전자기

자기와 전기의 관계에 대한 발견은 다른 많은 과학적 발견과 마찬가지로 거의 우연히 발견되었습니다. 덴마크의 물리학자 Hans Christian Oersted는 1820년 어느 날 가능성에 대해 강의하고 있었습니다. 전기와 자기는 서로 연관되어 있고 그 과정에서 학급 전체 앞에서 실험을 통해 결정적으로 증명했습니다!

자기 나침반 위에 매달린 금속 와이어에 전류를 흐르게 함으로써 외르스테드는 전류에 반응하여 나침반 바늘의 명확한 움직임을 생성할 수 있었습니다. 수업이 시작될 때 추측으로 시작된 것이 수업이 끝날 때 사실로 확인되었습니다. 말할 필요도 없이 외르스테드는 미래 수업을 위해 강의 노트를 수정해야 했습니다! 그의 우연한 발견은 완전히 새로운 과학 분야인 전자기학을 위한 길을 열었습니다.

상세한 실험은 전류에 의해 생성된 자기장이 항상 흐름 방향에 수직인 방향임을 보여주었습니다. 이 관계를 보여주는 간단한 방법을 오른손 법칙이라고 합니다. . 간단히 말해서, 오른손 법칙은 전류가 흐르는 도선에 의해 생성된 자속선이 사람의 오른손의 구부러진 손가락("히치하이킹" 위치에서)과 같은 방향을 향하고 엄지손가락이 안쪽을 가리키는 것이라고 말합니다. 기존의 전류 흐름 방향:

자기장은 전류가 흐르는 이 직선 조각을 둘러싸고 있습니다. 명확한 "북쪽" 또는 "남쪽" 극이 없는 자속선.

전류가 흐르는 도선을 둘러싸고 있는 자기장은 참으로 흥미롭지만 일반적인 양의 전류에는 매우 약하여 나침반 바늘을 편향시킬 수 있고 그 이상은 할 수 없습니다. 동일한 양의 전류로 더 강한 자기장력(결과적으로 더 많은 자기장 플럭스)을 생성하기 위해 와이어를 코일 모양으로 감쌀 수 있습니다. 여기서 와이어 주위의 회전하는 자기장은 결합하여 더 큰 자기장을 생성합니다. 확실한 자기(북쪽과 남쪽) 극성:

코일 와이어에 의해 생성된 자기장의 양은 와이어를 통과하는 전류에 코일에 있는 와이어의 "회전" 또는 "감김" 수를 곱한 값에 비례합니다. 이 자기장을 자기력이라고 합니다. (mmf)이며 전기 회로의 기전력(E)과 매우 유사합니다.

전자석 전류가 통과하여 자기장을 생성하도록 의도된 와이어 조각입니다. 모든 전류가 흐르는 도체는 자기장을 생성하지만 전자석은 일반적으로 특별한 목적을 위해 생성하는 자기장의 강도를 최대화하는 방식으로 구성됩니다. 전자석은 연구, 산업, 의료 및 소비자 제품에서 자주 사용됩니다.

전기적으로 제어 가능한 자석인 전자석은 다양한 "전자기계적" 장치에 적용됩니다. 즉, 전력을 통해 기계적 힘이나 운동을 일으키는 기계입니다. 아마도 그러한 기계의 가장 확실한 예는 전기 모터일 것입니다. .

또 다른 예는 릴레이입니다. , 전기적으로 제어되는 스위치. 스위치 접점 메커니즘이 자기장의 적용에 의해 작동(개방 및 폐쇄)될 수 있도록 구축되고 전자석 코일이 필요한 필드를 생성하기 위해 가까운 근처에 배치되면 개폐가 가능합니다. 코일을 통해 전류를 인가함으로써 스위치. 실제로 이것은 전기가 전기를 제어할 수 있게 해주는 장치를 제공합니다.

릴레이는 여러 스위치 접점을 작동시키거나 "역방향"으로 작동하도록 구성할 수 있습니다(코일에 전원을 공급하면 열림 스위치 접점 및 코일의 전원을 끄면 코일이 다시 스프링 닫힘을 허용합니다.

검토:

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도체에 전류가 흐르면 해당 도체 주위에 자기장이 생성됩니다.

오른손 법칙은 전류가 흐르는 도선에 의해 생성된 자속선이 사람의 오른손의 구부러진 손가락("히치하이킹" 위치)과 같은 방향으로 향하게 되며, 엄지손가락은 다음을 가리키는 것입니다. 기존 전류 흐름의 방향.

전류가 흐르는 도선에 의해 생성되는 자기장의 힘은 도선을 직선이 아닌 코일로 성형함으로써 크게 증가할 수 있습니다. 코일 모양으로 감을 경우 자기장은 코일 길이의 축을 따라 배향됩니다.

전자석이 생성하는 자기장의 힘(자기력 , 또는 mmf)는 전자석을 통과하는 전류와 와이어에 의해 형성된 완전한 코일 "회전" 수의 곱(곱셈)에 비례합니다.

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