда-то давным-давно жил в Греции пастух по имени Магнес. И вот шел он как-то со своим стадом овец, присел на камень и обнаружил, что конец его посоха, сделанный из железа, стал притягиваться к этому камню. С тех пор стали называть этот камень магнетит в честь Магнеса. Этот камень представляет из себя оксид железа.

Если такой камень положить на деревянную доску на воду или подвесить на нитке, то он всегда выстраивался в определенном положении. Один его конец всегда показывал на СЕВЕР, а другой  – на ЮГ.

Этим свойством камня пользовались древние цивилизации. Поэтому, это был своего рода первый компас. Потом уже стали обтачивать такой камень и делать из разные фигурки. Например, так выглядел китайский древний компас, ложка которого была сделана из того самого магнетита. Ручка у этой ложки всегда показывала на ЮГ.

Ну а далее дело шло за практичностью и маленькими габаритами. Из магнетита вытачивали маленькие стрелки, которые подвешивали на тонкую иглу посередине. Так стали появляться первые малогабаритные компасы.

Древние цивилизации, конечно, не знали еще что такое север и юг. Поэтому, одну сторону магнетита они назвали северным полюсом (North), а противоположный конец – южным (South). Названия на английском очень легко запомнить, если кто смотрел американский мультфильм “Южный парк”, он же Сауз (South) парк).

Магнитные линии и магнитный поток

Вокруг магнита экспериментальным путем были обнаружены магнитные силовые линии. Эти магнитные линии создают так называемое магнитное поле.

Как вы могли заметить на рисунке, концентрация магнитных силовых линий на самых краях магнита намного больше, чем в его середине. Это говорит о том, что магнитное поле является более сильным именно на краях магнита, а в его середине практически равна нулю. Направлением магнитных силовых линий считается направление от севера к югу.

Ошибочно считать, что магнитные силовые линии начинают свое движение от северного полюса и заканчивают свой век на южном. Это не так. Магнитные линии – они замкнуты и непрерывны. В магните это будет выглядеть примерно так.

Если приблизить два разноименных полюса, то произойдет притягивание магнитов

Если же приблизить одноименными полюсами, то произойдет их отталкивание

Итак, ниже важные свойства магнитных силовых линий.

  • Магнитные линии не поддаются гравитации.
  • Никогда не пересекаются между собой.
  • Всегда образуют замкнутые петли.
  • Имеют определенное направление с севера на юг.
  • Чем больше концентрация силовых линий, тем сильнее магнитное поле.
  • Слабая концентрация силовых линий указывает на слабое магнитное поле.

Магнитные силовые линии, которые образуют магнитное поле, называют также магнитным потоком.

Итак, давайте рассмотрим два рисунка и ответим себе на вопрос, где плотность магнитного потока будет больше? На рисунке “а” или на рисунке “б”?

Видим, что на рисунке “а” мало силовых магнитных линий, а на рисунке “б” их концентрация намного больше. Отсюда можно сделать вывод, что плотность магнитного потока на рисунке “б” больше, чем на рисунке “а”.

В физике формула магнитного потока записывается как

где

Ф – магнитный поток, Вебер

В – плотность магнитного потока, Тесла

а – угол между перпендикуляром n (чаще его зовут нормалью) и плоскостью S, в градусах

Источник: https://www.RusElectronic.com/magnetic-field/

Чем магнитное поле отличается от электрического? — Что лучше

04.12.2019

Давайте вместе разбираться в том, что такое магнитное поле. Ведь многие люди живут в этом поле всю жизнь и даже не задумываются о нем. Пора это исправить!

Характеристики магнитного поля

Основными характеристиками магнитного поля являются магнитная индукция, магнитный поток и магнитная проницаемость. Но давайте обо всем по порядку.

Сразу отметим, что все единицы измерения приводятся в системе СИ.

Магнитная индукция B – векторная физическая величина, являющаяся основной силовой характеристикой магнитного поля. Обозначается буквой B. Единица измерения магнитной индукции – Тесла (Тл).

Магнитная индукция показывает, насколько сильно поле, определяя силу, с которой оно действует на заряд. Данная сила называется силой Лоренца.

Здесь q — заряд, v — его скорость в магнитном поле, B — индукция, F — сила Лоренца, с которой поле действует на заряд.

Магнитный поток Ф –  физическая величина, равная произведению магнитной индукции на площадь контура и косинус между вектором индукции и нормалью к плоскости контура, через который проходит поток. Магнитный поток — скалярная характеристика магнитного поля.

Можно сказать, что магнитный поток характеризует количество линий магнитной индукции, пронизывающих единицу площади. Магнитный поток измеряется в Веберах (Вб).

Магнитный поток

Магнитная проницаемость – коэффициент, определяющий магнитные свойства среды. Одним из параметров, от которых зависит магнитная индукция поля, является магнитная проницаемость.

Магнитное поле Земли

Наша планета на протяжении нескольких миллиардов лет является огромным магнитом. Индукция магнитного поля Земли изменяется в зависимости от координат. На экваторе она равна примерно 3,1 на 10 в минус пятой степени Тесла.

К тому же существуют магнитные аномалии, где значение и направление поля существенно отличаются от соседних областей.

Одни из самых крупных магнитных аномалий на планете — Курская и Бразильская магнитные аномалии.

Происхождение магнитного поля Земли до сих пор остается загадкой для ученых. Предполагается, что источником поля является жидкое металлическое ядро Земли.

 Ядро движется, значит, движется расплавленный железо-никелевый сплав, а движение заряженных частиц – это и есть электрический ток, порождающий магнитное поле.

Проблема в том, что эта теория (геодинамо) не объясняет того, как поле сохраняется устойчивым.

Магнитное поле земли

Земля – огромный магнитный диполь. Магнитные полюса не совпадают с географическими, хотя и находятся в непосредственной близости. Более того, магнитные полюса Земли движутся. Их смещение регистрируется с 1885 года.

Например, за последние сто лет магнитный полюс в Южном полушарии сместился почти на 900 километров и сейчас находится в Южном океане. Полюс арктического полушария движется через Северный Ледовитый океан к Восточно-Сибирской магнитной аномалии, скорость его передвижения (по данным 2004 года) составила около 60 километров в год.

Сейчас наблюдается ускорение движения полюсов — в среднем скорость растет на 3 километра в год.

Каково значение магнитного поля Земли для нас? В первую очередь магнитное поле Земли защищает планету от космических лучей и солнечного ветра. Заряженные частицы из далекого космоса не падают прямо на землю, а отклоняются гигантским магнитом и движутся вдоль его силовых линий. Таким образом, все живое оказывается защищенным от пагубной радиации.

Магнитное поле Земли

https://www.youtube.com/watch?v=Sin_AXK8YzU\u0026list=PLVA6L0DP7azdKa3lMSBp1zoPnzrpIMrUp

За историю Земли происходило несколько инверсий (смен) магнитных полюсов. Инверсия полюсов – это когда они меняются местами.

Последний раз это явление произошло около 800 тысяч лет назад, а всего геомагнитных инверсий в истории Земли было более 400.

Некоторые ученые полагают, что с учетом наблюдающегося ускорения движения магнитных полюсов следующей инверсии полюсов следует ожидать в ближайшие пару тысяч лет.

К счастью, в нашем веке смены полюсов пока не ожидается. А значит, можно думать о приятном и наслаждаться жизнью в старом добром постоянном поле Земли, рассмотрев основные свойства и характеристики магнитного поля.

А чтобы Вы могли это делать, существуют наши авторы, которым можно с уверенностью в успехе поручить часть учебных хлопот! Курсовая работа международное и национальное право и другие типы работ вы можете заказать по ссылке.

Источник: https://sosh16zernograd.ru/sport/chem-magnitnoe-pole-otlichaetsya-ot-elektricheskogo.html

Чем магнитное поле отличается от электрического?

Магнитное и электрическое поля часто рассматриваются вместе, являясь, так сказать, двумя сторонами одной медали. Оба этих поля имеют много общего. Например, их обоих создают электрические заряды. На любые электрически заряженные тела действует кулоновская сила.

Её ещё называют силой электростатического взаимодействия. Она прямо пропорциональна произведению модулей зарядов (знаки зарядов определяют лишь направление действия силы: притяжение или отталкивание) и обратно пропорциональна квадрату расстояния между этими телами.

В случае сфер или шаров считается квадрат расстояния из центров тел.

Примеры магнитных полей

Электромагнит состоит из провода, обмотанного вокруг ферромагнетика. При прохождении через провод тока, появляется магнитное поле. Ферромагнетик – такое вещество, которое может вести себя как магнит ниже определённой температуры, называемой температурой Кюри.

В обычных условиях ферромагнетики ведут себя как магниты только при наличии магнитного поля. В электромагните поле создаётся электрическим током, и ферромагнетик начинает вести себя как магнит. Также интересным примером является магнитное поле Земли.

Магнитное поле Земли

В центре нашей планеты, как считают учёные, находится ядро, состоящее из жидкого железа. Железо – металл, и в нём свободно перемещаются электроны. Это ядро не статично, то есть оно движется, в связи с этим движутся электроны и создают магнитное поле. Если бы земное ядро начало останавливаться, как это было в фильме Джона Эмиела «Ядро Земли», земное магнитное поле действительно бы исчезло, что привело бы к катастрофическим последствиям.

И электрическое, и магнитное поля являются силовыми. Это значит, что в каждой точке пространства, где действует это поле, на заряд действует определённая для этой точки сила. В другой точке эта сила будет другой. Электромагнитное поле действует на заряженные тела и частицы, но при этом электрическое поле действует на все заряды, а магнитное – только на движущиеся.

Есть вещества, взаимодействующие с магнитным полем, хотя и не содержащие в себе движущихся зарядов, например, упомянутые выше ферромагнетики. Аналогичных веществ для электрического поля нет. У магнитов, природных или намагниченных тел (как стрелка компаса, например), есть два полюса, которые называются северным и южным.

Обычные электрические заряды более-менее однородны и полюсов не содержат. Однако электрические заряды бывают двух типов: положительные и отрицательные. Знак заряда влияет на направление кулоновской силы и, следовательно, на взаимодействие двух заряженных частиц. Знак заряда не будет влиять на взаимодействие других зарядов с магнитным полем, он лишь поменяет полюса местами.

Источник: https://vchemraznica.ru/chem-magnitnoe-pole-otlichaetsya-ot-elektricheskogo/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электрогенератор
Какой провод нужен для проточного водонагревателя

Закрыть