Apa itu induksi magnet

Pada artikel ini, kita akan mencoba memahami apa itu induksi magnet, bagaimana hubungannya dengan medan magnet, apa hubungan induksi magnet dengan arus, dan bagaimana pengaruhnya terhadap arus. Mari kita ingat aturan dasar yang menentukan arah garis induksi, dan perhatikan juga beberapa rumus yang akan membantu memecahkan masalah magnetostatika.

Kekuatan karakteristik medan magnet pada titik tertentu di ruang angkasa adalah induksi magnet B. Kuantitas vektor ini menentukan gaya medan magnet yang bekerja pada partikel bermuatan yang bergerak di dalamnya. Jika muatan partikel adalah q, kecepatannya adalah v dan induksi medan magnet di suatu titik dalam ruang adalah B, maka sebuah gaya bekerja pada partikel di titik tersebut dari sisi medan magnet:

Jadi, B adalah vektor yang besar dan arahnya sedemikian rupa sehingga gaya Lorentz yang bekerja pada muatan bergerak di sisi medan magnet sama dengan:

Di sini, alpha adalah sudut antara vektor kecepatan dan vektor induksi magnetik. Vektor gaya Lorentz F tegak lurus terhadap vektor kecepatan dan vektor induksi magnetik.Arahnya ditentukan untuk kasus gerak partikel bermuatan positif dalam medan magnet seragam aturan tangan kiri:

«Jika tangan kiri diposisikan sedemikian rupa sehingga vektor induksi magnet memasuki telapak tangan, dan empat jari yang terulur diarahkan ke arah gerak partikel bermuatan positif, maka ibu jari yang ditekuk 90 derajat akan menunjukkan arah gaya Lorentz.»

Karena arus dalam konduktor adalah pergerakan partikel bermuatan, induksi magnetik juga dapat didefinisikan sebagai rasio momen mekanis maksimum yang bekerja pada rangka dengan medan magnet seragam terhadap produk arus dalam rangka dengan luas bingkai:

Induksi magnetik adalah karakteristik dasar medan magnet, mirip dengan kekuatan medan listrik... Dalam sistem SI, induksi magnetik diukur dalam tesla (T), dalam sistem CGS dalam gauss (G). 1 tesla = 10.000 gauss. 1 T adalah induksi dari medan magnet seragam di mana momen gaya mekanis rotasi maksimum sama dengan 1 N • m bekerja pada kerangka seluas 1 m2 yang melaluinya arus 1 A mengalir.

Ngomong-ngomong, induksi medan magnet bumi pada garis lintang 50 ° rata-rata 0,00005 T, dan di ekuator - 0,000031 T. Vektor induksi magnet selalu diarahkan secara bersinggungan dengan garis medan magnet.

Loop yang ditempatkan dalam medan magnet seragam ditembus oleh fluks magnet Ф, — fluks vektor induksi magnetik. Besarnya fluks magnet F tergantung pada arah vektor induksi magnetik relatif terhadap kontur, besarnya dan luas kontur yang ditembus oleh garis-garis induksi magnetik.Jika vektor B tegak lurus dengan luas loop, maka fluks magnet F yang menembus loop akan maksimal.

Istilah induksi itu sendiri berasal dari bahasa Latin "induksi", yang berarti "bimbingan" (misalnya menyarankan suatu pemikiran — yaitu, menimbulkan suatu pemikiran). Sinonim: bimbingan, latar belakang, pendidikan. Jangan bingung dengan fenomena induksi elektromagnetik.

Kabel hidup ada di sekitarnya Medan gaya… Medan magnet arus listrik ditemukan pada tahun 1820 oleh fisikawan Denmark Hans Christian Oersted. Untuk menentukan arah garis gaya induksi medan magnet B arus listrik I yang mengalir sepanjang kawat lurus, gunakan sekrup kanan atau aturan gimbal:

«Arah rotasi gagang gimbal menunjukkan arah garis induksi magnetik B, dan gerakan progresif gimbal sesuai dengan arah arus dalam konduktor.»

Dalam hal ini, nilai induksi magnet B pada jarak R dari konduktor berarus I dapat dicari dengan rumus:

dimana konstanta magnetik:

Jika garis intensitas medan elektrostatik E, dimulai dari muatan positif, diakhiri dengan negatif, maka garis induksi magnetik B selalu tertutup. Tidak seperti muatan listrik, muatan magnet yang akan membuat kutub seperti muatan listrik belum ditemukan di alam.

Sekarang beberapa kata tentang magnet permanen… Pada awal abad ke-19, peneliti Prancis dan fisikawan alam André-Marie Ampere mengajukan hipotesis tentang arus molekuler. Menurut Ampere, pergerakan elektron di sekitar inti atom menghasilkan arus elementer, yang pada gilirannya menciptakan medan magnet elementer di sekitarnya.Dan jika sepotong feromagnet ditempatkan di medan magnet luar, maka magnet mikroskopis ini akan menyesuaikan diri di medan luar dan potongan feromagnet akan menjadi magnet.

Zat dengan nilai magnetisasi sisa yang tinggi, seperti paduan neodymium-besi-boron, saat ini memungkinkan untuk mendapatkan magnet permanen yang kuat. Magnet neodymium kehilangan tidak lebih dari 1-2% magnetisasinya dalam 10 tahun. Tetapi mereka dapat dengan mudah mengalami demagnetisasi dengan memanaskan hingga suhu + 70 ° C atau lebih.

Kami harap artikel ini membantu Anda mendapatkan gambaran umum tentang apa itu induksi magnet dan dari mana asalnya.