Magnetische flux en stroom: 9 feiten die u moet weten


Magnetische flux en stroom gaan hand in hand, en ze hebben de verschillen. Wanneer stroom wordt geïnduceerd in een gebied, zal er magnetische flux zijn en deze magnetische flux zal tegengesteld zijn aan die van de normale flux.

Nu zal er een spoel zijn waar we stroom in zullen induceren en dan kunnen we de productie van een magnetische flux zien. we zien dat wanneer er stroom wordt geïnduceerd, er automatisch een elektrisch veld en een magnetisch veld in de spoel wordt geproduceerd. Dus als er nu zowel een magnetisch als een elektrisch veld is, zullen er ook fluxlijnen zijn.

Magnetische flux is gewoon de hoeveelheid die de hoeveelheid magnetische kracht meet die per tijdseenheid door een oppervlakte-eenheid gaat. De magnetische flux is in het algemeen het aantal lijnen dat gewoonlijk door het gegeven eenheidsgebied gaat.

Is magnetische flux hetzelfde als magnetische stroom?

Eenvoudigste termen, een magnetische flux is vergelijkbaar met elektrische stroom en een magnetisatie waarin stroom een ​​grote rol speelt, is vergelijkbaar met elektrische spanning.

Hoewel er significante verschillen zijn, is een magnetisch circuit vergelijkbaar met een elektrisch circuit. Magnetomotorische kracht is gelijk aan elektromagnetische kracht in een elektrisch circuit.

Elke stroom die in een circuit vloeit, zou een tegengestelde magnetische flux produceren ten opzichte van een stroom die er was voordat de stroom werd geproduceerd. De geïnduceerde stroom creëert een noordpool in de richting van de noordpool van de magneet in de richting van een geleidend pad. Als gevolg hiervan wordt de verandering die de stroom veroorzaakte afgestoten door deze kracht.

Hoe beïnvloedt magnetische flux de stroom in een circuit?

Een ruime hoeveelheid spanning (emf) kan daarom alleen door magnetisme in de wikkeling worden gegenereerd. De drie verschillende elementen die hieronder worden vermeld, beïnvloeden de stroom in het circuit door de emf over hen gedeeltelijk te beïnvloeden.

Uitbreiding van de hoeveelheid draadwindingen in de wikkelingen - Naarmate de veelheid aan transmissielijnen of de spoelen die over het magnetische veld snijden toeneemt, zou de som van de opgewekte geïnduceerde elektromotorische kracht de som zijn van alle specifieke groeven van de spoel; daarom, als de spoel 20 windingen heeft, zal er 70 procent meer emf worden veroorzaakt dan in een enkele lus van touw.

Verbetering van de relatieve beweging van de spoel met betrekking tot de magnetische flux - Afgezien van het aantal wonden, als de spoel door hetzelfde magnetische veld maar met een verhoogde snelheid gaat, zouden de draden de magnetische fluxlijnen sneller onderbreken, waardoor een verbeterde emf.

Versterking van het magnetische veld - Wanneer dezelfde spoel in een veel sterker magnetisch veld wordt gedwongen, zouden meer magnetische fluxlijnen worden verbroken en meer emf produceren.

Hoe verhoudt magnetische flux zich tot stroom?

Het magnetische veld wordt aanzienlijk sterker wanneer de draad in een spoel wordt gedraaid, waardoor een sterk en statisch magnetisch veld ontstaat dat zichzelf omringt in de vorm van een elektromagneet met een duidelijke richting van noord naar zuid. De magnetische flux die zich rond de spoel vormde, was omgekeerd evenredig met de aangelegde stroom die door de spoelen liep.

Deze dynamische magnetische flux zou worden versterkt als opeenvolgende lagen draad samen op dezelfde lus zouden worden gewikkeld met vrijwel dezelfde stroom eroverheen.

Als gevolg hiervan bepalen de ampère-spins van een spoel hoe sterk het magnetische veld is. De statische magnetische flux van de spoel wordt sterker naarmate er meer draad erin draait.

Verandert magnetische flux met magnetische stroom?

Ja, de magnetische flux verandert met magnetische stroom. Om door de sterkte van het magnetische veld, het aantal lussen of de relatieve beweging van de spoel met het veld te veranderen, verandert de stroom proportioneel.

Wanneer de generator bijvoorbeeld rond een lus of een volume draadlussen draait, induceert hij een stroom rond de lus die op zijn beurt de flux verandert bij een vast magnetisch veld.

De output van de generator wordt dus geproduceerd wanneer de geïnduceerde spanning die rond de lus wordt geproduceerd, de stroom stimuleert om te vloeien. De verandering in stroom ten opzichte van de magnetische flux kan worden verklaard met de wet van Lenz.

Wet van Lenz: De geïnduceerde stroom zal altijd vloeien in de richting van het vergroten van de flux in de lus. Als er een afname van de geproduceerde flux is, zal de stroom in de tegenovergestelde richting stromen.

"Stroom gerelateerd aan magnetische velden" Image Credits: Wikimedia

Hoe verandert de stroom in het magnetische veld?

De ferromagnetische substantie wordt langs de draadspoel getransporteerd om magnetische veldinformatie te volgen. Dus wanneer de ferromagnetische substantie over de draad wordt gebracht, wordt het magnetische veld dat de gegevens omringt, waardoor het lezen mogelijk wordt, volledig gewijzigd.

De beweging van het object induceert in feite de stroom in de spoel die op zijn beurt het magnetische veld verschuift. Vandaar dat de veranderingen proportioneel in het magnetische veld worden gebracht. Wanneer de transportsnelheid van de ferromagnetische substantie wordt verhoogd, zou het magnetische veld ook toenemen, waardoor er emf wordt opgewekt.

magnetische flux en stroom
Afbeeldingscredits voor "magnetisch veld": Wikimedia

Hoe magnetische flux uit stroom te berekenen?

Een deel van de flux wordt gelijkmatig verdeeld over de spoel terwijl deze beweegt. Laat de magnetische flux worden aangeduid met B en de eenheid is Weber (Wb). Omdat het richtingsafhankelijk is, is het een vectorgrootheid. De magnetische flux wordt daarom aangeduid met ϕB. Laat n het aantal spoelwindingen zijn en A de doorsnede van de draad, dus de magnetische flux zal ΦB = n BA cosθ Wb zijn

Volgens de wet van Biot-Savart is de magnetische intensiteit op elke plaats in de spoel recht evenredig met de stroom die over de draad vloeit en omgekeerd evenredig met de lengte van de draad vanaf dat punt.

Waar B de intensiteit van het magnetische veld is, is µ0 de permeabiliteit waarvan de waarde 4π is, A is het oppervlak van de gewonde spoel en N staat voor het aantal wonden. Vandaar dat de formule wordt gegeven door,

B=µ0NI/ 2A

"Magnetisch veld en de stromingen" Image Credits: Wikimedia

Grafiek tussen magnetische flux en stroom

De richting van de magnetische flux staat haaks op de stroom die in de spoel wordt geïnduceerd. We weten ook dat wanneer er stroom is, er ook een elektrisch veld en een magnetisch veld in zit.

Hieronder is de grafiek uitgezet tussen twee geleiders A en B, waar deze zich tussen de magnetische flux en de stroom bevindt. Wanneer de stroom wordt verhoogd, zal ook het magnetische veld toenemen.

(A en B zijn de 2 geleiders)

probleem:

De cirkelvormige spoel met straal 6 × 10-2 m en met 30 windingen voert een stroom van 0.35 A. Bereken het magnetische veld van de cirkelvormige spoel in het midden.

Oplossing:

De straal van de cirkelvormige spoel = 6 × 10-2 m

Aantal windingen van de ronde spoel = 30

Stroom gedragen door de cirkelvormige spoel = 0.35 A

Magnetisch veld wordt gegeven als:

 B=µ0NI/ 2A

= 4π × 10-7 (30) (0.35) / 2 (2 π (6 x 10-2)

= 1.75 x 10-5 T

Conclusie

Magnetische flux is het aantal lijnen dat per tijdseenheid in een bepaald oppervlakte-eenheid passeert. Magnetische flux en stroom moeten beide bestaan ​​vanwege de productie van magnetische en elektrische velden. Om te weten hoe het magnetische veld bestaat, moeten we ook weten dat er stroom in het systeem moet worden doorgegeven.

Keerthana Srikumar

Hallo ... Ik ben Keerthana Srikumar, momenteel bezig met Ph.D. in natuurkunde en mijn specialisatie is nanowetenschap. Ik heb mijn Bachelor en Master behaald aan respectievelijk Stella Maris College en Loyola College. Ik heb een grote interesse in het verkennen van mijn onderzoeksvaardigheden en heb ook het vermogen om natuurkunde-onderwerpen op een eenvoudigere manier uit te leggen. Naast academici breng ik mijn tijd graag door met muziek en het lezen van boeken. Laten we verbinding maken via LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/keerthana-s-91560920a/

Recente Nieuws