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磁場

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磁気フィールドは電磁気学の基本、コンパスから磁気共鳴イメージ投射に至るまで多くの実用的なアプリケーションの根底にあります。

磁界または B フィールドは、動いている電荷、電流など磁性材料中料金の顕微鏡的ダイナミクスによる磁石バーなどのオブジェクトによって生成できます。

このビデオは磁場通電導体と恒久的なプロデュースを視覚化する方法を示します磁石。また、このビデオはまた別の通電ワイヤの電流の磁界によって加えられた力を示します。

磁場は、磁力線を用いて可視化することができます。これらは、分布と磁場の方向を理解するため架空の線です。

磁力線からタンジェントでは磁気フィールドのローカル方向と線ミラーの密度バーの場合マグネット減少とその表面から移動する局所磁場の強さを反映しています。現在さまざまな導体構成は、磁界分布のさまざまなバリエーションを生成します。

たとえば、長い直線電流を運ぶワイヤーのまわりの円の接線方向に沿って「磁力線」で表される、その方向が磁場を生成します。

場合、磁石で、磁力線は磁石の北極を残すし、磁石の南極を入力します。これは電流を流すは、ワイヤの円筒コイル、ソレノイドによって生成された磁場パターンに似ています。

電流がつくる磁界の方向は、「右手の法則」によって決定することができます。ルールは、親指が電流の方向に沿ってポイントしている場合、導体の周りカーリング指磁場の方向を示す状態します。したがって、バー磁石、指揮者に近づけるとき生成された局所磁場に合わせます。

今我々 は導体や磁石、によって作り出される磁界が近くの磁性材料と対話する知っています。さらに、生成された磁場はまた第 2 現在運送コンダクターで見つけられるそれらのような電荷の移動と対話します。

磁気フィールド 'B' に移動電荷量 'q' を導入すると、フィールドは充電の力 'F' を発揮します。これをローレンツの力と呼びます。力は磁場 'B'、'q' の電荷と 'v'、速度に比例しているし、残量と磁場、電荷の速度のベクトルの積によって決定されます。したがって料金と「右手の親指のルール」による磁界の両方動きに対して垂直方向のポイントの力。

これらの磁力線を可視化し、生成された磁場によるローレンツ力が平行通電ワイヤーをどのように影響するかを示す簡単な実験を実行お知らせ磁場の基本を確認し、します。

収集いくつかのコンパスの針とそのセンターと恒久的な通過直線導線搭載必要な材料・機器、すなわち、DC 電流源、プラ板磁石。

中心の穴にプラ板を観察します。それは針が自由に回転するようにピンを使用して中央の穴の周りいくつかのコンパスの針でマウントされます。

また、導線がボードの中央の穴を介して供給されることに注意してください。線が基板に垂直であることを確認します。クランプをケーブルを使用して DC の電流供給にワイヤを接続します。

現在のソースとセット +5 アンペアの電源を入れます。コンパスの針の動作を観察します。

次に、電源を切り、プラスとマイナスのケーブルをスイッチします。ワイヤを流れる電流の方向を逆にする電源をオンにし、コンパスの針を再度確認します。

今オフ電流供給を切断し、それを介して供給される導電性ワイヤーなしが、磁気針でのマウントと同様プラスチック ボードを入手します。次に、バーの北極を識別する磁石。

バーの長い軸を基板に平行に磁石側から基板に近い北極をもたらします。コンパスの針の向きの変更を確認します。

今フリップ バー磁石、南極がボードに近い。もう一度、向きの変更をコンパスの針を観察します。

最初 2 つのバーを持つフレームを組み立て、水平フレームの上部に沿って実行しているそれらの 1 つは、他の最初のバーにベースを接続する縦です。次に、アンカーまたはテープの 2 つの長い導電性ワイヤ フレームを半ばセクション。2 線が互いに平行になるようにフレームから両方のワイヤの一端をちらつかせます。

今、スイッチと端子に 2 本のワイヤの端を接続します。セットアップをバッテリーに接続します。

ワイヤの両方で同じ方向に電流が流れるように配線が接続されていることを確認します。その後、導電性の配線にバッテリを接続するスイッチを入れます。

現在はそれらを通過するときは、2 本のワイヤを観察します。次に、配線を流れる電流の流れが停止するスイッチをオフにします。

ワイヤを介して現在の流れの方向を変更するためにスイッチの方向を反転します。電流が ON のときは、2 本のワイヤを観察します。

プロトコルを確認し今の実験結果を確認しましょう。

最初は、コンパスの針で実験、針がランダム配向と。現在のアプリケーションでコンパスの針は円形のパターンのローカル magnetic field と自分自身を合わせます。

電流の方向を逆に局所磁場を反転、順番コンパスの針の向きを逆にします。

同様に、バーの北極磁石に近づけるコンパスの針、局所磁場を作成し、コンパスの針がこれらの局所磁場の線に沿って整列します。

バー磁石を反転、magnetic field の方向も反転、コンパスの針の向きを逆にします。

実験で 2 本の長いワイヤ、ワイヤはお互いに惹かれ同じ方向に流れる電流が。これは磁場によるローレンツ力のためです。

右手の法則に従って左の線は右のワイヤーのサイトで現在の流れに垂直な方向で指す磁場を生成します。今、右手の法則を使用し、電流と磁場の方向に沿って指を配置します。拡張親指ローレンツ力の方向性を示します。この場合、力は左の線に向かって、このように魅力的です。

その一方で、2 本のワイヤの電流の流れは、互いに反対の方向では、ローレンツの方向を強制的に右線サイトで右手規則ショーが反発力を作る左の線からです。したがって、2 本のワイヤは、離れてプッシュされます。

磁場がいたるところに私たちの周りとナビゲーションから臨床の現場に至るまでのアプリケーションで現在使用されています。磁場の一般的なアプリケーションのいくつかを見てみましょう。

何世紀も前、中国の宋王朝は、ナビゲーションのために使用された最初の磁気コンパスを発明しました。それ以来、私たちは、地球の磁場とタンデムで働く、コンパスの方向に頼ってきました。

地球の磁気南極は、その地理的な北極近くにあります。つまり、コンパスの針の磁北極は地球の磁場に揃えます、地球の地理的な北を指しています。

磁場も医学と医療診断の分野で多数のアプリケーションがあります。磁気フィールドの最も一般的な用途は、磁気共鳴イメージングや MRI です。MRI スキャナーは、体の内部の画像を生成するのに強力な磁場と磁場勾配を使用します。

磁場のゼウスの概要を見てきただけ。今、コンパスの針を用いた磁場を可視化して電流がつくる磁界のローレンツ力が別のほぼ平行電流に与える影響を理解する方法を知っている必要があります。見てくれてありがとう!

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