Οι μαγνήτες δεν έχουν καμία επίδραση σε ουσίες όπως το ξύλο, το χαρτί, το πλαστικό, ακόμη και ορισμένα μέταλλα όπως το αλουμίνιο που χρησιμοποιούνται σε κουτιά ποτών. Εάν οι μαγνήτες τοποθετηθούν κοντά σε αντικείμενα που περιέχουν σίδηρο, τα έλκουν προς τον εαυτό τους με μια αόρατη δύναμη. Όταν δύο μαγνήτες είναι κοντά μεταξύ τους, μπορούν να έλκουν (τείνουν να πλησιάζουν ο ένας τον άλλον) ή να απωθούν (απομακρυνθούν ο ένας από τον άλλο).

Τι είναι ο μαγνήτης;

Ένας μαγνήτης είναι ένα αντικείμενο που παράγει μια δύναμη που ονομάζεται μαγνητισμός. Μαγνητικό πεδίο είναι η περιοχή στην οποία βρίσκονται οι μαγνητικές δυνάμεις. Ο μεγαλύτερος μαγνητισμός εκδηλώνεται σε δύο σημεία ενός μαγνήτη - στους πόλους του. Το ένα λέγεται βόρεια, ή συν, το άλλο λέγεται νότος, ή πλην. Ο βόρειος πόλος ενός μαγνήτη απωθεί τον βόρειο πόλο ενός άλλου, αλλά έλκει τον νότο του. Ο βασικός νόμος του μαγνητισμού λέει ότι όπως οι πόλοι απωθούν και οι αντίθετοι πόλοι έλκονται.

Ένας τυπικός μαγνήτης σε σχήμα ράβδου είναι κατασκευασμένος από χάλυβα. Οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου του τρέχουν με τη μορφή τόξου από τον έναν πόλο στον άλλο. Ένας μαγνήτης μπορεί να έχει άλλο σχήμα: για παράδειγμα, με τη μορφή πέταλου - με έναν πόλο σε κάθε άκρο. με τη μορφή δίσκου - με έναν πόλο σε κάθε πλευρά. με τη μορφή δακτυλίου - με έναν πόλο στο εξωτερικό του μέρος (στεφάνι) και τον άλλο πόλο στο εσωτερικό μέρος.

Πώς σχηματίζεται ο μαγνητισμός;

Προκύπτει από την κίνηση των ίδιων σωματιδίων που δημιουργούν ηλεκτρισμό—τα ηλεκτρόνια των ατόμων. Τα ηλεκτρόνια κινούνται γύρω από τους πυρήνες σε άτομα και γύρω από τον εαυτό τους, και οι πυρήνες των ατόμων περιστρέφονται επίσης. Συνήθως τα ηλεκτρόνια κυκλώνουν τυχαία, σε διαφορετικές γωνίες. Αλλά σε έναν μαγνήτη, προφανώς, διατάσσεται η περιστροφή των ηλεκτρονίων, οι μικρές δυνάμεις τους αθροίζονται, δημιουργώντας μια κοινή δύναμη - τον μαγνητισμό.

Ποιες ουσίες είναι οι μαγνήτες;

Ο απλούστερος μαγνήτης, δηλαδή το υλικό που έλκεται από έναν μαγνήτη, είναι ο σίδηρος. Ο χάλυβας περιέχει μεγάλο ποσοστό σιδήρου, που σημαίνει ότι είναι και μαγνητικός. Τα λιγότερο κοινά μέταλλα νικέλιο και κοβάλτιο και τα σπάνια μέταλλα νεοδύμιο, γοδολίνιο και δυσπρόσιο παρουσιάζουν αμελητέες μαγνητικές ιδιότητες.

Ένας βράχος πλούσιος σε σίδηρο και που ονομάζεται μαγνητίτης, ή μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα, έχει φυσικό μαγνητισμό. Μακριά και λεπτά κομμάτια αυτού του βράχου χρησιμοποιήθηκαν για τις πρώτες μαγνητικές πυξίδες.

Ως μονωτές χρησιμοποιούνται κεραμικοί δίσκοι τοποθετημένοι ο ένας πάνω στον άλλο. Αυτό βοηθά στην αποφυγή απωλειών ισχυρής ηλεκτρικής ενέργειας σε γραμμές υψηλής τάσης, δηλαδή στην αποφυγή διαρροών ή ξαφνικών μεταφορών ενέργειας στο έδαφος. Ωστόσο, εάν η ισχύς της ηλεκτρικής ενέργειας είναι υψηλή, 0,5 εκατομμύρια. βολτ (V) ή περισσότερο, και ο αέρας είναι πολύ υγρός (το νερό είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού), τότε η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να διαφύγει με τη μορφή σπινθήρα στο έδαφος.

Μαγνητική έλξη

Η γη είναι σαν μαγνήτης

Ο πλανήτης μας είναι ένας τεράστιος μαγνήτης. Μέσα στον πυρήνα της γης, που σχηματίζεται από πετρώματα με σημαντική περιεκτικότητα σε σίδηρο, υπάρχει πολύ υψηλή πίεση και υψηλή θερμοκρασία. Η Γη περιστρέφεται συνεχώς, έτσι τα λιωμένα πετρώματα στον πυρήνα ρέουν ασταμάτητα. Είναι οι κινούμενες μάζες που περιέχουν σίδηρο που δημιουργούν το μαγνητικό πεδίο που φτάνει στην επιφάνεια της Γης και συνεχίζει γύρω της στο διάστημα. Όπως κάθε μαγνητικό πεδίο, εξασθενεί σε μεγάλες αποστάσεις. Οι μαγνητικοί πόλοι της Γης δεν συμπίπτουν με τους γεωγραφικούς και βρίσκονται σε κάποια απόσταση από τον Βόρειο και τον Νότιο Πόλο. Ο γεωγραφικός άξονας γύρω από τον οποίο περιστρέφεται η Γη διέρχεται από αυτούς τους γεωγραφικούς πόλους.

Ο φυσικός μαγνητισμός της Γης προέρχεται από τον πυρήνα της. Όμως το μαγνητικό πεδίο εκτείνεται εκατοντάδες χιλιόμετρα στο διάστημα. Ο Μαγνητικός Βόρειος Πόλος βρίσκεται κοντά στο νησί Bathurst στο βόρειο Καναδά, 1000 χλμ. από τον γεωγραφικό Βόρειο Πόλο. Ο Μαγνητικός Νότιος Πόλος βρίσκεται στον ωκεανό κοντά στη Γη του Γουίλκς (Ανταρκτική), 2000 χλμ. από τον γεωγραφικό Νότιο Πόλο.

1. Γιατί μαγνήτες με επίστρωση νεοδυμίου;

Ένας μαγνήτης νεοδυμίου περιέχει κυρίως συμπιεσμένες και συντηγμένες σκόνες νεοδυμίου, σιδήρου και βορίου, με τη μεγαλύτερη ποσότητα σιδήρου εκεί. Όταν οι μαγνήτες εκτίθενται στον ατμοσφαιρικό αέρα, ο σίδηρος στον μαγνήτη μπορεί να σκουριάσει και να καταστρέψει τον μαγνήτη επειδή ο σίδηρος οξειδώνεται εύκολα. Αξίζει να σημειωθεί ότι η σκόνη σιδήρου οξειδώνεται πολύ πιο έντονα από το χυτό υλικό. Έτσι, για να αποφευχθεί η διάβρωση του μαγνήτη, οι μαγνήτες πρέπει να επικαλυφθούν με αντιδιαβρωτική επίστρωση.

2. Ποιος τύπος επίστρωσης με μαγνήτη είναι καλύτερος;

Οι πιο συνηθισμένοι τύποι επικαλύψεων για μαγνήτες νεοδυμίου είναι το νικέλιο, ο ψευδάργυρος, οι εποξειδικές επικαλύψεις, ο χρυσός και το ασήμι. Πάνω απ 'όλα, οι εποξειδικές επιστρώσεις, καθώς και το νικέλιο, προστατεύουν τους μαγνήτες από τη διάβρωση. Οι μαγνήτες μας έχουν κυρίως επίστρωση Νικελίου - Χαλκού - Νικελίου (Ni-Cu-Ni) τριών στρώσεων.

3. Ποιος τύπος μαγνήτη είναι ο ισχυρότερος;

Σήμερα, οι μαγνήτες νεοδυμίου (NdFeB) είναι οι ισχυρότεροι μαγνήτες στον κόσμο.

4. Μπορείτε να φτιάξετε ή έχετε έναν μονοπολικό μαγνήτη; ή - είναι δυνατόν να κόψουμε έναν μαγνήτη σε δύο πόλους;

Οχι δεν μπορούμε. Κανείς δεν μπορεί να παρέχει μονοπολικό μαγνήτη γιατί τέτοιοι μαγνήτες δεν υπάρχουν, όλοι οι μαγνήτες έχουν τουλάχιστον δύο πόλους. Ακόμα κι αν προσπαθήσετε να κόψετε έναν μαγνήτη στη μέση, και τα δύο μισά των μαγνητών θα «ξαναμαγνητιστούν» και θα σχηματίσουν 2 πόλους το καθένα.

5. Ποια είναι η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας;

6. Ποια είναι η θερμοκρασία Κιουρί για έναν μαγνήτη;

7. Ένας μαγνήτης νεοδυμίου θα χάσει τη δύναμή του με την πάροδο του χρόνου;

Όχι, ένας μαγνήτης νεοδυμίου θα διατηρεί πάντα τη μαγνήτισή του. Δεν θα παρατηρήσετε φυσική απώλεια μαγνητικών ιδιοτήτων 1-2% σε διάστημα 10 ετών.

8. Πώς να προσδιορίσετε την ισχύ ενός μαγνήτη, πώς μετριέται η ισχύς ενός μαγνήτη;

Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται ειδικά όργανα - Gaussmeters, Teslameters, με τη βοήθειά τους μετράται η πυκνότητα του μαγνητικού πεδίου στην επιφάνεια του μαγνήτη. Μετριέται σε Gauss ή Tesla. Πειραματικά, μερικοί προσδιορίζουν τη δύναμη χρησιμοποιώντας μια χαλύβδινη πλάκα και ένα δυναμόμετρο, η δύναμη συγκράτησης ενός μαγνήτη που βρίσκεται σε επαφή με μια επίπεδη χαλύβδινη πλάκα μετράται σε κιλά. Πρέπει να καταλάβετε ότι αυτό δεν είναι κάποιο είδος φυσικής ποσότητας ή μονάδας συστήματος, δηλ. Οι ενδείξεις είναι κατά προσέγγιση.

9. Είναι ο ένας πόλος ενός μαγνήτη ισχυρότερος από τον άλλο;

Όχι, ένας σωστά μαγνητισμένος μαγνήτης έχει και τους δύο πόλους εξίσου ισχυρούς.

10. Πώς να προσδιορίσετε τους πόλους ενός μαγνήτη;

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια πυξίδα ή έναν άλλο μαγνήτη, με έναν ήδη καθορισμένο πόλο. Η αρχή είναι απλή - όπως οι πόλοι απωθούνται, οι αντίθετοι πόλοι των μαγνητών έλκονται.

11. Μαγνητίζουν τον χρυσό οι μαγνήτες νεοδυμίου; (ασήμι, ανοξείδωτο χάλυβα, χαλκός, νομίσματα κ.λπ.);

Οχι. Πιο συγκεκριμένα, ναι, όλα τα μέταλλα είναι μαγνητικά, αλλά μόνο αυτά που περιέχουν σίδηρο είναι τα καλύτερα. Για μέταλλα όπως χαλκός, χρυσός, ασήμι κ.λπ. ακόμη και το μαγνητικό πεδίο ισχυρών μαγνητών νεοδυμίου δεν έχει ισχυρό αποτέλεσμα και δεν είναι οπτικά ορατό.

12. Τι είναι το N38 και σε τι διαφέρουν τέτοιοι μαγνήτες από το N45;

Τα λατινικά γράμματα στη σήμανση ενός μαγνήτη νεοδυμίου υποδεικνύουν τις συνθήκες θερμοκρασίας για τη χρήση των μαγνητών. N (κανονική) - έως 80 C, M (Medium) - έως 100 C, H (Υψηλή) - 120 C, SH (Super High) - έως 150 C, UH (Ultra High) - έως 180 C, EH (Extra High) - 200 C ...

Οι αριθμοί είναι μαγνητική ενέργεια σε kilojoules ανά κυβικό μέτρο, κάτι που είναι αρκετά δύσκολο να γίνει κατανοητό. Ένα πράγμα είναι λογικά σαφές - όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός, τόσο ισχυρότερο είναι το μαγνητικό πεδίο γύρω από τον μαγνήτη. Εκείνοι. ο ίδιος μαγνήτης μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο ισχυρός.

Δεν είναι δυνατός ο έλεγχος αλφαβητικών ή ψηφιακών δεικτών στο σπίτι χωρίς ειδικά όργανα και εξοπλισμό.

13. Πώς να διακρίνετε έναν πραγματικό μαγνήτη νεοδυμίου NdFeB από έναν κινέζικο ψεύτικο;

Το γεγονός είναι ότι οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι ένα καθαρά κινέζικο προϊόν. Το 90% των παγκόσμιων αποθεμάτων πρώτων υλών + φθηνό εργατικό δυναμικό έχουν κάνει την Κίνα παγκόσμιο μονοπώλιο στην παραγωγή μαγνητών. Το 80% όλων των μαγνητών κατασκευάζονται στην Κίνα. Στις χώρες της ΚΑΚ και στην Ευρώπη -99%. Στην Κίνα κατασκευάζονται επίσης πρωτότυπα και ψεύτικα αθλητικά παπούτσια. Επιλέξτε έναν αξιόπιστο προμηθευτή.

14. Αν (για παράδειγμα) βάλουμε δύο μαγνήτες νεοδυμίου 100 κιλών, θα διπλασιαστεί το μαγνητικό πεδίο;

Ναι, θα αυξηθεί, αλλά όχι 2 φορές, αλλά κάπου κατά 10-30%. Πολλά εξαρτώνται από το σχήμα, την επίστρωση κ.λπ. Όταν συνδυάζονται, θα εξακολουθεί να δημιουργείται ένα κενό μεταξύ των μαγνητών και το μαγνητικό πεδίο θα διακόπτεται σε αυτό. Είναι καλύτερο να αγοράσετε έναν μονοκόμματο μαγνήτη για 200 κιλά.

15. «Μπορώ να επιστρέψω τον μαγνήτη αν δεν με βολεύει;»

Έχετε τη δυνατότητα να επιστρέψετε/ανταλλάξετε τους μαγνήτες εντός 7 ημερών διατηρώντας παράλληλα πλήρως την παρουσίαση και τις ιδιότητες του προϊόντος. Για ενοικίαση/ανταλλαγή μαγνητών χρεώνουμε χρέωση 10% του κόστους 1 μονάδας αγαθού στον ιστότοπο την ημέρα της επιστροφής. Εκείνοι. Ας υποθέσουμε ότι αγοράσατε έναν μαγνήτη για 200 UAH και θέλετε να τον επιστρέψετε, θα σας επιστρέψουμε το 90% (180 UAH).

16. Σε αυτούς τους μαγνήτες είναι γραμμένο ότι ο τρόπος λειτουργίας είναι σε θερμοκρασίες έως και 80 μοίρες - αλλά τι γίνεται αν το κέντρο εργασίας σε περίπου 100 μοίρες θα ραγίσει ή θα είναι πιο αδύναμο σε μαγνητισμό ή διαφορετικά;

Σε θερμοκρασίες άνω των 80 βαθμών Κελσίου, μαγνήτες νεοδυμίου N38, N45 κ.λπ. καταναλώνουν μαγνητική δύναμη κατά τη διάρκεια μιας ώρας. Για παράδειγμα, πήραμε μαγνήτες 51x51x25 mm και τους γειώσαμε στις 100-140 μοίρες (τεχνολογική διαδικασία) - μετά από 2-3 χρόνια λειτουργίας, οι μαγνήτες στην ισχύ τους ήταν παρόμοιοι με τους αρχικούς μαγνήτες φερίτη και μετά ένα κομμάτι της αίθουσας Επειδή από αυτά θα μπορούσες να το τραβήξεις με το χέρι σου.

17. Πώς να κολλήσετε μαγνήτες νεοδυμίου, πώς να κολλήσετε έναν μαγνήτη νεοδυμίου, με ποια κόλλα να κολλήσετε έναν μαγνήτη νεοδυμίου;

Δεδομένου ότι οι μαγνήτες είναι μεταλλικά προϊόντα, συνιστούμε να επιλέξετε κόλλα για μέταλλο. Οι κόλλες συνήθως υποδεικνύουν τα χαρακτηριστικά για τα οποία εφαρμόζεται καλύτερα ένας συγκεκριμένος τύπος κόλλας: «μέταλλο-ξύλο», «μέταλλο-μέταλλο» κ.λπ. Από την πράξη, οι καλύτερες κόλλες είναι η ακρυλική σούπερ κόλλα, τα «υγρά καρφιά», «σούπερ βέλκρο» και οι εποξειδικές κόλλες δύο συστατικών.

Ένα από τα πιο σημαντικά τμήματα της σύγχρονης φυσικής είναι όλοι οι ορισμοί που σχετίζονται με αυτά. Αυτή η αλληλεπίδραση είναι που εξηγεί όλα τα ηλεκτρικά φαινόμενα. Η θεωρία του ηλεκτρισμού καλύπτει πολλούς άλλους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της οπτικής, αφού το φως είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Σε αυτό το άρθρο θα προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε την ουσία του ηλεκτρικού ρεύματος και της μαγνητικής δύναμης σε μια προσιτή, κατανοητή γλώσσα.

Ο μαγνητισμός είναι η βάση

Ως παιδιά, οι ενήλικες μας έδειχναν διάφορα μαγικά κόλπα χρησιμοποιώντας μαγνήτες. Αυτές οι καταπληκτικές φιγούρες, που έλκονται η μία από την άλλη και μπορούν να προσελκύσουν μικρά παιχνίδια, πάντα χαροποιούσαν τα παιδικά βλέμματα. Τι είναι οι μαγνήτες και πώς επιδρά η μαγνητική δύναμη στα σιδερένια μέρη;

Εξηγώντας σε επιστημονική γλώσσα, θα πρέπει να στραφείτε σε έναν από τους βασικούς νόμους της φυσικής. Σύμφωνα με το νόμο του Coulomb και την ειδική θεωρία της σχετικότητας, μια ορισμένη δύναμη δρα στο φορτίο, η οποία είναι ευθέως ανάλογη με την ταχύτητα του ίδιου του φορτίου (v). Είναι αυτή η αλληλεπίδραση που ονομάζεται μαγνητική δύναμη.

Φυσικά χαρακτηριστικά

Γενικά, θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι οποιαδήποτε εμφανίζεται μόνο όταν φορτία κινούνται μέσα σε έναν αγωγό ή όταν υπάρχουν ρεύματα σε αυτά. Κατά τη μελέτη των μαγνητών και του ίδιου του ορισμού του μαγνητισμού, θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι συνδέονται στενά με το φαινόμενο του ηλεκτρικού ρεύματος. Επομένως, ας κατανοήσουμε την ουσία του ηλεκτρικού ρεύματος.

Ηλεκτρική δύναμη είναι η δύναμη που δρα μεταξύ ενός ηλεκτρονίου και ενός πρωτονίου. Είναι αριθμητικά πολύ μεγαλύτερη από την τιμή της βαρυτικής δύναμης. Παράγεται από ένα ηλεκτρικό φορτίο, ή ακριβέστερα, από την κίνησή του μέσα σε έναν αγωγό. Οι χρεώσεις, με τη σειρά τους, είναι δύο ειδών: θετικές και αρνητικές. Όπως γνωρίζετε, τα θετικά φορτισμένα σωματίδια έλκονται από αρνητικά φορτισμένα. Ωστόσο, οι κατηγορίες του ίδιου ζωδίου τείνουν να απωθούν.

Έτσι, όταν αυτά τα ίδια φορτία αρχίζουν να κινούνται σε έναν αγωγό, δημιουργείται ένα ηλεκτρικό ρεύμα σε αυτόν, το οποίο εξηγείται ως ο λόγος της ποσότητας φορτίου που ρέει μέσω του αγωγού ανά δευτερόλεπτο. Η δύναμη που επενεργεί σε έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα σε ένα μαγνητικό πεδίο ονομάζεται δύναμη Ampere και βρίσκεται σύμφωνα με τον κανόνα «αριστερό χέρι».

Εμπειρικά δεδομένα

Μπορείτε να συναντήσετε μαγνητική αλληλεπίδραση στην καθημερινή ζωή όταν ασχολείστε με μόνιμους μαγνήτες, επαγωγείς, ρελέ ή ηλεκτρικούς κινητήρες. Κάθε ένα από αυτά έχει ένα μαγνητικό πεδίο που είναι αόρατο στο μάτι. Μπορεί να εντοπιστεί μόνο από την επίδρασή του στα κινούμενα σωματίδια και τα μαγνητισμένα σώματα.

Η δύναμη που επενεργεί σε έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα σε ένα μαγνητικό πεδίο μελετήθηκε και περιγράφηκε από τον Γάλλο φυσικό Ampere. Όχι μόνο αυτή η δύναμη πήρε το όνομά του, αλλά και το μέγεθος του ρεύματος. Στο σχολείο, οι νόμοι του Ampere ορίζονται ως οι κανόνες του «αριστερού» και του «δεξιού» χεριού.

Χαρακτηριστικά του μαγνητικού πεδίου

Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι ένα μαγνητικό πεδίο εμφανίζεται πάντα όχι μόνο γύρω από πηγές ηλεκτρικού ρεύματος, αλλά και γύρω από μαγνήτες. Συνήθως απεικονίζεται χρησιμοποιώντας μαγνητικές γραμμές δύναμης. Γραφικά, φαίνεται σαν να τοποθετήθηκε ένα φύλλο χαρτιού σε έναν μαγνήτη και από πάνω χύθηκαν ρινίσματα σιδήρου. Θα έχουν ακριβώς την ίδια εμφάνιση όπως στην παρακάτω εικόνα.

Σε πολλά δημοφιλή βιβλία για τη φυσική, η μαγνητική δύναμη εισάγεται ως αποτέλεσμα πειραματικών παρατηρήσεων. Θεωρείται ξεχωριστή θεμελιώδης δύναμη της φύσης. Αυτή η ιδέα είναι στην πραγματικότητα λανθασμένη, η ύπαρξη μαγνητικής δύναμης προκύπτει από την αρχή της σχετικότητας. Η απουσία του θα οδηγούσε σε παραβίαση αυτής της αρχής.

Δεν υπάρχει τίποτα θεμελιώδες για τη μαγνητική δύναμη - είναι απλώς μια σχετικιστική συνέπεια του νόμου του Coulomb.

Εφαρμογή μαγνητών

Σύμφωνα με το μύθο, τον πρώτο αιώνα μ.Χ. στο νησί της Μαγνησίας, οι αρχαίοι Έλληνες ανακάλυψαν ασυνήθιστες πέτρες που είχαν εκπληκτικές ιδιότητες. Προσέλκυαν στον εαυτό τους οτιδήποτε από σίδηρο ή χάλυβα. Οι Έλληνες άρχισαν να τα παίρνουν από το νησί και να μελετούν τις περιουσίες τους. Και όταν οι πέτρες έπεσαν στα χέρια των μάγων του δρόμου, έγιναν απαραίτητοι βοηθοί σε όλες τις παραστάσεις τους. Χρησιμοποιώντας τις δυνάμεις των μαγνητικών λίθων, κατάφεραν να δημιουργήσουν μια ολόκληρη φανταστική παράσταση που προσέλκυσε πολλούς θεατές.

Καθώς οι πέτρες εξαπλώθηκαν σε όλα τα μέρη του κόσμου, θρύλοι και διάφοροι μύθοι άρχισαν να κυκλοφορούν για αυτές. Μια μέρα οι πέτρες κατέληξαν στην Κίνα, όπου πήραν το όνομά τους από το νησί στο οποίο βρέθηκαν. Οι μαγνήτες έγιναν αντικείμενο μελέτης όλων των μεγάλων επιστημόνων εκείνης της εποχής. Έχει παρατηρηθεί ότι εάν ένα μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα τοποθετηθεί σε ξύλινο πλωτήρα, στερεωθεί και στη συνέχεια περιστραφεί, θα προσπαθήσει να επιστρέψει στην αρχική του θέση. Με απλά λόγια, η μαγνητική δύναμη που ασκείται σε αυτό θα μετατρέψει το σιδηρομετάλλευμα με έναν συγκεκριμένο τρόπο.

Χρησιμοποιώντας αυτό, οι επιστήμονες κατέληξαν σε μια πυξίδα. Σε ένα στρογγυλό σχήμα από ξύλο ή φελλό, σχεδιάστηκαν δύο βασικοί πόλοι και τοποθετήθηκε μια μικρή μαγνητική βελόνα. Αυτή η δομή κατέβηκε σε ένα μικρό μπολ γεμάτο με νερό. Με την πάροδο του χρόνου, τα μοντέλα πυξίδας έχουν βελτιωθεί και έχουν γίνει πιο ακριβή. Χρησιμοποιούνται όχι μόνο από ναυτικούς, αλλά και από απλούς τουρίστες που λατρεύουν να εξερευνούν ερημικές και ορεινές περιοχές.

Ο επιστήμονας Hans Oersted αφιέρωσε σχεδόν όλη του τη ζωή στον ηλεκτρισμό και τους μαγνήτες. Κάποτε, κατά τη διάρκεια μιας διάλεξης στο πανεπιστήμιο, έδειξε στους μαθητές του το ακόλουθο πείραμα. Πέρασε ένα ρεύμα μέσω ενός συνηθισμένου χάλκινου αγωγού, μετά από λίγο ο αγωγός θερμάνθηκε και άρχισε να λυγίζει. Αυτό ήταν ένα φαινόμενο της θερμικής ιδιότητας του ηλεκτρικού ρεύματος. Οι μαθητές συνέχισαν αυτά τα πειράματα και ένας από αυτούς παρατήρησε ότι το ηλεκτρικό ρεύμα έχει μια άλλη ενδιαφέρουσα ιδιότητα. Όταν έρεε ρεύμα στον αγωγό, η βελόνα μιας κοντινής πυξίδας άρχισε να αποκλίνει λίγο λίγο. Μελετώντας αυτό το φαινόμενο με περισσότερες λεπτομέρειες, ο επιστήμονας ανακάλυψε τη λεγόμενη δύναμη που ενεργεί σε έναν αγωγό σε ένα μαγνητικό πεδίο.

Ρεύματα αμπέρ σε μαγνήτες

Οι επιστήμονες έχουν κάνει προσπάθειες να βρουν ένα μαγνητικό φορτίο, αλλά ένας απομονωμένος μαγνητικός πόλος δεν μπόρεσε να ανιχνευθεί. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι, σε αντίθεση με τα ηλεκτρικά φορτία, τα μαγνητικά φορτία δεν υπάρχουν. Άλλωστε, διαφορετικά θα ήταν δυνατό να διαχωριστεί ένα μόνο φορτίο σπάζοντας απλά ένα από τα άκρα του μαγνήτη. Ωστόσο, ένας νέος αντίθετος πόλος σχηματίζεται στο άλλο άκρο.

Στην πραγματικότητα, οποιοσδήποτε μαγνήτης είναι ένα σωληνοειδές στην επιφάνεια του οποίου κυκλοφορούν ενδοατομικά ρεύματα, ονομάζονται ρεύματα Ampere. Αποδεικνύεται ότι ένας μαγνήτης μπορεί να θεωρηθεί ως μια μεταλλική ράβδος μέσω της οποίας κυκλοφορεί συνεχές ρεύμα. Αυτός είναι ο λόγος που η εισαγωγή ενός πυρήνα σιδήρου στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα αυξάνει σημαντικά το μαγνητικό πεδίο.

Ενέργεια μαγνήτη ή EMF

Όπως κάθε φυσικό φαινόμενο, ένα μαγνητικό πεδίο έχει ενέργεια, την οποία ξοδεύει για να μετακινήσει ένα φορτίο. Υπάρχει μια έννοια EMF (ηλεκτροκινητική δύναμη), ορίζεται ως το έργο της μετακίνησης ενός φορτίου μονάδας από το σημείο A 0 στο σημείο A 1.

Το EMF περιγράφεται από τους νόμους του Faraday, οι οποίοι ισχύουν σε τρεις διαφορετικές φυσικές καταστάσεις:

1. Το αγώγιμο κύκλωμα κινείται στο δημιουργημένο ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο. Σε αυτή την περίπτωση μιλάμε για μαγνητικό EMF.
2. Το κύκλωμα βρίσκεται σε ηρεμία, αλλά η ίδια η πηγή του μαγνητικού πεδίου κινείται. Αυτό είναι ήδη ένα φαινόμενο ηλεκτρικού emf.
3. Και τέλος, το κύκλωμα και η πηγή του μαγνητικού πεδίου είναι ακίνητα, αλλά το ρεύμα που δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο αλλάζει.

Αριθμητικά, το EMF σύμφωνα με τον τύπο του Faraday είναι ίσο με: EMF = W/q.

Επομένως, η ηλεκτροκινητική δύναμη δεν είναι δύναμη με την κυριολεκτική έννοια, αφού μετριέται σε Joules ανά Coulomb ή Volt. Αποδεικνύεται ότι αντιπροσωπεύει την ενέργεια που προσδίδεται στο ηλεκτρόνιο αγωγιμότητας όταν περιστρέφεται γύρω από το κύκλωμα. Κάθε φορά, κάνοντας έναν άλλο γύρο του περιστρεφόμενου πλαισίου της γεννήτριας, το ηλεκτρόνιο αποκτά ενέργεια αριθμητικά ίση με το emf. Αυτή η πρόσθετη ενέργεια όχι μόνο μπορεί να μεταφερθεί κατά τη διάρκεια συγκρούσεων ατόμων στο εξωτερικό κύκλωμα, αλλά και να απελευθερωθεί με τη μορφή θερμότητας Joule.

Δύναμη Lorentz και μαγνήτες

Η δύναμη που επενεργεί στο ρεύμα σε ένα μαγνητικό πεδίο καθορίζεται από τον ακόλουθο τύπο: q*|v|*|B|*sin a (το γινόμενο του φορτίου του μαγνητικού πεδίου, οι μονάδες ταχύτητας του ίδιου σωματιδίου, το πεδίο διάνυσμα επαγωγής και το ημίτονο της γωνίας μεταξύ των κατευθύνσεων τους). Η δύναμη που δρα σε ένα κινούμενο φορτίο μονάδας σε ένα μαγνητικό πεδίο ονομάζεται συνήθως δύναμη Lorentz. Ένα ενδιαφέρον γεγονός είναι ότι ο 3ος νόμος του Νεύτωνα δεν ισχύει για αυτή τη δύναμη. Υπακούει μόνο γι' αυτό το λόγο όλα τα προβλήματα εύρεσης της δύναμης Lorentz θα πρέπει να λυθούν βάσει αυτής. Ας μάθουμε πώς να προσδιορίσουμε την ισχύ ενός μαγνητικού πεδίου.

Προβλήματα και παραδείγματα λύσεων

Για να βρείτε τη δύναμη που προκύπτει γύρω από έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα, πρέπει να γνωρίζετε διάφορες ποσότητες: το φορτίο, την ταχύτητά του και την τιμή επαγωγής του μαγνητικού πεδίου που προκύπτει. Το παρακάτω πρόβλημα θα σας βοηθήσει να καταλάβετε πώς να υπολογίσετε τη δύναμη Lorentz.

Προσδιορίστε τη δύναμη που ασκεί ένα πρωτόνιο που κινείται με ταχύτητα 10 mm/s σε μαγνητικό πεδίο με επαγωγή 0,2 C (η γωνία μεταξύ τους είναι 90 o, αφού το φορτισμένο σωματίδιο κινείται κάθετα στις γραμμές επαγωγής). Η λύση έγκειται στην εύρεση της χρέωσης. Κοιτάζοντας τον πίνακα των φορτίων, διαπιστώνουμε ότι το πρωτόνιο έχει φορτίο 1,6 * 10 -19 C. Στη συνέχεια, υπολογίζουμε τη δύναμη χρησιμοποιώντας τον τύπο: 1,6 * 10 -19 * 10 * 0,2 * 1 (ημίτονο της ορθής γωνίας είναι 1) = 3,2 * 10 -19 Newton.

Για να κατανοήσετε πώς να αυξήσετε την ισχύ ενός μαγνήτη, πρέπει να κατανοήσετε τη διαδικασία της μαγνήτισης. Αυτό θα συμβεί εάν ο μαγνήτης τοποθετηθεί σε ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο με την αντίθετη πλευρά από την αρχική. Αύξηση της ισχύος του ηλεκτρομαγνήτη συμβαίνει όταν αυξάνεται η παροχή ρεύματος ή πολλαπλασιάζονται οι στροφές της περιέλιξης.

Μπορείτε να αυξήσετε την ισχύ ενός μαγνήτη χρησιμοποιώντας ένα τυπικό σετ απαραίτητου εξοπλισμού: κόλλα, ένα σετ μαγνητών (χρειάζεστε μόνιμους), μια πηγή ρεύματος και ένα μονωμένο καλώδιο. Θα χρειαστούν για την εφαρμογή των μεθόδων αύξησης της ισχύος ενός μαγνήτη, οι οποίες παρουσιάζονται παρακάτω.

Ενίσχυση με ισχυρότερο μαγνήτη

Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τη χρήση ενός πιο ισχυρού μαγνήτη για την ενίσχυση του αρχικού. Για να το εφαρμόσετε αυτό, πρέπει να τοποθετήσετε έναν μαγνήτη στο εξωτερικό μαγνητικό πεδίο ενός άλλου, ο οποίος έχει μεγαλύτερη ισχύ. Για τον ίδιο σκοπό χρησιμοποιούνται και ηλεκτρομαγνήτες. Αφού κρατήσετε έναν μαγνήτη στο πεδίο ενός άλλου, θα προκύψει ενίσχυση, αλλά η ειδικότητα έγκειται στο απρόβλεπτο των αποτελεσμάτων, αφού για κάθε στοιχείο μια τέτοια διαδικασία θα λειτουργήσει ξεχωριστά.

Ενίσχυση με την προσθήκη άλλων μαγνητών

Είναι γνωστό ότι κάθε μαγνήτης έχει δύο πόλους, και ο καθένας έλκει το αντίθετο πρόσημο από τους άλλους μαγνήτες, και ο αντίστοιχος δεν έλκει, μόνο απωθεί. Πώς να αυξήσετε την ισχύ ενός μαγνήτη χρησιμοποιώντας κόλλα και πρόσθετους μαγνήτες. Αυτό περιλαμβάνει την προσθήκη άλλων μαγνητών για την αύξηση της τελικής ισχύος. Άλλωστε, όσο περισσότεροι μαγνήτες, τόσο μεγαλύτερη είναι και η δύναμη. Το μόνο που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η σύνδεση μαγνητών με παρόμοιους πόλους. Στην πορεία θα απωθήσουν ο ένας τον άλλον, σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής. Όμως η πρόκληση είναι το κόλλημα, παρά τις σωματικές δυσκολίες. Είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε κόλλα που έχει σχεδιαστεί για τη συγκόλληση μετάλλων.

Μέθοδος Ενίσχυσης Σημείου Κιουρί

Στην επιστήμη υπάρχει η έννοια του σημείου Κιουρί. Η ενίσχυση ή η αποδυνάμωση ενός μαγνήτη μπορεί να γίνει με θέρμανση ή ψύξη σε σχέση με αυτό το ίδιο το σημείο. Έτσι, η θέρμανση πάνω από το σημείο Κιουρί ή η ισχυρή ψύξη (πολύ κάτω από αυτό) θα οδηγήσει σε απομαγνητισμό.

Πρέπει να σημειωθεί ότι οι ιδιότητες ενός μαγνήτη όταν θερμαίνεται και ψύχεται σε σχέση με το σημείο Κιουρί έχουν μια απότομη ιδιότητα, δηλαδή έχοντας επιτύχει τη σωστή θερμοκρασία, η ισχύς του μπορεί να αυξηθεί.

Μέθοδος Νο. 1

Εάν προκύψει το ερώτημα πώς να κάνετε έναν μαγνήτη ισχυρότερο εάν η δύναμή του ρυθμίζεται από ηλεκτρικό ρεύμα, τότε αυτό μπορεί να γίνει αυξάνοντας το ρεύμα που παρέχεται στην περιέλιξη. Εδώ υπάρχει μια αναλογική αύξηση της ισχύος του ηλεκτρομαγνήτη και της παροχής ρεύματος. Το κύριο πράγμα είναι ⸺ η σταδιακή σίτιση για την πρόληψη της εξουθένωσης.

Μέθοδος Νο. 2

Για την εφαρμογή αυτής της μεθόδου, ο αριθμός των στροφών πρέπει να αυξηθεί, αλλά το μήκος πρέπει να παραμείνει το ίδιο. Δηλαδή, μπορείτε να φτιάξετε μία ή δύο επιπλέον σειρές σύρματος έτσι ώστε ο συνολικός αριθμός στροφών να γίνει μεγαλύτερος.

Αυτή η ενότητα συζητά τρόπους για την αύξηση της ισχύος ενός μαγνήτη στο σπίτι, τα πειράματα μπορούν να παραγγελθούν στον ιστότοπο MirMagnitov.

Ενίσχυση ενός κανονικού μαγνήτη

Πολλά ερωτήματα προκύπτουν όταν οι συνηθισμένοι μαγνήτες παύουν να εκτελούν τις άμεσες λειτουργίες τους. Αυτό συμβαίνει συχνά λόγω του γεγονότος ότι οι μαγνήτες οικιακής χρήσης δεν είναι τέτοιοι μαγνήτες, επειδή, στην πραγματικότητα, είναι μαγνητισμένα μεταλλικά μέρη που χάνουν τις ιδιότητές τους με την πάροδο του χρόνου. Είναι αδύνατο να ενισχύσετε την ισχύ τέτοιων εξαρτημάτων ή να τα επιστρέψετε στις αρχικές τους ιδιότητες.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι δεν έχει νόημα να προσαρμόζουμε μαγνήτες σε αυτά, ακόμη πιο ισχυρούς, καθώς όταν συνδέονται με ανάστροφους πόλους, το εξωτερικό πεδίο γίνεται πολύ πιο αδύναμο ή εξουδετερώνεται πλήρως.

Αυτό μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας μια συνηθισμένη οικιακή κουρτίνα κουνουπιών, η οποία θα πρέπει να κλείσει στη μέση χρησιμοποιώντας μαγνήτες. Εάν συνδέσετε ισχυρότερους μαγνήτες πάνω από αδύναμους αρχικούς μαγνήτες, τότε ως αποτέλεσμα η κουρτίνα γενικά θα χάσει τις ιδιότητες σύνδεσης μέσω της έλξης, επειδή οι απέναντι πόλοι εξουδετερώνουν ο ένας τα εξωτερικά πεδία του άλλου σε κάθε πλευρά.

Πειράματα με μαγνήτες νεοδυμίου

Ο νεομαγνήτης είναι αρκετά δημοφιλής, η σύνθεσή του: νεοδύμιο, βόριο, σίδηρος. Αυτός ο μαγνήτης έχει υψηλή ισχύ και είναι ανθεκτικός στον απομαγνητισμό.

Πώς να ενισχύσετε το νεοδύμιο; Το νεοδύμιο είναι πολύ ευαίσθητο στη διάβρωση, δηλαδή σκουριάζει γρήγορα, έτσι οι μαγνήτες νεοδυμίου επικαλύπτονται με νικέλιο για να αυξήσουν τη διάρκεια ζωής. Μοιάζουν επίσης με κεραμικά και είναι εύκολο να σπάσουν ή να σπάσουν.

Αλλά δεν έχει νόημα να προσπαθήσουμε να αυξήσουμε τη δύναμή του τεχνητά, γιατί είναι μόνιμος μαγνήτης, έχει ένα ορισμένο επίπεδο δύναμης για τον εαυτό του. Επομένως, εάν πρέπει να έχετε ένα πιο ισχυρό νεοδύμιο, είναι καλύτερο να το αγοράσετε, λαμβάνοντας υπόψη την απαιτούμενη αντοχή του νέου.

Συμπέρασμα: το άρθρο συζητά το θέμα του τρόπου αύξησης της ισχύος ενός μαγνήτη, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου αύξησης της ισχύος ενός μαγνήτη νεοδυμίου. Αποδεικνύεται ότι υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να αυξήσετε τις ιδιότητες ενός μαγνήτη. Γιατί απλά υπάρχει μαγνητισμένο μέταλλο, η αντοχή του οποίου δεν μπορεί να αυξηθεί.

Οι απλούστερες μέθοδοι: χρήση κόλλας και άλλων μαγνητών (πρέπει να κολληθούν με ίδιους πόλους), καθώς και πιο ισχυρό, στο εξωτερικό πεδίο του οποίου πρέπει να βρίσκεται ο αρχικός μαγνήτης.

Εξετάζονται μέθοδοι για την αύξηση της ισχύος ενός ηλεκτρομαγνήτη, οι οποίες συνίστανται σε πρόσθετη περιέλιξη με καλώδια ή αύξηση της ροής του ρεύματος. Το μόνο που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η ισχύς της ροής του ρεύματος για την ασφάλεια και την ασφάλεια της συσκευής.

Οι συμβατικοί μαγνήτες και οι μαγνήτες νεοδυμίου δεν είναι ικανοί να αυξήσουν τη δική τους ισχύ.

Τοποθετήστε την παλάμη του αριστερού σας χεριού με τέτοιο τρόπο ώστε οι γραμμές μαγνητικής επαγωγής να φαίνονται να εισέρχονται σε αυτήν και τέσσερα εκτεταμένα δάχτυλα, διπλωμένα παράλληλα μεταξύ τους, δείχνουν την κατεύθυνση κίνησης του θετικού. Ως αποτέλεσμα, ο αντίχειρας του αριστερού χεριού, λυγισμένος υπό γωνία 90, θα υποδεικνύει την κατεύθυνση της δύναμης Lorentz. Εάν ο κανόνας του gimlet εφαρμόζεται στα αρνητικά φορτία, τότε τέσσερα τεντωμένα δάχτυλα τοποθετούν την ταχύτητα κίνησης των φορτισμένων.

Η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου, η οποία είναι η χαρακτηριστική δύναμη του πεδίου που σχηματίζεται από ένα ηλεκτρικό ρεύμα, μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας τον συγκεκριμένο τύπο. Εδώ το rₒ είναι το διάνυσμα ακτίνας. Δείχνει το σημείο στο οποίο βρίσκουμε την ένταση του μαγνητικού πεδίου. Dl είναι το μήκος του τμήματος που σχηματίζει το μαγνητικό πεδίο και το I είναι, κατά συνέπεια, η ένταση του ρεύματος. Στο σύστημα SI, το μₒ είναι μια μαγνητική σταθερά ίση με το γινόμενο 4π επί 10 v - .

Ορίστε το μέτρο δύναμης Lorentz ως το γινόμενο των ακόλουθων μεγεθών: συντελεστής φόρτισης φορέα, ταχύτητα διατεταγμένης κίνησης του φορέα κατά μήκος του αγωγού, συντελεστής επαγωγής μαγνητικού πεδίου, γωνία μεταξύ των διανυσμάτων της υποδεικνυόμενης ταχύτητας και μαγνητικής επαγωγής. Αυτό ισχύει για όλες τις τιμές της ταχύτητας φόρτισης.

Καταγράψτε την έκφραση και κάντε τους απαραίτητους υπολογισμούς.

Βίντεο σχετικά με το θέμα

Σημείωση

Εάν ένα φορτισμένο σωματίδιο κινείται σε ένα μαγνητικό πεδίο που χαρακτηρίζεται από ομοιομορφία, τότε όταν η δύναμη Lorentz επιδρά σε αυτό, το διάνυσμα ταχύτητας αυτού του σωματιδίου θα βρίσκεται σε ένα επίπεδο κάθετο στο διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής. Ως αποτέλεσμα, το φορτισμένο αντικείμενο θα κινείται κυκλικά. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η μαγνητική δύναμη Lorentz γίνεται κεντρομόλος δύναμη.

Χρήσιμες συμβουλές

Η κατεύθυνση της δύναμης Lorentz είναι κάθετη προς την κατεύθυνση των διανυσμάτων ταχύτητας και μαγνητικής επαγωγής. Τη στιγμή της κίνησης ενός φορτισμένου σωματιδίου σε ένα μαγνητικό πεδίο, αυτή η δύναμη δεν κάνει κανένα έργο. Κατά συνέπεια, το μέγεθος του διανύσματος της ταχύτητας διατηρείται αυτή τη στιγμή και μόνο η κατεύθυνση αυτού του διανύσματος αλλάζει.

Πηγές:

• Μαγνητική αλληλεπίδραση ρευμάτων

Συμβουλή 2: Η ένταση του μαγνητικού πεδίου και τα κύρια χαρακτηριστικά του

Το μαγνητικό πεδίο είναι μια από τις μορφές της ύλης, η αντικειμενική πραγματικότητα. Είναι αόρατο στο ανθρώπινο μάτι, αλλά η ύπαρξή του εκδηλώνεται με τη μορφή μαγνητικών δυνάμεων που επηρεάζουν φορτισμένα σωματίδια και μόνιμους μαγνήτες.

Γραφική αναπαράσταση μαγνητικού πεδίου

Το μαγνητικό πεδίο είναι αόρατο από τη φύση του. Για ευκολία, αναπτύχθηκε μια μέθοδος γραφικής αναπαράστασής του με τη μορφή γραμμών δύναμης. Η κατεύθυνσή τους πρέπει να συμπίπτει με την κατεύθυνση των δυνάμεων του μαγνητικού πεδίου. Οι γραμμές δύναμης δεν έχουν αρχή και τέλος: είναι κλειστές. Αυτό αντανακλά μια από τις εξισώσεις του Maxwell στη θεωρία της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης. Είναι αποδεκτό από την επιστημονική κοινότητα ότι οι γραμμές δύναμης «αρχίζουν» από τον βόρειο πόλο του μαγνήτη και «τελειώνουν» στον νότιο πόλο. Αυτή η προσθήκη έγινε αποκλειστικά για να προσδιοριστεί υπό όρους η κατεύθυνση του διανύσματος δύναμης μαγνητικού πεδίου.

Η κλειστότητα των γραμμών του μαγνητικού πεδίου μπορεί να επαληθευτεί χρησιμοποιώντας ένα απλό πείραμα. Χρειάζεστε έναν μόνιμο μαγνήτη και την περιοχή γύρω από αυτό με ρινίσματα σιδήρου. Θα τοποθετηθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορείτε να βλέπετε τις γραμμές της δύναμης.

Ισχύς μαγνητικού πεδίου

Το διάνυσμα έντασης μαγνητικού πεδίου είναι το ίδιο διάνυσμα που περιγράφηκε στην προηγούμενη ενότητα. Είναι η κατεύθυνσή του που πρέπει να συμπίπτει με την κατεύθυνση των γραμμών δύναμης. Αυτή είναι η δύναμη με την οποία το πεδίο δρα σε έναν μόνιμο μαγνήτη που βρίσκεται σε αυτό. Η τάση χαρακτηρίζει την αλληλεπίδραση του μαγνητικού πεδίου με την περιβάλλουσα ύλη. Υπάρχει ένα ειδικό με το οποίο μπορείτε να προσδιορίσετε το μέτρο του διανύσματός του σε οποιοδήποτε σημείο του χώρου (νόμος Biot-Savart-Laplace). Η τάση δεν εξαρτάται από τις μαγνητικές ιδιότητες του μέσου και μετράται σε oersteds (στο σύστημα CGS) και σε A/m (SI).

Επαγωγή μαγνητικού πεδίου και μαγνητική ροή

Η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου χαρακτηρίζει την έντασή του, δηλ. ικανότητα παραγωγής έργου. Όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η ικανότητα, τόσο ισχυρότερο είναι το πεδίο και τόσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση των γραμμών πεδίου σε 1 m2. Η μαγνητική ροή είναι το προϊόν της επαγωγής και της περιοχής που επηρεάζεται από το πεδίο. Αριθμητικά, αυτή η τιμή συνήθως ισοδυναμεί με τον αριθμό των γραμμών δύναμης που διαπερνούν μια συγκεκριμένη περιοχή. Η ροή είναι μέγιστη εάν η θέση βρίσκεται κάθετα προς την κατεύθυνση του διανύσματος τάσης. Όσο μικρότερη είναι αυτή η γωνία, τόσο πιο αδύναμη είναι η πρόσκρουση.

Μαγνητική διαπερατότητα

Η επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου σε ένα συγκεκριμένο μέσο εξαρτάται από τη μαγνητική του διαπερατότητα. Αυτή η τιμή χαρακτηρίζει το μέγεθος της επαγωγής στο μέσο. Ο αέρας και ορισμένες ουσίες έχουν μαγνητική διαπερατότητα κενού (η τιμή λαμβάνεται από τον πίνακα των φυσικών σταθερών). Στους σιδηρομαγνήτες είναι χιλιάδες φορές μεγαλύτερος.