Πώς θα περιγράψετε το μαγνητικό πεδίο γύρω από ένα ευθεία σύρμα μεταφοράς;

Το μαγνητικό πεδίο γύρω από ένα ευθεία σύρμα μεταφοράς ρεύματος μπορεί να περιγραφεί ως εξής:

Σχήμα:

* Κυκλικό: Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου σχηματίζουν ομόκεντρους κύκλους γύρω από το σύρμα, με το σύρμα στο κέντρο.

* κατεύθυνση: Η κατεύθυνση των γραμμών μαγνητικού πεδίου καθορίζεται από τον κανόνα δεξιού. Εάν τοποθετείτε τον δεξί σας αντίχειρα προς την κατεύθυνση του ρεύματος, τα κουρασμένα δάχτυλά σας θα υποδεικνύουν την κατεύθυνση των γραμμών μαγνητικού πεδίου.

δύναμη:

* αντιστρόφως ανάλογη προς την απόσταση από το σύρμα: Όσο πιο κοντά βρίσκεστε στο σύρμα, τόσο ισχυρότερο είναι το μαγνητικό πεδίο.

* άμεσα ανάλογα με το τρέχον: Όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που ρέει μέσω του καλωδίου, τόσο ισχυρότερο είναι το μαγνητικό πεδίο.

Άλλα χαρακτηριστικά:

* Μη ομοιόμορφη: Το μαγνητικό πεδίο δεν είναι ομοιόμορφο, που σημαίνει ότι η αντοχή του ποικίλλει σε διαφορετικές αποστάσεις από το σύρμα.

* Τρισδιάστατη: Το μαγνητικό πεδίο υπάρχει προς όλες τις κατευθύνσεις γύρω από το σύρμα, δημιουργώντας μια κυλινδρική περιοχή μαγνητικής επιρροής.

οπτική αναλογία:

Φανταστείτε ένα καλώδιο με ρεύμα που ρέει μέσα από αυτό σαν ένα μακρύ, ευθεία σωλήνα με νερό που ρέει μέσα από αυτό. Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου είναι σαν το νερό που ρέει γύρω από το σωλήνα σε κυκλικές διαδρομές. Όσο πιο κοντά βρίσκεστε στο σωλήνα, τόσο πιο γρήγορα το νερό ρέει, παρόμοιο με το πώς το μαγνητικό πεδίο είναι πιο δυνατό πιο κοντά στο σύρμα.

Μαθηματική περιγραφή:

Η αντοχή του μαγνητικού πεδίου σε απόσταση 'r' από ένα μακρύ, ευθεία σύρμα που φέρει ένα ρεύμα 'I' δίνεται από:

b =(μ₀ * i) / (2π * r)

Οπου:

* Β είναι η δύναμη του μαγνητικού πεδίου

* μ₀ είναι η διαπερατότητα του ελεύθερου χώρου (σταθερά)

* I είναι το ρεύμα που ρέει μέσω του καλωδίου

* r είναι η απόσταση από το καλώδιο

Αυτή η εξίσωση δείχνει ότι η ισχύς του μαγνητικού πεδίου είναι άμεσα ανάλογη με το ρεύμα και αντιστρόφως ανάλογη προς την απόσταση από το σύρμα.