Uniform magnetic fieldsA 'hand-wavi

Uniform magnetic fields

A 'hand-waving' explanation might help clarify the physics. Take an initially uniform magnetic field in free space and introduce into it an iron sphere. The flux lines will bend in the vicinity of the iron so that they will converge upon it. Inside the iron the lines will be quite concentrated (though parallel to the original field).

Now, the point is that there will be no net force on the iron, no matter how strong the field. A sphere has perfect symmetry, so rotation will not change the picture in any way. If there is translational movement then all that can happen if the sphere were to move is that the distortion of the field around the original position of the sphere will disappear and the same distortion will be re-established around the new position; the total system energy will remain unchanged.

OK, instead of the sphere let's try an iron rod. This is different because we've lost symmetry. What happens is that the axis of the rod will be drawn into alignment with the field - like a compass needle. The flux lines prefer the iron to the air because of the higher permeability. Equation EFB has μ on the denominator so the field energy is lower here than in the air, and the further the flux can go through the iron the lower the energy. Think of current flow through a resistor; the current has an easier time going through a low resistance than a high resistance. Flux goes easier through high permeability than through low. When the rod is aligned with the field the flux can go further through a high permeability region. Note that we still don't have a translational force (provided that the field is uniform on the scale of the rod). Think about the famous experiment with iron filings sprinkled onto a piece of cardboard above a bar magnet. The filings tend to line up with the field but don't generally move much because they are so small that the field appears uniform to them.

So for there to be a force on a piece of iron then a displacement of the iron must result in an alteration to the field energy. The electromagnet you are using will have an opinion about changes to the field it generates. It will say that its inductance is changing. This is the basis of one solution to the problem:

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอคำอธิบาย 'โบกมือ' อาจช่วยอธิบายฟิสิกส์ ใช้สนามแม่เหล็กเหมือนกันในขั้นต้นในพื้นที่ว่าง และแนะนำเป็นทรงกลมมีเหล็ก เส้นฟลักซ์จะโค้งใกล้เตารีดเพื่อให้พวกเขาจะมาบรรจบกันเมื่อมัน ภายในเหล็ก บรรทัดจะค่อนข้างเข้มข้น (แต่ขนานกับฟิลด์เดิม)ตอนนี้ จุดได้ว่า จะไม่มีแรงสุทธิบนเหล็ก ไม่ว่าฟิลด์ความแข็งแกร่ง รูปทรงกลมมีสมดุลอย่างสมบูรณ์แบบ ดังนั้นการหมุนจะเปลี่ยนรูปภาพในลักษณะใด หากมีการเคลื่อนไหวไทหมิง แล้วที่อาจเกิดขึ้นถ้าทรงกลมที่ถูกย้ายเป็นที่บิดเบือนของฟิลด์ใกล้เคียงตำแหน่งเดิมของทรงกลมจะหายไป และบิดเบี้ยวเหมือนกันจะจัดตั้งขึ้นใหม่รอบ ๆ ตำแหน่งใหม่ พลังงานที่ทั้งระบบจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตกลง แทนทรงกลมลองเป็นก้านเหล็ก ทั้งนี้แตกต่างกันเนื่องจากเราไม่สมมาตร สิ่งที่เกิดขึ้นคือ แกนของคันจะวาดเป็นสอดคล้องกับฟิลด์ - เช่นเข็มเข็มทิศ เส้นฟลักซ์ต้องการเตารีดอากาศเนื่องจากการซึมผ่านสูง สมการ EFB มีμบนตัวหารดังนั้นพลังงานที่ฟิลด์อยู่ต่ำกว่า ในอากาศ และเพิ่มเติม ฟลักซ์สามารถไปผ่านเหล็กที่ต่ำกว่าพลังงาน คิดว่า ปัจจุบันกระแสผ่านตัวต้านทาน ปัจจุบันได้มีเวลาได้ง่ายขึ้นผ่านความต้านทานต่ำกว่าความต้านทานสูง ฟลักซ์จะง่ายขึ้นผ่านซึมผ่านสูงกว่าผ่านต่ำ เมื่อคันสอดคล้องกับฟิลด์ ฟลักซ์สามารถไปต่อผ่านภูมิภาคซึมผ่านสูง หมายเหตุว่า เรายังไม่มีแรงไทหมิง (โดยที่ฟิลด์จะเหมือนกันในขนาดของคัน) คิดเกี่ยวกับทดลองเสียงด้วยตะไบโรยบนชิ้นส่วนของกระดาษแข็งด้านบนแถบแม่เหล็ก สำคัญมักจะ แนวเดียวกับฟิลด์ แต่ไม่ทั่วไปย้ายมากเนื่องจากมีขนาดเล็กว่า ฟิลด์ปรากฏเหมือนกันกับพวกเขาเพื่อให้ได้ แรงในชิ้นส่วนของเหล็ก แล้วย้ายของเหล็กต้องมีการดัดแปลงพลังงานฟิลด์ผลลัพธ์ แม่เหล็กไฟฟ้าที่คุณใช้จะมีความเห็นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงไปยังฟิลด์ที่สร้าง มันจะบอกว่า การเหนี่ยวนำการเปลี่ยนแปลง นี้เป็นพื้นฐานของวิธีแก้ไขปัญหาหนึ่ง:

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สนามแม่เหล็กเครื่องแบบ

คำอธิบาย 'มือโบก' อาจช่วยชี้แจงฟิสิกส์ ใช้สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอครั้งแรกในพื้นที่ว่างและแนะนำเป็นมันทรงกลมเหล็ก สายฟลักซ์จะโค้งในบริเวณใกล้เคียงของเหล็กเพื่อที่พวกเขาจะมาบรรจบกับมัน ภายในเหล็กเส้นจะมีความเข้มข้นค่อนข้าง (แม้ว่าจะขนานไปกับข้อมูลเดิม).

ตอนนี้ประเด็นก็คือว่าจะไม่มีแรงสุทธิเหล็กไม่ว่าวิธีการที่แข็งแกร่งในสนาม ทรงกลมมีความสมมาตรที่สมบูรณ์แบบเพื่อการหมุนจะไม่เปลี่ยนรูปในทางใดทางหนึ่ง หากมีการเคลื่อนไหวแปลแล้วทั้งหมดที่สามารถเกิดขึ้นได้หากทรงกลมกำลังจะย้ายก็คือการบิดเบือนของสนามรอบตำแหน่งเดิมของทรงกลมจะหายไปและบิดเบือนเดียวกันจะถูกสร้างขึ้นอีกรอบตำแหน่งใหม่; พลังงานระบบทั้งหมดจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง.

ตกลงแทนของทรงกลมลองก้านเหล็ก ซึ่งจะแตกต่างเพราะเราได้สูญเสียความสมมาตร สิ่งที่เกิดขึ้นคือการที่แกนเหล็กจะถูกดูดเข้าไปในแนวเดียวกันกับสนาม - เหมือนเข็มทิศ สายฟลักซ์ต้องการเหล็กไปในอากาศเพราะการซึมผ่านสูง สม EFB มีμในหารเพื่อให้พลังงานฟิลด์จะต่ำกว่าที่นี่กว่าในอากาศและไหลต่อไปสามารถไปถึงเหล็กที่ต่ำกว่าพลังงาน คิดว่าการไหลของกระแสผ่านตัวต้านทาน; ปัจจุบันมีเวลาได้ง่ายขึ้นจะผ่านความต้านทานต่ำกว่าความต้านทานสูง ฟลักซ์ไปได้ง่ายขึ้นผ่านการซึมผ่านสูงกว่าผ่านต่ำ เมื่อแกนสอดคล้องกับสนามฟลักซ์สามารถไปต่อผ่านภูมิภาคซึมผ่านสูง โปรดทราบว่าเรายังไม่ได้มีแรงแปล (ให้ข้อมูลว่าเป็นชุดโยแกน) คิดเกี่ยวกับการทดลองที่มีชื่อเสียงกับผงตะไบเหล็กโรยลงบนแผ่นกระดาษแข็งดังกล่าวข้างต้นเป็นแม่เหล็กบาร์ เอกสารที่ยื่นมีแนวโน้มที่จะสอดคล้องกับข้อมูล แต่ไม่ได้ย้ายโดยทั่วไปมากเพราะพวกเขามีขนาดเล็กที่สนามปรากฏเครื่องแบบให้กับพวกเขา.

ดังนั้นที่จะมีผลบังคับใช้ในชิ้นส่วนของเหล็กแล้วรางเหล็กจะต้องส่งผลในการ การเปลี่ยนแปลงพลังงานสนาม แม่เหล็กไฟฟ้าที่คุณใช้จะมีความเห็นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสนามมันสร้าง มันจะบอกว่าการเหนี่ยวนำของที่มีการเปลี่ยนแปลง นี่คือพื้นฐานของการแก้ปัญหาหนึ่งในการแก้ไขปัญหานี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เครื่องแบบสนามแม่เหล็กคำอธิบาย " มือโบก " อาจช่วยอธิบายฟิสิกส์ ใช้สนามแม่เหล็กชุดเริ่มต้นในพื้นที่ฟรีและแนะนำมันเป็นทรงกลมเหล็ก การไหลของเส้นจะโค้งในบริเวณใกล้เคียงของเหล็กดังนั้นพวกเขาจะมาบรรจบกันเมื่อมัน ภายในเหล็ก เส้นจะค่อนข้างเข้มข้น ( แม้ว่าขนานนามเดิม )ตอนนี้ ประเด็นคือ ว่า จะไม่มีแรงลัพธ์บนเหล็ก ไม่ว่าวิธีแรงสนาม มีทรงกลมมีความสมมาตรที่สมบูรณ์แบบ ดังนั้นการหมุนจะเปลี่ยนรูปแต่อย่างใด หากมีการเคลื่อนไหวแปลแล้วทั้งหมดที่สามารถเกิดขึ้นถ้าทรงกลมถูกย้ายคือ การบิดเบือนของทุ่งนารอบตำแหน่งของทรงกลมจะหายไป และการก่อตั้งขึ้นรอบเดียวกันจะเป็นตำแหน่งใหม่ ระบบพลังงานทั้งหมดจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงโอเค แทนที่จะทรงกลมลองเป็นก้านเหล็ก นี่มันต่างกัน เพราะเราเสียสมมาตร สิ่งที่เกิดขึ้นคือแกนของก้านจะวาดลงสอดคล้องกับสนาม - เหมือนเข็มทิศเข็ม ฟลักซ์สายชอบเหล็กอากาศเนื่องจากสูงกว่าอัตราการซึมผ่านของ . สมการที่ใช้มีμในตัวส่วนมากสนามพลังงานลดลงกว่าในอากาศ และต่อฟลักซ์สามารถผ่านเหล็กลดพลังงาน คิดว่ากระแสผ่านตัวต้านทาน ; ปัจจุบันได้ง่ายขึ้นเวลาจะผ่านความต้านทานต่ำกว่าต้านทานสูง ฟลักซ์ไปได้ง่ายขึ้นผ่านการซึมผ่านสูงกว่าผ่านต่ำ เมื่อแกนสอดคล้องกับสนามฟลักซ์สามารถไปเพิ่มเติมผ่านเขตการซึมผ่านสูง ทราบว่า เรา ยัง ไม่ มีแรงแปล ( ให้ที่สนามเป็นเครื่องแบบบนมาตราส่วนของแกน ) คิดเกี่ยวกับการทดลองที่มีชื่อเสียงด้วยผงตะไบเหล็ก โรยลงบนแผ่นกระดาษแข็งเหนือบาร์แม่เหล็ก ตะไบมักจะเข้าแถวกับสนาม แต่ไม่โดยทั่วไปย้ายมาก เพราะพวกเขามีขนาดเล็กที่สนามปรากฏเครื่องแบบของพวกเขาเพื่อให้มีแรงในชิ้นส่วนของเหล็กแล้ว การเคลื่อนที่ของเหล็กจะส่งผลในการเปลี่ยนแปลงในด้านพลังงาน ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่คุณใช้จะต้องมีความเห็นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงข้อมูลจะสร้าง จะบอกว่าของมันหรือมีการเปลี่ยนแปลง นี่คือพื้นฐานของการแก้ไขปัญหา :