Quy luật tổng hiện tại bằng những từ đơn giản
Chủ đề quen thuộc với nhiều người, có tên là Điện kỹ thuật điện tử, chứa trong chương trình của mình một loạt các định luật cơ bản xác định các nguyên tắc tương tác vật lý cho từ trường. Chúng mở rộng ảnh hưởng của chúng đến các yếu tố khác nhau của các thiết bị điện, cũng như cấu trúc và môi trường của chúng. Vật lý của các quá trình xảy ra trong chúng liên quan đến các khái niệm cơ bản như dòng điện và trường. Định luật của tổng dòng điện thiết lập mối quan hệ giữa sự chuyển động của điện tích và từ trường do nó tạo ra (chính xác hơn là cường độ của nó). Khoa học hiện đại tuyên bố rằng ứng dụng của nó mở rộng ra hầu hết các môi trường.
Bản chất của pháp luật
Định luật được xem xét áp dụng trong các mạch từ xác định mối quan hệ định lượng sau đây giữa các thành phần cấu thành của nó. Sự lưu thông của vectơ từ trường trong một vòng kín tỷ lệ với tổng dòng điện xâm nhập vào nó. Để hiểu ý nghĩa vật lý của định luật tổng dòng điện, bạn sẽ cần làm quen với biểu diễn đồ họa của các quá trình được mô tả bởi anh ấy.
Có thể thấy từ hình vẽ về hai dây dẫn có dòng I1 và I2 chảy qua chúng, một trường được hình thành, giới hạn bởi mạch L. Nó được giới thiệu như một hình kín khép kín về mặt tinh thần, mặt phẳng bị xuyên thủng bởi các dây dẫn có điện tích chuyển động. Nói một cách đơn giản, luật này có thể được thể hiện như sau. Với sự hiện diện của một số dòng điện qua bề mặt tưởng tượng được bao phủ bởi mạch L, một từ trường với sự phân bố lực căng cho trước được hình thành bên trong nó.
Đối với hướng dương của vectơ theo quy luật cho đường viền của mạch từ được chọn theo chiều kim đồng hồ. Nó cũng có thể tưởng tượng.
Một định nghĩa về trường xoáy được tạo bởi các dòng cho thấy rằng hướng của mỗi dòng có thể là tùy ý.
Để tham khảo! Cấu trúc trường được giới thiệu và bộ máy mô tả nó nên được phân biệt với sự lưu thông của vectơ tĩnh điện E E, luôn luôn bằng không bỏ qua mạch. Do đó, một lĩnh vực như vậy đề cập đến các cấu trúc tiềm năng. Sự lưu thông của véc tơ Biên của từ trường không bao giờ bằng không. Đó là lý do tại sao nó được gọi là một cơn lốc xoáy.
Các khái niệm cơ bản
Theo luật đang xem xét, phương pháp đơn giản sau đây được sử dụng để tính toán từ trường. Tổng dòng điện được biểu diễn dưới dạng tổng của một số thành phần chảy qua một bề mặt được bao phủ bởi một mạch kín L. Các tính toán lý thuyết có thể được trình bày như sau:
- Tổng dòng điện chạy qua các mạch Σ I là tổng vectơ của I1 và I2.
- Trong ví dụ này, để xác định nó, hãy sử dụng công thức:
I = I1 - I2 (trừ trước thuật ngữ thứ hai có nghĩa là các hướng của dòng điện ngược nhau). - Lần lượt, chúng được xác định theo luật được biết đến trong kỹ thuật điện (quy tắc) khoan.
Từ trường dọc theo đường viền được tính toán trên cơ sở các tính toán thu được bằng các kỹ thuật đặc biệt. Để tìm ra nó, cần tích hợp tham số này trên L bằng phương trình Maxwell được trình bày theo một trong các dạng.Nó có thể được áp dụng ở dạng khác biệt, nhưng điều này sẽ làm phức tạp các tính toán phần nào.
Phương pháp tích hợp đơn giản hóa
Nếu chúng ta sử dụng biểu diễn vi phân, việc thể hiện luật của tổng dòng điện ở dạng đơn giản sẽ rất khó khăn (trong trường hợp này, các thành phần bổ sung phải được đưa vào nó). Chúng tôi thêm vào rằng trường xoáy từ được tạo bởi dòng điện di chuyển trong mạch được xác định trong trường hợp này có tính đến dòng điện phân cực, phụ thuộc vào tốc độ thay đổi của cảm ứng điện.
Do đó, trong thực tế, trong TOE, việc trình bày các công thức cho dòng điện đầy đủ dưới dạng tổng các phân đoạn nhỏ của kính hiển vi của một mạch với các trường xoáy được tạo ra trong chúng là phổ biến hơn. Cách tiếp cận này liên quan đến việc áp dụng phương trình Maxwell ở dạng tích phân. Khi nó được thực hiện, đường viền được chia thành các phân đoạn nhỏ, được coi là đơn giản trong phép tính gần đúng đầu tiên (theo luật, người ta cho rằng từ trường là đồng nhất). Giá trị này, được ký hiệu là Um cho một phần riêng biệt có độ dài ΔL của từ trường hoạt động trong chân không, được định nghĩa như sau:
Ưm = HL * L
Tổng lực căng dọc theo đường viền L đầy đủ, được trình bày ngắn gọn ở dạng tích phân, được tìm thấy theo công thức sau:
UL = Σ HL * L.
Định luật của tổng dòng cho chân không
Trong hình thức cuối cùng của nó, được soạn thảo theo tất cả các quy tắc tích hợp, luật tổng hiện tại trông như thế này. Sự lưu thông của vectơ "B" trong một vòng kín có thể được biểu diễn dưới dạng tích của hằng số từ m trong số lượng dòng điện:
Tích phân của B trên dL = tích phân của Bl trên dL = m Trong
Trong đó n là tổng số dây dẫn có dòng điện đa chiều được bao phủ bởi một mạch L tưởng tượng có hình dạng tùy ý.
Mỗi dòng điện được tính đến trong công thức này nhiều lần vì nó được bao phủ hoàn toàn bởi mạch này.
Dạng cuối cùng của các tính toán thu được cho định luật tổng dòng điện bị ảnh hưởng rất lớn bởi môi trường trong đó lực điện từ cảm ứng (trường) tác dụng.
Tác động môi trường
Các mối quan hệ được xem xét cho quy luật của dòng điện và trường hoạt động không phải trong chân không, mà trong một môi trường từ tính, có một hình thức hơi khác nhau. Trong trường hợp này, ngoài các thành phần dòng điện chính, khái niệm về dòng điện cực nhỏ phát sinh trong một nam châm, ví dụ, hoặc trong bất kỳ vật liệu nào tương tự như nó, được đưa ra.
Mối quan hệ cần thiết có nguồn gốc đầy đủ từ định lý về tuần hoàn vectơ của cảm ứng từ B. Nói một cách đơn giản, nó được biểu thị dưới dạng sau. Tổng giá trị của vectơ B khi được tích hợp trên mạch đã chọn bằng tổng dòng điện vĩ mô được bao phủ bởi nó nhân với hệ số của hằng số từ.
Kết quả là, công thức cho "B" trong một chất được xác định bởi biểu thức:
Tích phân của B trên dL = tích phân của Bl trên dL = m(Tôi+Tôi1)
Trong đó: dL là phần tử rời rạc của mạch dọc theo đường vòng của nó, Bl là thành phần theo hướng tiếp tuyến tại một điểm tùy ý, bI và I1 là dòng dẫn và dòng siêu nhỏ (phân tử).
Nếu trường hoạt động trong một môi trường bao gồm các vật liệu tùy ý, thì phải tính đến dòng điện cực nhỏ của các cấu trúc này.
Những tính toán này cũng đúng với trường được tạo ra trong điện từ hoặc trong bất kỳ môi trường nào khác có tính thấm từ hữu hạn.
Để tham khảo
Trong hệ thống đo lường GHS đầy đủ và toàn diện nhất, cường độ từ trường được biểu thị bằng Oersteds (E). Trong một hệ thống hiện có khác (SI), nó được biểu thị bằng ampe trên mét (A / mét). Ngày nay, oersted đang dần được thay thế bằng một đơn vị thuận tiện hơn trong hoạt động - một ampe trên mỗi mét.Khi dịch kết quả đo hoặc tính toán từ SI sang GHS, tỷ lệ sau được sử dụng:
1 E = 1000 / (4π) A / m ≈ 79,5775 Ampe / mét.
Trong phần cuối cùng của tổng quan, chúng tôi lưu ý rằng bất kể từ ngữ nào của định luật về dòng điện đầy đủ được sử dụng, bản chất của nó vẫn không thay đổi. Nói theo cách riêng của mình, điều này có thể được biểu diễn như sau: nó thể hiện mối quan hệ giữa các dòng điện xuyên qua mạch này và từ trường được tạo ra trong chất.
Cuối cùng, chúng tôi khuyên bạn nên xem một video hữu ích về chủ đề của bài viết:
Tài liệu liên quan:
Đang tải...
