Ang batas ng kabuuang kasalukuyang sa mga simpleng salita
Ang paksang pamilyar sa marami, na pinamagatang "Electrical Engineering", ay naglalaman ng isang programa ng isang serye ng mga pangunahing batas na tumutukoy sa mga prinsipyo ng pakikipag-ugnayan sa pisikal para sa isang magnetic field. Pinapalawak nila ang kanilang epekto sa iba't ibang mga elemento ng mga de-koryenteng aparato, pati na rin ang kanilang mga istraktura at kapaligiran. Ang pisika ng mga proseso na nagaganap sa mga ito ay nauugnay sa mga pangunahing konsepto tulad ng mga alon ng kuryente at larangan. Ang batas ng kabuuang kasalukuyang nagtatatag ng ugnayan sa pagitan ng paggalaw ng mga singil ng kuryente at magnetikong larangan na nilikha nito (mas tiyak, ang intensity nito). Sinasabi ng modernong agham na ang application nito ay umaabot sa halos lahat ng mga kapaligiran.
Ang kakanyahan ng batas
Ang isinasaalang-alang na batas na naaangkop sa magnetic circuit ay tumutukoy sa sumusunod na dami ng kaugnayan sa pagitan ng mga nasasakupang sangkap nito. Ang sirkulasyon ng magnetic field vector sa isang saradong loop ay proporsyonal sa kabuuan ng mga alon na tumagos dito. Upang maunawaan ang pisikal na kahulugan ng batas ng kabuuang kasalukuyang, kakailanganin mong maging pamilyar sa mga graphical na representasyon ng mga proseso na inilarawan sa kanya.
Makikita mula sa pigura na tungkol sa dalawang conductor na may mga alon na I1 at I2 na dumadaloy sa kanila, isang patlang ang nabuo, na limitado ng circuit L. Ipinakilala ito bilang isang kaisipang sarado na may isip, ang eroplano na kung saan ay tinusok ng mga conductor na may mga gumagalaw na singil. Sa mga simpleng salita, ang batas na ito ay maaaring ipahiwatig tulad ng mga sumusunod. Sa pagkakaroon ng maraming mga daloy ng koryente sa pamamagitan ng haka-haka na haka-haka na saklaw na sakop ng circuit L, isang magnetic field na may isang naibigay na pamamahagi ng pag-igting ay nabuo sa loob nito.
Para sa positibong direksyon ng vector alinsunod sa batas para sa tabas ng magnetic circuit ay napili nang sunud-sunod. Maiisip din ito.
Ang nasabing kahulugan ng patlang ng eddy na nilikha ng mga alon ay nagpapahiwatig na ang direksyon ng bawat isa sa mga alon ay maaaring maging di-makatwiran.
Para sa sanggunian! Ang ipinakilala na istraktura ng patlang at ang patakaran ng pamahalaan na naglalarawan dapat itong makilala mula sa sirkulasyon ng electrostatic vector "E", na palaging katumbas ng zero na pag-bypass ng circuit. Bilang resulta nito, ang naturang larangan ay tumutukoy sa mga potensyal na istruktura. Ang sirkulasyon ng vector na "B" ng magnetic field ay hindi kailanman zero. Iyon ang dahilan kung bakit tinawag itong "vortex".
Mga pangunahing konsepto
Alinsunod sa batas na isinasaalang-alang, ang sumusunod na pinasimple na pamamaraan ay ginagamit upang makalkula ang mga magnetic field. Ang kabuuang kasalukuyang ay kinakatawan bilang ang kabuuan ng ilang mga sangkap na dumadaloy sa isang ibabaw na sakop ng isang saradong circuit L. Ang mga kalkulasyon ng teoretikal ay maaaring kinakatawan bilang mga sumusunod:
- Ang kabuuang electric kasalukuyang dumadaloy sa mga circuits Σ Ako ang vector kabuuan ng I1 at I2.
- Sa halimbawang ito, upang matukoy ito, gamitin ang pormula:
ΣI = I1 - I2 (minus bago ang pangalawang termino ay nangangahulugan na ang mga direksyon ng mga alon ay kabaligtaran). - Sila naman, ay natutukoy ayon sa batas na kilala sa electrical engineering (rule) gimlet.
Ang magnetic field kasama ang tabas ay kinakalkula batay sa mga kalkulasyon na nakuha ng mga espesyal na pamamaraan. Upang mahanap ito, kinakailangan upang isama ang parameter na ito sa L gamit ang equation ng Maxwell na ipinakita sa isa sa mga form.Maaari itong ilapat sa kaugalian form, ngunit ito ay magulo ang mga kalkulasyon.
Pinasimple na Pinagsamang Diskarte
Kung gagamitin natin ang kaugalian na representasyon, ang pagpapahayag ng batas ng kabuuang kasalukuyang sa isang pinasimple na porma ay magiging napakahirap (sa kasong ito, ang mga karagdagang sangkap ay dapat ipakilala dito). Dinagdag namin ito na ang magnetic vortex field na nilikha ng mga alon na lumilipat sa loob ng circuit ay natutukoy sa kasong ito na isinasaalang-alang ang bias kasalukuyang, na nakasalalay sa rate ng pagbabago ng electric induction.
Samakatuwid, sa pagsasagawa, sa TOE, ang pagtatanghal ng mga pormula para sa buong mga alon sa anyo ng isang pagbubuod ng mga microscopically maliit na mga segment ng isang circuit na may mga patlang na eddy na nilikha sa kanila ay mas popular. Ang pamamaraang ito ay nagsasangkot ng aplikasyon ng equation ng Maxwell sa integral form. Kapag ito ay ipinatupad, ang tabas ay nahahati sa mga maliliit na segment, na kung saan ay itinuturing na prangka sa unang pagtataya (ayon sa batas ay ipinapalagay na ang magnetic field ay pantay). Ang halagang ito, na tinaguriang bilang Um para sa isang discrete section ng haba ΔL ng magnetic field na kumikilos sa vacuum, ay tinukoy bilang sumusunod:
Um = HL * ΔL
Ang kabuuang pag-igting sa buong buong contour L, na ipinakita sandali sa integral form, ay matatagpuan sa pamamagitan ng mga sumusunod na formula:
UL = Σ HL * ΔL.
Ang batas ng kabuuang kasalukuyang para sa vacuum
Sa pangwakas na anyo nito, na iginuhit ayon sa lahat ng mga patakaran ng pagsasama, ang batas ng kabuuang kasalukuyang ay ganito. Ang sirkulasyon ng vector na "B" sa isang saradong loop ay maaaring kinakatawan bilang produkto ng magnetic pare-pareho m sa dami ng mga alon:
Ang integral ng B sa dL = ang integral ng Bl over dL = m Σ Sa
kung saan n ang kabuuang bilang ng mga conductor na may mga multidirectional currents na sakop ng isang mental na naisip na circuit L ng di-makatwirang hugis.
Ang bawat kasalukuyang ay isinasaalang-alang sa formula na ito nang maraming beses dahil ito ay ganap na sakop ng circuit na ito.
Ang pangwakas na anyo ng nakuha na mga kalkulasyon para sa batas ng kabuuang kasalukuyang ay lubos na naiimpluwensyahan ng daluyan kung saan kumikilos ang sapilitan na elektromagnetiko (larangan).
Epekto sa kapaligiran
Ang mga itinuturing na relasyon para sa batas ng mga alon at mga patlang na kumikilos hindi sa isang vacuum, ngunit sa isang magnetic medium, kumuha ng isang bahagyang magkakaibang anyo. Sa kasong ito, bilang karagdagan sa pangunahing mga kasalukuyang sangkap, ang konsepto ng mga mikroskopiko na alon na nagmula sa isang magnet, halimbawa, o sa anumang materyal na katulad nito, ay ipinakilala.
Ang kinakailangang ugnayan ay nagmula nang buo mula sa teorya sa sirkulasyon ng vector ng magnetic induction B. Sa mga simpleng salita, ipinahayag ito sa sumusunod na form. Ang kabuuang halaga ng vector B kapag isinama sa napiling circuit ay katumbas ng kabuuan ng mga macro currents na sakop nito ay pinarami ng koepisyent ng magnetic pare-pareho.
Bilang isang resulta, ang formula para sa "B" sa isang sangkap ay natutukoy ng expression:
Ang integral ng B sa dL = ang integral ng Bl over dL = m(Ako+Ako1)
kung saan: ang DL ay ang discrete element ng circuit na nakadirekta kasama ang bypass nito, Bl ay ang sangkap sa direksyon ng tangent sa isang di-makatwirang punto, ang BI at I1 ay ang pagpapadaloy ng kasalukuyang at ang mikroskopiko (molekular) na kasalukuyang.
Kung ang patlang ay kumikilos sa isang kapaligiran na binubuo ng mga di-makatwirang mga materyales, ang mikroskopikong mga alon na katangian ng mga istrukturang ito ay dapat isaalang-alang.
Ang mga kalkulasyong ito ay totoo rin para sa larangan na nilikha sa solenoid o sa anumang iba pang daluyan na may hangganan na magnetic pagkamatagusin.
Para sa sanggunian
Sa pinaka kumpleto at komprehensibong sistema ng mga sukat ng GHS, ang lakas ng magnetic field ay kinakatawan sa Oersteds (E). Sa isa pang umiiral na sistema (SI), ipinahayag ito sa mga amperes bawat metro (A / meter). Ngayon, ang oersted ay unti-unting pinalitan ng isang mas maginhawang yunit sa pagpapatakbo - isang ampere bawat metro.Kapag isinalin ang mga resulta ng mga sukat o kalkulasyon mula sa SI hanggang GHS, ang sumusunod na ratio ay ginagamit:
1 E = 1000 / (4π) A / m ≈ 79.5775 Ampere / metro.
Sa huling bahagi ng pagsusuri, napapansin natin na anuman ang ginagamit ng mga salita ng batas ng buong mga alon, ang kakanyahan nito ay nananatiling hindi nagbabago. Sa kanyang sariling mga salita, ito ay maaaring kinakatawan bilang mga sumusunod: ipinapahiwatig nito ang ugnayan sa pagitan ng mga alon na tumagos sa isang naibigay na circuit at ang mga magnetikong larangan na nilikha sa sangkap.
Sa wakas, inirerekumenda namin ang panonood ng isang kapaki-pakinabang na video sa paksa ng artikulo:
Mga kaugnay na materyales:
Naglo-load ...
