Electromagnetism

în timp ce magneții permanenți produc un câmp magnetic static bun și uneori foarte puternic, în unele aplicații rezistența acestui câmp magnetic este încă prea slabă sau trebuie să putem controla cantitatea de flux magnetic prezent. Deci, pentru a produce un câmp magnetic mult mai puternic și mai controlabil, trebuie să folosim electricitate.,folosind bobine de sârmă înfășurate sau înfășurate în jurul unui material magnetic moale, cum ar fi un miez de fier, putem produce electromagneți foarte puternici pentru utilizarea în multe tipuri diferite de aplicații electrice. Această utilizare a bobinelor de sârmă produce o relație între electricitate și magnetism care ne dă o altă formă de magnetism numită Electromagnetism.,

Electromagnetismul este produs atunci când un curent electric circulă printr-un simplu conductor, cum ar fi o lungime de sârmă sau cablu, ca și curentul trece de-a lungul întregului conductor apoi un câmp magnetic este creat de-a lungul întregului conductor. Câmpul magnetic mic creat în jurul conductorului are o direcție definită, atât polii” nord”, cât și” Sud ” produși fiind determinați de direcția curentului electric care curge prin conductor.,prin urmare, este necesar să se stabilească o relație între curentul care curge prin conductor și câmpul magnetic rezultat produs în jurul acestuia de acest flux de curent, permițându-ne să definim relația care există între electricitate și Magnetism sub formă de Electromagnetism.am stabilit că atunci când un curent electric curge printr-un conductor, în jurul acestuia se produce un câmp electromagnetic circular, cu liniile magnetice de flux care formează bucle complete care nu traversează întreaga lungime a conductorului.,direcția de rotație a acestui câmp magnetic este guvernată de direcția curentului care curge prin conductor, câmpul magnetic corespunzător produs fiind mai puternic în apropierea centrului conductorului de transport curent. Acest lucru se datorează faptului că lungimea căii buclelor fiind mai mare cu cât este mai departe de conductor, rezultând linii de flux mai slabe, așa cum se arată mai jos.,

Câmpul Magnetic în jurul unui Conductor

Un mod simplu de a determina direcția de câmp magnetic în jurul conductorului este să ia în considerare pus-o cu un lemn obișnuit șurub într-o foaie de hârtie. Pe măsură ce șurubul intră în hârtie, acțiunea de rotație este în sensul acelor de ceasornic, iar singura parte a șurubului care este vizibilă deasupra hârtiei este capul șurubului.,dacă șurubul de lemn este de tip pozidriv sau philips, Crucea de pe cap va fi vizibilă și această cruce este utilizată pentru a indica curentul care curge „în” hârtie și departe de observator.de asemenea, acțiunea de îndepărtare a șurubului este inversă, în sens invers acelor de ceasornic. Pe măsură ce curentul intră din partea de sus, părăsește partea inferioară a hârtiei și singura parte a șurubului de lemn care este vizibilă de jos este vârful sau punctul șurubului și este acest punct care este utilizat pentru a indica curentul care curge „din” hârtie și spre observator.,apoi, acțiunea fizică de înșurubare a șurubului de lemn în și din hârtie indică direcția curentului în conductor și, prin urmare, direcția de rotație a câmpului electromagnetic din jurul acestuia, așa cum se arată mai jos. Acest concept este cunoscut în general ca acțiune șurub mâna dreaptă.

acțiunea șurubului cu mâna dreaptă

un câmp magnetic implică existența a doi poli, un nord și un sud., Polaritatea unui conductor purtător de curent poate fi stabilită prin desenarea literelor majuscule S și N și apoi adăugarea de capete de săgeată la capătul liber al literelor, așa cum se arată mai sus, oferind o reprezentare vizuală a direcției câmpului magnetic.un alt concept mai familiar care determină atât direcția fluxului curent, cât și direcția rezultată a fluxului magnetic în jurul conductorului se numește „regula mâinii stângi”.,

regula mâinii stângi a
electromagnetismului

direcția recunoscută a unui câmp magnetic este de la polul nord la Polul Sud. Această direcție poate fi dedusă ținând conductorul de transport curent în mâna stângă, cu degetul mare îndreptat în direcția fluxului de electroni de la negativ la pozitiv.poziția degetelor așezate peste și în jurul conductorului va fi acum îndreptată în direcția liniilor magnetice de forță generate, așa cum se arată.,dacă direcția electronului care curge prin conductor este inversată, mâna stângă va trebui plasată pe cealaltă parte a conductorului cu degetul mare îndreptat în noua direcție a fluxului de curent electronic.de asemenea, pe măsură ce curentul este inversat, direcția câmpului magnetic produs în jurul conductorului va fi inversată, deoarece, așa cum am spus anterior, direcția câmpului magnetic depinde de direcția fluxului de curent.această „regulă a mâinii stângi” poate fi de asemenea utilizată pentru a determina direcția magnetică a polilor într-o bobină electromagnetică., De data aceasta, degetele indică direcția fluxului de electroni de la negativ la pozitiv, în timp ce degetul mare extins indică direcția Polului Nord. Există o variație pe această regulă numită „regula mâna dreaptă”, care se bazează pe așa-numitul flux curent convențional, (pozitiv la negativ).luați în considerare când o singură bucată dreaptă de sârmă este îndoită sub forma unei singure bucle, așa cum se arată mai jos. Deși curentul electric curge în aceeași direcție pe întreaga lungime a conductorului de sârmă, acesta va curge în direcții opuse prin hârtie., Acest lucru se datorează faptului că curentul părăsește hârtia pe o parte și intră în hârtie pe cealaltă, prin urmare, un câmp în sensul acelor de ceasornic și un câmp în sens antiorar sunt produse unul lângă celălalt pe foaia de hârtie.

spațiul rezultat între acești doi conductori devine un câmp magnetic „intensificat” cu liniile de forță care se răspândesc în așa fel încât să ia forma unui magnet de bare care generează un pol nord și Sud distinctiv în punctul de intersecție.,

Electromagnetism în jurul valorii de o Bucla

Curentul care trece prin două conductoare paralele de bucla sunt în direcții opuse ca curent prin bucla iese de pe partea stângă și se întoarce pe partea dreaptă. Acest lucru duce la câmpul magnetic din jurul fiecărui conductor din interiorul buclei fiind în direcția” aceeași ” unul față de celălalt.,

liniile de forță rezultate generate de curentul care curge prin buclă se opun reciproc în spațiul dintre cei doi conductori unde cei doi poli asemănători se întâlnesc deformând astfel liniile de forță din jurul fiecărui conductor, așa cum se arată.cu toate acestea, distorsiunea fluxului magnetic între cei doi conductori are ca rezultat o intensitate a câmpului magnetic la joncțiunea de Mijloc unde liniile de forță se apropie mai mult. Interacțiunea rezultată între cele două câmpuri similare produce o forță mecanică între cei doi conductori în timp ce încearcă să se respingă unul de celălalt., Într-o mașină electrică această respingere a acestor două câmpuri magnetice produce mișcare.cu toate acestea, deoarece conductorii nu se pot mișca, cele două câmpuri magnetice se ajută reciproc generând un pol nord și un sud de-a lungul acestei linii de interacțiune. Acest lucru duce la câmpul magnetic fiind cel mai puternic la mijloc între cei doi conductori. Intensitatea câmpului magnetic din jurul conductorului este proporțională cu Distanța de la conductor și cu cantitatea de curent care curge prin el.,câmpul magnetic generat în jurul unei lungimi drepte a firului care transportă curentul este foarte slab chiar și cu un curent ridicat care trece prin el. Cu toate acestea, dacă mai multe bucle ale firului sunt înfășurate împreună de-a lungul aceleiași axe producând o bobină de sârmă, câmpul magnetic rezultat va deveni și mai concentrat și mai puternic decât cel al unei singure bucle. Aceasta produce o bobină electromagnetică mai frecvent numită Solenoid.apoi, fiecare lungime a firului are efectul electromagnetismului în jurul său atunci când un curent electric curge prin el., Direcția câmpului magnetic fiind dependentă de direcția fluxului de curent. Putem crește rezistența câmpului magnetic generat prin formarea lungimii firului într-o bobină și vom analiza acest efect mai detaliat în tutorialul următor.