Le champ magnétique du solénoïde. Électro-aimants
Aucun doute, tout le monde dans l'enfance aimait jouer avecaimant. Obtenez un aimant permanent était très simple: il a besoin de trouver une vieille colonne, retirez-le du haut-parleur de reproduction du son et, après simple « action vandalnyh, » sortir de son aimant annulaire. Sans surprise, beaucoup test a été effectué avec les dépôts métalliques et une feuille de papier. La sciure de bois placé rayures - dans le sens de l'intensité du champ.
En génie électrique, une distribution beaucoup plus largereçu non permanent, mais électro-aimants. Il est connu au cours de la physique que lorsqu'un courant circule à travers un conducteur, un champ magnétique autour de celui-ci est créé, dont la valeur est directement liée à la valeur actuelle du courant.
Les douteurs peuvent répéter l'expérience la plus simpleOersted, quand une boussole est placée à côté du conducteur rectiligne avec le courant. Dans ce cas, la flèche va dévier du pôle nord géographique de la planète (perpendiculaire au fil). La direction de la déviation peut être déterminée à l'aide de la règle de la main droite: placez la main droite parallèlement à la paume du conducteur vers le bas. 4 doigts doivent indiquer la direction du courant. Ensuite, le pouce plié à 90 degrés marque le côté de déflexion de la flèche. Autour du fil droit, le champ magnétique ressemble à un cylindre avec un fil au milieu. Mais les lignes de tension forment des anneaux.
En génie électrique, ces champs magnétiquessont principalement utilisés dans les bobines. Souvent on peut entendre l'expression "champ magnétique d'un solénoïde". Imaginez un clou ordinaire et un mince fil isolé. Enroulant uniformément le fil sur l'ongle, on obtient un solénoïde. Dans ce cas, l'ongle affecte le champ magnétique du solénoïde, mais c'est un sujet complètement différent. Il est important de comprendre ce que signifie exactement le terme. Si maintenant connecter la bobine à la source de courant, alors autour de lui un champ magnétique se posera.
L'énergie du champ magnétique du solénoïdeest directement proportionnel à la valeur de l'inductance et au carré du courant traversant les spires. À son tour, l'inductance dépend du carré du nombre de tours. Dans ce cas, il faut tenir compte de la conception de l'enroulement: il peut s'agir d'un cas simple avec une couche de spires, et aussi d'une structure multicouche, où la direction du courant dans les spires a un effet correctif sur l'énergie totale. Les solénoïdes sont utilisés dans les schémas de tramways, de mécanismes de coupe, de contacteurs, etc.
Le champ magnétique du solénoïde estdes anneaux émergeant d'une extrémité de l'enroulement et entrant dans l'autre. A l'intérieur de la bobine, les lignes de force ne sont pas interrompues, mais se propagent dans un milieu diélectrique ou le long d'un noyau conducteur. Corollaire: le champ du solénoïde est polaire. Les lignes sortent du pôle nord magnétique et retournent au pôle sud. Il n'est pas difficile de deviner que le champ magnétique du solénoïde dépend de la polarité de la source de courant connectée aux extrémités du fil. Les propriétés magnétiques du solénoïde coïncident pratiquement avec l'aimant permanent. Ceci permet au solénoïde d'être utilisé comme électroaimant. En production, vous pouvez voir les grues, qui à la place du crochet placé un disque électromagnétique. C'est le "grand frère" du solénoïde - l'enroulement sur le noyau. La particularité de tous les électroaimants est que les propriétés magnétiques n'existent que lorsque le courant circule dans les spires.
En plus des solénoïdes, les tores sont souvent utilisés. Ce sont les mêmes tours de fil, mais enroulés sur un circuit magnétique circulaire. En conséquence, le champ magnétique du solénoïde et le tore sont différents. La caractéristique principale est que les lignes de force du champ magnétique se propagent le long du noyau magnétique à l'intérieur de la bobine elle-même, et non à l'extérieur, comme dans le cas d'un solénoïde. Tout ceci indique un rendement plus élevé des bobines sur le matériau magnétiquement conducteur en anneau. Conséquence: les transformateurs toroïdaux sont fiables et ont moins de pertes que leurs homologues habituels.
