Fórmula para fem através do fluxo magnético. A natureza do magnetismo: fluxo magnético, definição, propriedades, características gerais

Se uma corrente elétrica, como mostraram os experimentos de Oersted, cria um campo magnético, então o campo magnético, por sua vez, não poderia causar uma corrente elétrica em um condutor? Muitos cientistas tentaram encontrar a resposta a esta questão com a ajuda de experiências, mas Michael Faraday (1791 - 1867) foi o primeiro a resolver este problema.
Em 1831, Faraday descobriu que uma corrente elétrica surge em um circuito condutor fechado quando o campo magnético muda. Essa corrente foi chamada corrente de indução.
Uma corrente de indução em uma bobina de fio metálico ocorre quando um ímã é empurrado para dentro da bobina e quando um ímã é puxado para fora da bobina (Fig. 192),

e também quando a intensidade da corrente muda na segunda bobina, cujo campo magnético penetra na primeira bobina (Fig. 193).

O fenômeno da ocorrência de corrente elétrica em um circuito condutor fechado com mudanças no campo magnético que penetra no circuito é denominado Indução eletromagnética.
O aparecimento de uma corrente elétrica em um circuito fechado com alterações no campo magnético que penetra no circuito indica a ação de forças externas de natureza não eletrostática no circuito ou a ocorrência de Fem de indução. Descrição quantitativa do fenômeno Indução eletromagnéticaé dado com base no estabelecimento de uma conexão entre a fem induzida e uma quantidade física chamada fluxo magnético.
Fluxo magnético. Para um circuito plano localizado em um campo magnético uniforme (Fig. 194), o fluxo magnético F através de uma área de superfície S chamada de quantidade igual ao produto da magnitude do vetor de indução magnética e a área S e o cosseno do ângulo entre o vetor e a normal à superfície:

Regra de Lenz. A experiência mostra que a direção da corrente induzida no circuito depende se o fluxo magnético que passa pelo circuito aumenta ou diminui, bem como da direção do vetor de indução do campo magnético em relação ao circuito. Regra geral, que permite determinar o sentido da corrente de indução no circuito, foi estabelecido em 1833 por E. X. Lenz.
A regra de Lenz pode ser claramente demonstrada usando um anel leve de alumínio (Fig. 195).

A experiência mostra que quando um ímã permanente é introduzido, o anel é repelido dele e, quando removido, é atraído pelo ímã. O resultado dos experimentos não depende da polaridade do ímã.
A repulsão e atração de um anel sólido são explicadas pela ocorrência de uma corrente de indução no anel quando o fluxo magnético através do anel muda e pelo efeito de um campo magnético na corrente de indução. É óbvio que quando um ímã é empurrado para dentro do anel, a corrente de indução nele tem uma direção tal que o campo magnético criado por esta corrente neutraliza o campo magnético externo, e quando o ímã é puxado para fora, a corrente de indução nele tem tal direção que o vetor de indução de seu campo magnético coincide em direção com o vetor campo externo indução.
Redação geral Regras de Lenz: a corrente induzida que surge em um circuito fechado tem uma direção tal que o fluxo magnético por ela criado através da área limitada pelo circuito tende a compensar a mudança no fluxo magnético que causa essa corrente.
Lei da indução eletromagnética. Um estudo experimental da dependência da fem induzida em mudanças no fluxo magnético levou ao estabelecimento lei da indução eletromagnética: A fem induzida em um circuito fechado é proporcional à taxa de variação do fluxo magnético através da superfície delimitada pelo circuito.
No SI, a unidade de fluxo magnético é escolhida de forma que o coeficiente de proporcionalidade entre a fem induzida e a mudança no fluxo magnético seja igual à unidade. Em que lei da indução eletromagnéticaé formulado da seguinte forma: a fem induzida em um circuito fechado é igual ao módulo da taxa de variação do fluxo magnético através da superfície limitada pelo circuito:

Levando em consideração a regra de Lenz, a lei da indução eletromagnética é escrita da seguinte forma:

Fem de indução em uma bobina. Se mudanças idênticas no fluxo magnético ocorrerem em circuitos conectados em série, então a fem induzida neles será igual à soma da fem induzida em cada um dos circuitos. Portanto, quando o fluxo magnético muda em uma bobina composta por n voltas idênticas de fio, a fem induzida total em n vezes a fem induzida em um único circuito:

Para um campo magnético uniforme, com base na equação (54.1), segue-se que sua indução magnética é igual a 1 T se o fluxo magnético através de um circuito com área de 1 m 2 for igual a 1 Wb:

.

Campo elétrico de vórtice. A lei da indução eletromagnética (54.3) a partir da taxa conhecida de variação do fluxo magnético nos permite encontrar o valor da fem induzida no circuito e em significado conhecido resistência elétrica do circuito, calcule a corrente no circuito. No entanto, o significado físico do fenômeno da indução eletromagnética permanece desconhecido. Vamos considerar esse fenômeno com mais detalhes.

A ocorrência de uma corrente elétrica em um circuito fechado indica que quando o fluxo magnético que penetra no circuito muda, forças atuam sobre as cargas elétricas livres no circuito. O fio do circuito está imóvel; as cargas elétricas livres nele contidas podem ser consideradas imóveis. Cargas elétricas estacionárias só podem ser afetadas por um campo elétrico. Consequentemente, com qualquer mudança no campo magnético no espaço circundante, surge um campo elétrico. Este campo elétrico aciona cargas elétricas livres no circuito, criando uma corrente elétrica indutiva. O campo elétrico que surge quando o campo magnético muda é chamado campo elétrico de vórtice.

O trabalho das forças do campo elétrico do vórtice para mover cargas elétricas é o trabalho de forças externas, a fonte da fem induzida.

O campo elétrico do vórtice difere do campo eletrostático porque não está associado a cargas elétricas; suas linhas de tensão são linhas fechadas; O trabalho realizado pelas forças de um campo elétrico de vórtice quando uma carga elétrica se move ao longo de uma linha fechada pode ser diferente de zero.

Fem de indução em condutores móveis. O fenômeno da indução eletromagnética também é observado nos casos em que o campo magnético não muda com o tempo, mas o fluxo magnético através do circuito muda devido ao movimento dos condutores do circuito no campo magnético. Neste caso, a causa da fem induzida não é o campo elétrico do vórtice, mas a força de Lorentz.

UM CAMPO MAGNÉTICO

A interação magnética de cargas elétricas em movimento, de acordo com os conceitos da teoria de campo, é explicada da seguinte forma: todo movimento carga elétrica cria um campo magnético no espaço circundante que pode atuar sobre outras cargas elétricas em movimento.

B é uma quantidade física que é uma força característica de um campo magnético. É chamada de indução magnética (ou indução de campo magnético).

Indução magnética- grandeza vetorial. A magnitude do vetor de indução magnética é igual à razão entre o valor máximo da força Ampere atuando em um condutor reto com corrente e a intensidade da corrente no condutor e seu comprimento:

Unidade de indução magnética. No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de indução magnética é considerada a indução de um campo magnético no qual uma força Ampere máxima de 1 N atua sobre cada metro de comprimento de condutor com corrente de 1 A. Esta unidade é chamada tesla (abreviado como T), em homenagem ao notável físico iugoslavo N. Tesla:

FORÇA DE LORENTZ

O movimento de um condutor condutor de corrente em um campo magnético mostra que o campo magnético atua sobre as cargas elétricas em movimento. A força Ampere atua no condutor F A = ​​​​IBlsin a, e a força de Lorentz atua sobre uma carga em movimento:

Onde a- ângulo entre os vetores B e v.

Movimento de partículas carregadas em um campo magnético. Em um campo magnético uniforme, uma partícula carregada movendo-se a uma velocidade perpendicular às linhas de indução do campo magnético é influenciada por uma força m, de magnitude constante e dirigida perpendicularmente ao vetor velocidade. Sob a influência de uma força magnética, a partícula adquire. aceleração, cujo módulo é igual a:

Em um campo magnético uniforme, essa partícula se move em círculo. O raio de curvatura da trajetória ao longo da qual a partícula se move é determinado a partir da condição da qual ela segue,

O raio de curvatura da trajetória é um valor constante, pois uma força perpendicular ao vetor velocidade altera apenas sua direção, mas não sua magnitude. E isto significa que esta trajetória é um círculo.

O período de revolução de uma partícula em um campo magnético uniforme é igual a:

A última expressão mostra que o período de revolução de uma partícula em um campo magnético uniforme não depende da velocidade e do raio de sua trajetória.

Se a intensidade do campo elétrico for zero, então a força de Lorentz l é igual à força magnética m:

INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA

O fenômeno da indução eletromagnética foi descoberto por Faraday, que estabeleceu que uma corrente elétrica surge em um circuito condutor fechado com qualquer mudança no campo magnético que penetra no circuito.

FLUXO MAGNÉTICO

Fluxo magnético F(fluxo de indução magnética) através de uma área de superfície S- um valor igual ao produto da magnitude do vetor de indução magnética e a área S e cosseno do ângulo A entre o vetor e a normal à superfície:

Ф=BScos

No SI, a unidade de fluxo magnético é 1 Weber (Wb) - fluxo magnético através de uma superfície de 1 m2 localizada perpendicularmente à direção de um campo magnético uniforme, cuja indução é de 1 T:

Indução eletromagnética- o fenômeno da ocorrência de corrente elétrica em um circuito condutor fechado com qualquer mudança no fluxo magnético que penetra no circuito.

Surgindo em circuito fechado, a corrente induzida tem uma direção tal que seu campo magnético neutraliza a mudança no fluxo magnético que a causa (regra de Lenz).

LEI DA INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA

Os experimentos de Faraday mostraram que a intensidade da corrente induzida I i em um circuito condutor é diretamente proporcional à taxa de mudança no número de linhas de indução magnética que penetram na superfície delimitada por este circuito.

Portanto, a intensidade da corrente de indução é proporcional à taxa de variação do fluxo magnético através da superfície delimitada pelo contorno:

Sabe-se que se aparecer uma corrente no circuito, isso significa que forças externas atuam sobre as cargas livres do condutor. O trabalho realizado por essas forças para mover uma carga unitária ao longo de um circuito fechado é chamado de força eletromotriz (EMF). Vamos encontrar a fem induzida ε i.

De acordo com a lei de Ohm para um circuito fechado

Como R não depende de , então

A fem induzida coincide na direção com a corrente induzida, e esta corrente, de acordo com a regra de Lenz, é direcionada de modo que o fluxo magnético criado por ela contrarie a mudança no fluxo magnético externo.

Lei da Indução Eletromagnética

A fem induzida em um circuito fechado é igual à taxa de variação do fluxo magnético que passa pelo circuito tomado com o sinal oposto:

AUTO-INDUÇÃO. INDUTÂNCIA

A experiência mostra que o fluxo magnético F associado a um circuito é diretamente proporcional à corrente nesse circuito:

F = L*I .

Indutância de loop eu- coeficiente de proporcionalidade entre a corrente que passa pelo circuito e o fluxo magnético por ele criado.

A indutância de um condutor depende de sua forma, tamanho e propriedades do ambiente.

Auto-indução- o fenômeno da ocorrência de fem induzida em um circuito quando o fluxo magnético muda causado por uma mudança na corrente que passa pelo próprio circuito.

A autoindução é um caso especial de indução eletromagnética.

A indutância é uma quantidade numericamente igual à fem autoindutiva que ocorre em um circuito quando a corrente nele muda em um por unidade de tempo. No SI, a unidade de indutância é considerada a indutância de um condutor no qual, quando a intensidade da corrente muda em 1 A em 1 s, ocorre uma fem autoindutiva de 1 V. Esta unidade é chamada de Henry (H):

ENERGIA DO CAMPO MAGNÉTICO

O fenômeno da autoindução é semelhante ao fenômeno da inércia. A indutância desempenha o mesmo papel ao alterar a corrente que a massa desempenha ao alterar a velocidade de um corpo. O análogo da velocidade é atual.

Isso significa que a energia do campo magnético da corrente pode ser considerada um valor semelhante à energia cinética do corpo:

Suponhamos que após desconectar a bobina da fonte, a corrente no circuito diminua com o tempo de acordo com uma lei linear.

Neste caso, a fem auto-induzida tem um valor constante:

onde I é o valor inicial da corrente, t é o período de tempo durante o qual a intensidade da corrente diminui de I para 0.

Durante o tempo t, uma carga elétrica passa pelo circuito q = eu cp t. Porque Eu cp = (eu + 0)/2 = eu/2, então q=isto/2. Portanto, o trabalho da corrente elétrica:

Este trabalho é realizado devido à energia do campo magnético da bobina. Assim obtemos novamente:

Exemplo. Determine a energia do campo magnético da bobina na qual, a uma corrente de 7,5 A, o fluxo magnético é 2,3 * 10 -3 Wb. Como a energia do campo mudará se a intensidade da corrente for reduzida à metade?

A energia do campo magnético da bobina é W 1 = LI 1 2 /2. Por definição, a indutância da bobina é L = Ф/I 1. Por isso,

Entre as muitas definições e conceitos associados ao campo magnético, merece destaque o fluxo magnético, que possui uma certa direcionalidade. Esta propriedade é amplamente utilizada em eletrônica e engenharia elétrica, no projeto de instrumentos e dispositivos, bem como no cálculo de diversos circuitos.

Conceito de fluxo magnético

Em primeiro lugar, é necessário estabelecer exatamente o que se chama de fluxo magnético. Este valor deve ser considerado em combinação com um campo magnético uniforme. É homogêneo em todos os pontos do espaço designado. Uma determinada superfície com uma determinada área, designada pelo símbolo S, é afetada pelo campo magnético. As linhas de campo atuam nesta superfície e a interceptam.

Assim, o fluxo magnético Ф que atravessa uma superfície com área S consiste em um certo número de linhas que coincidem com o vetor B e passam por esta superfície.

Este parâmetro pode ser encontrado e exibido na forma da fórmula Ф = BS cos α, em que α é o ângulo entre a direção normal à superfície S e o vetor de indução magnética B. Com base nesta fórmula, é possível determinar o fluxo magnético com um valor máximo em que cos α = 1 , e a posição do vetor B se tornará paralela à normal perpendicular à superfície S. E, inversamente, o fluxo magnético será mínimo se o vetor B estiver localizado perpendicularmente ao normal.

EM esta opção as linhas vetoriais simplesmente deslizam ao longo do plano e não o cruzam. Ou seja, o fluxo é levado em consideração apenas ao longo das linhas do vetor de indução magnética que cruza uma superfície específica.

Para encontrar esse valor, são usados ​​​​weber ou volt-segundos (1 Wb = 1 V x 1 s). Este parâmetro pode ser medido em outras unidades. O valor menor é o maxwell, que é 1 Wb = 10 8 μs ou 1 μs = 10 -8 Wb.

Energia do campo magnético e fluxo magnético

Se uma corrente elétrica passa por um condutor, um campo magnético com energia é formado ao seu redor. Sua origem está associada à energia elétrica da fonte de corrente, que é parcialmente consumida para superar a fem autoindutiva que ocorre no circuito. Essa é a chamada autoenergia da corrente, pela qual ela é formada. Ou seja, o campo e as energias atuais serão iguais entre si.

O valor da própria energia da corrente é expresso pela fórmula W = (L x I 2)/2. Esta definição é considerada igual ao trabalho realizado por uma fonte de corrente que supera a indutância, ou seja, a fem autoindutiva e cria uma corrente em um circuito elétrico. Quando a corrente para de funcionar, a energia do campo magnético não desaparece sem deixar vestígios, mas é liberada, por exemplo, na forma de um arco ou faísca.

O fluxo magnético que surge no campo também é conhecido como fluxo de indução magnética com positivo ou valor negativo, cuja direção é convencionalmente designada por um vetor. Via de regra, esse fluxo passa por um circuito por onde flui a corrente elétrica. Com uma direção positiva da normal em relação ao contorno, a direção do movimento da corrente é um valor determinado de acordo com. Neste caso, o fluxo magnético criado pelo circuito com choque elétrico, e passando por esse contorno, sempre terá valor maior que zero. Medições práticas também indicam isso.

O fluxo magnético é geralmente medido em unidades estabelecidas pelo sistema SI internacional. Este é o já conhecido Weber, que representa a quantidade de fluxo que passa por um plano com área de 1 m2. Esta superfície é colocada perpendicularmente às linhas do campo magnético com uma estrutura uniforme.

Este conceito é bem descrito pelo teorema de Gauss. Reflete a ausência de cargas magnéticas, de modo que as linhas de indução sempre aparecem fechadas ou indo ao infinito sem começo nem fim. Ou seja, o fluxo magnético que passa por qualquer tipo de superfície fechada é sempre zero.

O fluxo do vetor de indução magnética B através de qualquer superfície. O fluxo magnético através de uma pequena área dS, dentro da qual o vetor B permanece inalterado, é igual a dФ = ВndS, onde Bn é a projeção do vetor na normal à área dS. Fluxo magnético F através do final... ... Grande dicionário enciclopédico

FLUXO MAGNÉTICO- (fluxo de indução magnética), fluxo F ​​do vetor magnético. indução B através de k.l. superfície. M. p. dФ através de uma pequena área dS, dentro dos limites dos quais o vetor B pode ser considerado inalterado, é expresso pelo produto do tamanho da área e pela projeção Bn do vetor em ... ... Enciclopédia física

fluxo magnético- Uma quantidade escalar igual ao fluxo de indução magnética. [GOST R 52002 2003] fluxo magnético O fluxo de indução magnética através de uma superfície perpendicular ao campo magnético, definido como o produto da indução magnética em um determinado ponto pela área... ... Guia do Tradutor Técnico

FLUXO MAGNÉTICO- (símbolo F), uma medida da força e extensão do CAMPO MAGNÉTICO. O fluxo através da área A perpendicularmente ao mesmo campo magnético é Ф = mHA, onde m é a PERMEABILIDADE magnética do meio e H é a intensidade do campo magnético. A densidade do fluxo magnético é o fluxo... ... Dicionário enciclopédico científico e técnico

FLUXO MAGNÉTICO- fluxo Ф do vetor de indução magnética (ver (5)) B através da superfície S normal ao vetor B em um campo magnético uniforme. Unidade SI de fluxo magnético (cm) ... Grande Enciclopédia Politécnica

FLUXO MAGNÉTICO- um valor que caracteriza o efeito magnético em uma determinada superfície. O campo magnético é medido pelo número de linhas magnéticas de força que passam por uma determinada superfície. Dicionário técnico ferroviário. M.: Transporte estatal... ... Dicionário técnico ferroviário

Fluxo magnético- uma grandeza escalar igual ao fluxo de indução magnética... Fonte: ENGENHARIA ELÉTRICA. TERMOS E DEFINIÇÕES DE CONCEITOS BÁSICOS. GOST R 52002 2003 (aprovado pela Resolução do Padrão Estadual da Federação Russa de 01/09/2003 N 3 art.) ... Terminologia oficial

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fluxo magnético- , o fluxo de indução magnética é o fluxo do vetor de indução magnética através de qualquer superfície. Para uma superfície fechada, o fluxo magnético total é zero, o que reflete a natureza solenoidal do campo magnético, ou seja, a ausência na natureza... Dicionário Enciclopédico de Metalurgia

Fluxo magnético- 12. Fluxo magnético Fluxo de indução magnética Fonte: GOST 19880 74: Engenharia elétrica. Conceitos Básicos. Termos e definições documento original 12 magnético em ... Livro de referência de dicionário de termos de documentação normativa e técnica

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A imagem mostra um campo magnético uniforme. Homogêneo significa o mesmo em todos os pontos de um determinado volume. Uma superfície com área S é colocada em um campo. As linhas do campo cruzam a superfície.

Determinação do fluxo magnético:

O fluxo magnético Ф através da superfície S é o número de linhas do vetor de indução magnética B passando pela superfície S.

Fórmula do fluxo magnético:

aqui α é o ângulo entre a direção do vetor de indução magnética B e a normal à superfície S.

A partir da fórmula do fluxo magnético fica claro que o fluxo magnético máximo estará em cos α = 1, e isso acontecerá quando o vetor B for paralelo à normal à superfície S. O fluxo magnético mínimo estará em cos α = 0, isso acontecerá quando o vetor B for perpendicular à normal à superfície S, pois neste caso as retas do vetor B deslizarão ao longo da superfície S sem intersectá-la.

E de acordo com a definição de fluxo magnético, são levadas em consideração apenas as linhas do vetor de indução magnética que cruzam uma determinada superfície.

O fluxo magnético é medido em webers (volt-segundos): 1 wb = 1 v * s. Além disso, Maxwell é usado para medir o fluxo magnético: 1 wb = 10 8 μs. Conseqüentemente, 1 μs = 10 -8 vb.

O fluxo magnético é uma quantidade escalar.

ENERGIA DO CAMPO MAGNÉTICO DA CORRENTE

Em torno de um condutor que transporta corrente existe um campo magnético que possui energia. De onde isso vem? A fonte de corrente incluída no circuito elétrico possui uma reserva de energia. No momento de fechar o circuito elétrico, a fonte de corrente gasta parte de sua energia para superar a ação da fem autoindutiva que surge. Essa parte da energia, chamada de energia própria da corrente, vai para a formação de um campo magnético. A energia do campo magnético é igual à energia intrínseca da corrente. A autoenergia da corrente é numericamente igual ao trabalho que a fonte de corrente deve realizar para superar a fem de autoindução a fim de criar uma corrente no circuito.

A energia do campo magnético criado pela corrente é diretamente proporcional ao quadrado da corrente. Para onde vai a energia do campo magnético depois que a corrente cessa? - destaca-se (quando um circuito com corrente suficientemente grande é aberto, pode ocorrer faísca ou arco)

4.1. Lei da indução eletromagnética. Autoindução. Indutância

Fórmulas básicas

· Lei da indução eletromagnética (lei de Faraday):

, (39)

onde está a fem de indução é o fluxo magnético total (ligação de fluxo).

· Fluxo magnético criado pela corrente no circuito,

onde está a indutância do circuito é a intensidade da corrente;

· Lei de Faraday aplicada à autoindução

· Fem de indução, que ocorre quando a estrutura gira com corrente em um campo magnético,

onde está a indução do campo magnético é a área do quadro;

Indutância solenóide

, (43)

onde é a constante magnética; é a permeabilidade magnética da substância; é o número de voltas do solenóide;

Força atual ao abrir o circuito

onde é a corrente estabelecida no circuito; é a indutância do circuito;

Força atual ao fechar o circuito

. (45)

Tempo de relaxar

Exemplos de resolução de problemas

Exemplo 1.

O campo magnético muda de acordo com a lei , onde = 15 mT,. Uma bobina condutora circular com raio = 20 cm é colocada em um campo magnético formando um ângulo com a direção do campo (no momento inicial). Encontre a fem induzida que surge na bobina no tempo = 5 s.

Solução

De acordo com a lei da indução eletromagnética, a fem indutiva que surge em uma bobina é , onde está o fluxo magnético acoplado na bobina.

onde está a área da curva é o ângulo entre a direção do vetor de indução magnética e a normal ao contorno :.

Vamos substituir os valores numéricos: = 15 mT,, = 20 cm = = 0,2 m,.

Cálculos dão .

De acordo com a lei de Faraday, onde, então, mas, portanto.

O sinal “-” indica que a fem induzida e a corrente induzida são direcionadas no sentido anti-horário.

AUTO-INDUÇÃO

Cada condutor através do qual a corrente elétrica flui está em seu próprio campo magnético.

Quando a intensidade da corrente muda no condutor, o campo m muda, ou seja, o fluxo magnético criado por esta corrente muda. Uma mudança no fluxo magnético leva ao surgimento de um campo elétrico de vórtice e uma fem induzida aparece no circuito. Este fenômeno é chamado de autoindução. A autoindução é o fenômeno da ocorrência de fem induzida em um circuito elétrico como resultado de uma mudança na intensidade da corrente. A fem resultante é chamada fem auto-induzida

Manifestação do fenômeno da autoindução

Fechamento de circuito Quando há um curto-circuito no circuito elétrico, a corrente aumenta, o que provoca um aumento no fluxo magnético na bobina, e surge um campo elétrico de vórtice direcionado contra a corrente, ou seja, Uma fem de autoindução surge na bobina, evitando o aumento da corrente no circuito (o campo de vórtice inibe os elétrons). Como resultado L1 acende mais tarde, do que L2.

Circuito aberto Quando o circuito elétrico é aberto, a corrente diminui, ocorre uma diminuição do fluxo na bobina e surge um campo elétrico de vórtice, direcionado como uma corrente (tentando manter a mesma intensidade de corrente), ou seja, Uma fem auto-induzida surge na bobina, mantendo a corrente no circuito. Como resultado, L quando desligado pisca intensamente. Conclusão em engenharia elétrica, o fenômeno da autoindução se manifesta quando o circuito é fechado (a corrente elétrica aumenta gradativamente) e quando o circuito é aberto (a corrente elétrica não desaparece imediatamente).

INDUTÂNCIA

De que depende a fem auto-induzida? A corrente elétrica cria seu próprio campo magnético. O fluxo magnético através do circuito é proporcional à indução do campo magnético (Ф ~ B), a indução é proporcional à intensidade da corrente no condutor (B ~ I), portanto o fluxo magnético é proporcional à intensidade da corrente (Ф ~ I ). A fem de autoindução depende da taxa de variação da corrente no circuito elétrico, das propriedades do condutor (tamanho e forma) e da permeabilidade magnética relativa do meio em que o condutor está localizado. Uma quantidade física que mostra a dependência da fem de autoindução do tamanho e forma do condutor e do ambiente em que o condutor está localizado é chamada de coeficiente de autoindução ou indutância. Indutância - física. um valor numericamente igual à fem autoindutiva que ocorre no circuito quando a corrente muda em 1 Ampere em 1 segundo. A indutância também pode ser calculada usando a fórmula:

onde Ф é o fluxo magnético através do circuito, I é a intensidade da corrente no circuito.

Unidades SI de indutância:

A indutância da bobina depende: do número de voltas, do tamanho e formato da bobina e da permeabilidade magnética relativa do meio (possivelmente um núcleo).

EMF AUTO-INDUÇÃO

A fem autoindutiva evita que a corrente aumente quando o circuito é ligado e que a corrente diminua quando o circuito é aberto.

Para caracterizar a magnetização de uma substância em um campo magnético, é utilizado momento magnético (P eu ). É numericamente igual ao torque mecânico experimentado por uma substância em um campo magnético com indução de 1 Tesla.

O momento magnético de uma unidade de volume de uma substância a caracteriza magnetização - eu , é determinado pela fórmula:

EU=R eu /V , (2.4)

Onde V - volume da substância.

A magnetização no sistema SI é medida, assim como a intensidade, em Veículo, uma quantidade vetorial.

As propriedades magnéticas das substâncias são caracterizadas suscetibilidade magnética volumétrica - c Ó , quantidade adimensional.

Se qualquer corpo for colocado em um campo magnético com indução EM 0 , então ocorre sua magnetização. Como resultado, o corpo cria seu próprio campo magnético com indução EM " , que interage com o campo magnetizante.

Neste caso, o vetor de indução no meio (EM) será composto por vetores:

B =B 0 +B " (sinal do vetor omitido), (2.5)

Onde EM " - indução do próprio campo magnético de uma substância magnetizada.

A indução do seu próprio campo é determinada pelas propriedades magnéticas da substância, que são caracterizadas pela suscetibilidade magnética volumétrica - c Ó , a seguinte expressão é verdadeira: EM " = c Ó EM 0 (2.6)

Dividido por eu 0 expressão (2.6):

EM " /m Ó = c Ó EM 0 /m 0

Nós temos: N " = c Ó N 0 , (2.7)

Mas N " determina a magnetização de uma substância EU , ou seja N " = EU , então de (2.7):

eu =c Ó N 0 . (2.8)

Assim, se uma substância está num campo magnético externo com uma força N 0 , então a indução dentro dele é determinada pela expressão:

B=B 0 +B " =m 0 N 0 +m 0 N " =m 0 (N 0 +eu)(2.9)

A última expressão é estritamente verdadeira quando o núcleo (substância) está completamente em um campo magnético externo uniforme (toro fechado, solenóide infinitamente longo, etc.).