Магнітнае поле саленоіда. электрамагніты

Без сумневу, усім у дзяцінстве падабалася гуляцца з магнітам. Расстарацца пастаянны магніт было вельмі проста: для гэтага трэба было знайсці старую калонку, выняць з яе звуковоспроизводящий дынамік і, пасля нескладаных «вандальных дзеянняў», дастаць з яе кальцавой магніт. Нядзіўна, што многія праводзілі вопыт з металічным пілавіннем і лістом паперы. Пілавінне размяшчаліся палосамі - уздоўж ліній напружанасці поля.

У электратэхніцы нашмат большае распаўсюджванне атрымалі не пастаянныя, а электрамагніты. З курсу фізікі вядома, што пры праходжанні электрычнага току па правадыру, вакол апошняга ствараецца магнітнае поле, велічыня якога непасрэдна звязана з дзеючым значэннем току.

Сумняваюцца могуць паўтарыць найпросты вопыт Эрстэда, калі побач з прамалінейным правадыром з токам размяшчаецца компас. Пры гэтым стрэлка будзе адхіляцца ад геаграфічнага паўночнага полюса планеты (перпендыкулярна проваду). Напрамак адхіленні можна вызначыць пры дапамозе правілы правай рукі: размяшчаем правую руку паралельна правадыру далонню ўніз. 4 пальца павінны ўказваць кірунак току. Тады адагнуты на 90 градусаў вялікі палец пакажа бок адхіленні стрэлкі. Вакол прамога провада магнітнае поле мае выгляд цыліндру з провадам пасярэдзіне. А вось лініі напружанасці ўтвараюць кольцы.

У электратэхніцы названыя магнітныя палі выкарыстоўваюцца, перш за ўсё, у шпульках. Часта можна пачуць выраз «магнітнае поле саленоіда». Уявім сабе звычайны цвік і тонкі провад у ізаляцыі. Раўнамерна наматывая провад на цвік, атрымліваем саленоід. У дадзеным выпадку цвік ўплывае на магнітнае поле саленоіда, але гэта тэма зусім іншага артыкула. Важна зразумець, што менавіта разумеюць пад тэрмінам. Калі зараз падключыць катушку да крыніцы току, то вакол яе паўстане магнітнае поле.

Энергія магнітнага поля саленоіда прямопропорциональна значэнні індуктыўнасці і квадрату які праходзіць па вітках току. У сваю чаргу, індуктыўнасць залежыць ад квадрата ліку віткоў. Пры гэтым трэба ўлічваць канструкцыю абмоткі: гэта можа быць просты выпадак з адным пластом віткоў, а таксама шматслаёвая структура, дзе кірунак току ў вітках аказвае карэктуе дзеянне на сумарную энергію. Саленоід выкарыстоўваюцца ў схемах трамваяў, рэжучыя механізмаў, контакторов і пр.

Магнітнае поле саленоіда ўяўляе сабой кольцы, якія выходзяць з аднаго канца абмоткі і якія ўваходзяць у іншы. Усярэдзіне шпулек сілавыя лініі не перарываюцца, а распаўсюджваюцца ў дыэлектрычнай асяроддзі або па які праводзіць стрыжня. Следства: поле саленоіда палярна. Лініі выходзяць з магнітнага паўночнага полюса, а вяртаюцца ў паўднёвы. Няцяжка здагадацца, што магнітнае поле саленоіда залежыць ад палярнасці крыніцы току, падлучанага да канцоў провада. Магнітныя ўласцівасці саленоіда практычна супадаюць з пастаянным магнітам. Гэта дазваляе выкарыстоўваць саленоід ў якасці электрамагніта. На вытворчасці можна ўбачыць краны, у якіх замест крука размешчаны дыск электрамагніта. Гэта «вялікі брат» саленоіда - абмотка на стрыжні. Асаблівасць усіх электрамагнітаў у тым, што магнітныя ўласцівасці існуюць толькі пры праходжанні току па вітках.

Акрамя саленоідам часта выкарыстоўваюцца тороиды. Гэта тыя ж самыя віткі драты, але накручаныя на магнитопроводе круглай формы. Адпаведна, магнітнае поле саленоіда і тороида розныя. Галоўная асаблівасць у тым, што сілавыя лініі напружанасці магнітнага поля распаўсюджваюцца па аснове-магнитопроводу ўнутры самой шпулькі, а не па-за яе, як у выпадку саленоіда. Усё гэта сведчыць аб больш высокім ККД шпулек на кальцавым магнитопроводящем матэрыяле. Следства: тараідальныя трансфарматары надзейныя і валодаюць меншымі стратамі, чым іх звыклыя субраты.