காந்தப்புல வலிமை. காந்தமாக்கும் சக்தி

கம்பி அல்லது சுருளைச் சுற்றி எப்போதும் மின்சாரம் இருக்கும் காந்த புலம்… ஒரு நிரந்தர காந்தத்தின் காந்தப்புலம் அணுவில் அவற்றின் சுற்றுப்பாதையில் எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தால் ஏற்படுகிறது.

ஒரு காந்தப்புலம் அதன் வலிமையால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. காந்தப்புலத்தின் வலிமை H இயந்திர வலிமையைப் போன்றது. இது ஒரு திசையன் அளவு, அதாவது, அது அளவு மற்றும் திசையைக் கொண்டுள்ளது.

காந்தப்புலம், அதாவது, காந்தத்தைச் சுற்றியுள்ள இடம், காந்தக் கோடுகளால் நிரப்பப்பட்டதாகக் குறிப்பிடப்படலாம், அவை காந்தத்தின் வட துருவத்திலிருந்து வெளியேறி தென் துருவத்தில் நுழைவதாகக் கருதப்படுகிறது (படம் 1). காந்தக் கோட்டின் தொடுகோடுகள் காந்தப்புல வலிமையின் திசையைக் குறிக்கின்றன.

காந்தக் கோடுகள் அடர்த்தியாக இருக்கும் இடத்தில் காந்தப்புலம் வலுவாக இருக்கும் (காந்தத்தின் துருவங்களில் அல்லது மின்னோட்டச் சுருளின் உள்ளே).

மின்னோட்டம் I மற்றும் சுருளின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை ω, கம்பிக்கு அருகில் (அல்லது சுருளின் உள்ளே) காந்தப்புலம் அதிகமாகும்.

விண்வெளியில் எந்தப் புள்ளியிலும் காந்தப்புலம் H இன் வலிமையானது அதிகமாக இருக்கும் தயாரிப்பு ∙ ω மற்றும் காந்தக் கோட்டின் நீளம் குறைவாக இருக்கும்:

எச் = (I ∙ ω) / எல்.

காந்தப்புலத்தின் வலிமையை அளவிடுவதற்கான அலகு ஒரு மீட்டருக்கு ஆம்பியர் (A / m) என்று சமன்பாட்டிலிருந்து இது பின்வருமாறு.

கொடுக்கப்பட்ட சீரான புலத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு காந்தக் கோட்டிற்கும், தயாரிப்புகள் H1 ∙ l1 = H2 ∙ l2 = … = H ∙ l = I ∙ ω சமம் (படம் 1).

அரிசி. 1.

காந்த சுற்றுகளில் உள்ள தயாரிப்பு H ∙ l மின்சுற்றுகளில் உள்ள மின்னழுத்தத்தைப் போன்றது மற்றும் காந்த மின்னழுத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் காந்த தூண்டல் கோட்டின் முழு நீளத்துடன் எடுக்கப்பட்ட காந்த சக்தி (ns) Fm: Fm = H ∙ l = நான் ∙ ω.

காந்தமாக்கும் விசை எஃப்எம் ஆம்பியர்களில் அளவிடப்படுகிறது, ஆனால் தொழில்நுட்ப நடைமுறையில் ஆம்பியர் என்ற பெயருக்கு பதிலாக ஆம்பியர்-டர்ன் என்ற பெயர் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது எஃப்எம் மின்னோட்டத்திற்கும் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கைக்கும் விகிதாசாரமாகும் என்பதை வலியுறுத்துகிறது.

கோர் இல்லாத ஒரு உருளைச் சுருளுக்கு, அதன் விட்டம் (l≫d) விட நீளம் அதிகமாக இருக்கும், சுருளுக்குள் இருக்கும் காந்தப்புலம் ஒரே மாதிரியாகக் கருதப்படலாம், அதாவது. சுருளின் முழு உள் இடத்திலும் அதே காந்தப்புல வலிமை H உடன் (படம் 1). அத்தகைய சுருளுக்கு வெளியே உள்ள காந்தப்புலம் அதன் உள்ளே இருப்பதை விட மிகவும் பலவீனமாக இருப்பதால், வெளிப்புற காந்தப்புலம் புறக்கணிக்கப்படலாம் மற்றும் கணக்கீட்டில் அது n என்று கருதப்படுகிறது. c சுருள் சுருளின் நீளத்தை விட சுருளின் உள்ளே இருக்கும் புல வலிமையின் உற்பத்திக்கு சமம்.

கம்பி மற்றும் தற்போதைய சுருளின் காந்தப்புலத்தின் துருவமுனைப்பு கிம்பல் விதியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. கிம்பலின் முன்னோக்கி இயக்கம் மின்னோட்டத்தின் திசையுடன் இணைந்தால், கிம்பல் கைப்பிடியின் சுழற்சியின் திசையானது காந்தக் கோடுகளின் திசையைக் குறிக்கும்.

எடுத்துக்காட்டுகள்

1. 3 A மின்னோட்டம் 2000 திருப்பங்கள் கொண்ட சுருள் வழியாக பாய்கிறது. n என்றால் என்ன. v. சுருள்கள்?

Fm = I ∙ ω = 3 ∙ 2000 = 6000 A. சுருளின் காந்தமாக்கும் வலிமை 6000 ஆம்பியர்-திருப்பங்கள்.

2. 2500 திருப்பங்கள் கொண்ட ஒரு சுருளில் n இருக்க வேண்டும். ப. 10000 A. எந்த மின்னோட்டம் அதன் வழியாக பாய வேண்டும்?

I = Fm / ω = (I ∙ ω) / ω = 10000/2500 = 4 ஏ.

3.ஒரு மின்னோட்டம் I = 2 A சுருள் வழியாக பாய்கிறது. n ஐ வழங்க சுருளில் எத்தனை திருப்பங்கள் இருக்க வேண்டும். கிராமம் 8000 ஏ?

ω = Fm / I = (I ∙ ω) / I = 8000/2 = 4000 திருப்பங்கள்.

4. 100 செ.மீ நீளமுள்ள 100 திருப்பங்களைக் கொண்ட ஒரு சுருளின் உள்ளே, காந்தப்புலம் H = 4000 A / m இன் வலிமையை உறுதி செய்வது அவசியம். சுருள் எவ்வளவு மின்னோட்டத்தை கொண்டு செல்ல வேண்டும்?

சுருளின் காந்தமாக்கும் விசை Fm = H ∙ l = I ∙ ω ஆகும். எனவே, 4000 A / m ∙ 0.1 m = I ∙ 100; I = 400/100 = 4 ஏ.

5. சுருளின் விட்டம் (சோலெனாய்டு) D = 20 மிமீ, மற்றும் அதன் நீளம் எல் = 10 செ.மீ. சுருள் d = 0.4 மிமீ விட்டம் கொண்ட ஒரு செப்பு கம்பியில் இருந்து காயப்படுத்தப்படுகிறது. சுருளை 4.5V இல் இயக்கினால் உள்ளே இருக்கும் காந்தப்புல வலிமை என்ன?

காப்பு ω = l∶d = 100∶0.4 = 250 திருப்பங்களின் தடிமன் கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளாமல் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை.

லூப் நீளம் π ∙ d = 3.14 ∙ 0.02 மீ = 0.0628 மீ.

சுருள் நீளம் l1 = 250 ∙ 0.0628 மீ = 15.7 மீ.

சுருளின் செயலில் உள்ள எதிர்ப்பு r = ρ ∙ l1 / S = 0.0175 ∙ (4 ∙ 15.7) / (3.14 ∙ 0.16) = 2.2 ஓம்.

தற்போதைய I = U / r = 4.5 / 2.2 = 2.045 A ≈2 A.

சுருளில் உள்ள காந்தப்புலத்தின் வலிமை H = (I ∙ ω) / l = (2 ∙ 250) / 0.1 = 5000 A / m.

6. தற்போதைய I = 100 A பாயும் நேரான கம்பியிலிருந்து 1, 2, 5 செமீ தொலைவில் உள்ள காந்தப்புலத்தின் வலிமையைத் தீர்மானிக்கவும்.

H ∙ l = I ∙ ω என்ற சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவோம்.

நேரான கம்பிக்கு ω = 1 மற்றும் l = 2 ∙ π ∙ r,

எங்கிருந்து H = I / (2 ∙ π ∙ r).

H1 = 100 / (2 ∙ 3.14 ∙ 0.01) = 1590 A / m; H2 = 795 A/m; H3 = 318 A/m.