자기장은 자기력이 자기 물체 사이 또는 자기 물체 자체 주위에 어떻게 분포되어 있는지를 설명하고 시각화하는 것을 목표로하는 그림입니다.
우리가 이미 알고 있듯이 자석에는 북극과 남극이라는 두 개의 극이 있습니다.
자석을 같은 유형의 다른 자석에 가까이 가져 가면 두 자석은 반발을 경험하게됩니다.
두 자석을 다른 유형의 극에 가까이 가져 가면 결과가 서로 달라집니다.
자기장 시각화
자기장은 두 가지 방법으로 시각화 할 수 있습니다.
- 벡터로 수학적으로 설명됩니다. 화살표 형태의 각 지점에있는 각 벡터는 해당 지점에서 자기력의 크기에 따라 방향과 크기를 갖습니다.
- 선을 사용하여 설명합니다. 각 벡터는 연속 된 선으로 연결되며 가능한 한 많은 선을 만들 수 있습니다. 이 방법은 자기장을 설명하는 데 가장 자주 사용됩니다.
자기장 라인의 특성
자기장 선에는 분석에 유용한 특성이 있습니다.
- 각 선은 서로 교차하지 않습니다.
- 자기장이 커지는 영역에서는 선이 더 단단해집니다. 이것은 자기장 선이 가까울수록 영역의 자기력이 더 커짐을 나타냅니다.
- 이 선은 어디서나 시작하거나 멈추지 않지만 선은 닫힌 원을 형성하고 자성 물질에 연결된 상태로 유지됩니다.
- 자기장의 방향은 선에 화살표로 표시됩니다. 때로는 화살표가 자기장 선에 그려지지 않지만 자기장은 항상 북극 (북)에서 남 (남) 극 방향을 갖습니다.
- 이러한 선은 실제 용어로 시각화 할 수 있습니다. 가장 간단한 방법은 자석 주위에 철분 가루를 뿌리는 것이며 자기장 선과 동일한 특성을 생성합니다.
측정 및 자기장 공식
자기장 은 벡터 양이므로 자기장을 측정하는 데는 크기와 방향이라는 두 가지 측면이 있습니다.
방향을 측정하기 위해 자기 나침반을 사용할 수 있습니다. 자기 나침반이 자기장 주위에 배치되면 나침반 바늘도 그 지점에서 자기장의 방향을 따릅니다.
또한 읽으십시오 : 동음 이의어, 동음 이의어 및 동음 이의어의 정의 및 차이점자기장 공식에서 자기장의 크기는 기호 B로 표시됩니다. 국제 시스템에 따라 양은 Nikola Tesla라는 이름에서 가져온 테슬라 (T) 단위로 표시됩니다.
테슬라는 자기장의 힘으로 정의됩니다. 예를 들어, 소형 냉장고는 0.001T의 자기장을 생성합니다.
자석을 사용하지 않고 자기장을 생성하는 한 가지 방법, 즉 전류를 전도하는 방법이 있습니다.
케이블을 통해 전류를 흘리면 (예 : 배터리에 연결) 두 가지 현상이 발생합니다. 케이블에 흐르는 전류가 클수록 생성되는 자기장이 커집니다. 마찬가지로 반대입니다.
암페어의 법칙에 따라 자기장은 여러 가지 방식으로 적용되므로 일부 방정식은 다음과 같습니다.
자기장에 대한 크기 공식
B = μ 나는 / 2 π r
정보:
- B = 자기장의 크기 (T)
- μ = 투자율 상수 (4π 10-7 Tm / A)
- 나는 = 전류 (A)
- r = 케이블로부터의 거리 (m)
전류량 공식
나는 = B 2πr / μ
정보:
- B = 자기장의 크기 (T)
- μ = 투자율 상수 (4π 10-7 Tm / A)
- 나는 = 전류 (A)
- r = 케이블로부터의 거리 (m)
오른손으로 자기 극 결정
방향을 찾기 위해 오른손 원칙을 사용할 수 있습니다. 엄지 손가락은 전기 흐름의 방향이고 다른 손가락은 전선 주변의 자기장 방향을 나타냅니다.
엄지 손가락이 위로 향하는 방향은 기호 i로 전기 흐름의 방향을 나타냅니다. 나머지 4 개 반경의 방향은 기호 B가있는 메그 넷 필드의 방향을 나타냅니다. 위의 이미지는 수평 및 수직 위치에 있습니다.
자기장 문제의 예와 그 설명
문제 1
아래 그림과 같이 전선 i = 4 A!
지정 :
- 지점 A에서 자기장 강도.
- 지점 B에서의 자기장 강도
- 지점 A에서 자기장의 방향.
- 지점 B에서 자기장의 방향
토론:
알려진
- 나는 = 4A
- r A = 2m
- r B = 1m
정착
- B = μ나는 / 2 π r A
- = 4 π 10-7 4/2 π 2
- = 4 10-7 T
따라서 A 지점의 자기장은 4 10-7 T입니다.
- B = μ나는 / 2 π r B
- B = 4 π 10-7 4/2 π 1
- B = 8 10-7 T
따라서 지점 B의 자기장은 8 10-7 T입니다.
방향을 묻는 문제에서 우리는 오른손 법칙을 사용할 수 있습니다. 엄지 손가락은 전류로 가정하고 다른 네 손가락은 자기장이며 A 지점에서 와이어를 잡습니다.
또한 읽기 : 완전한 이해 및 예제와 함께 24 개 이상의 언어 스타일 (Majas의 종류)A 지점에서 자기장의 방향이 바깥 쪽 또는 판독기를 향하도록합니다.
방향을 묻는 문제에서 우리는 오른손 규칙을 사용할 수 있습니다. 엄지 손가락은 전류로 가정하고 다른 네 손가락은 자기장이며 지점 B에서 와이어를 잡습니다.
B 지점의 자기장 방향이 판독기 안팎에 있도록
문제 2
다음 그림을보세요!
지점 P에서 자기장의 크기와 방향을 결정하십시오!
토론
전류 A는 자기장에 진입하는 방향으로 P 지점에서 자기장을 생성하고 전류 B는 자기장 외부 방향으로 자기장을 생성합니다.
B a 에 따른 방향 이 필드에 들어갑니다.
문제 3
위의 그림을 보면 전류가 흐르는 전선이 자기 나침반 근처에 놓여 있습니다. 나침반이 작동하지 않도록 나침반에 대한 지구 자기장을 상쇄하려면 얼마나 많은 전류 (및 방향)가 필요합니까?
지구의 자기장은 다음과 같이 가정합니다.
토론
자기장 공식 사용 :
전류의 양을 찾을 수 있습니다.
나침반에서 케이블까지의 거리 r이 0.05m라는 것을 알고 있습니다. 다음 획득 :
오른손 규칙을 사용하여 다른 손가락이 나침반 자기장의 반대 방향에 있도록 엄지 손가락을 내려야합니다. 전류의 방향이 우리에게서 멀어 지도록 종이 / 스크린을 통과해야합니다.
문제 4
와이어 A와 B는 1m 떨어져 있으며 아래 그림에 표시된 방향으로 각각 1A 및 2A에 의해 전원이 공급됩니다.
자기장 강도가 0 인 지점 C의 위치를 결정하십시오!
토론
전계 강도가 0이 되려면 와이어 A와 와이어 B에서 생성 된 전계 강도가 반대이고 동일해야합니다. 가능한 위치는 와이어 A의 왼쪽 또는 와이어 B의 오른쪽입니다. 어느 쪽을 취해야하는지 작은 전류의 강도에 더 가까운 지점을 가져갑니다. 위치가 와이어 A의 왼쪽에 있도록 거리 이름을 x로 지정합니다.
이것은 자기장 물질에 대한 설명과 문제의 예입니다. 유용 할 수 있습니다.
참고:
- 자기장 물질
- 자기장 이해
- 자기장-공식, 정의, 완전 물질, 예제 문제
- 자기장 : 정의, 유형, 공식, 예제 문제
