Магнетизм

После того как Эрстеда провел свои опыты всем стало интересно не только действие тока на магниты, но и наоборот, действие магнитов на ток, так выяснили что подвешенные свободно провода отклоняются перпендикулярно магниту при протекание электрического тока, а позже уже Араго и Ампер нашли способ увеличить это эффект, наматывая провода спиралью, при этом спираль может быть несколько слоев. Т.е. магнитное поле усиливается если наложить один проводник на другой.

Если мы представим стрелку, висящею на подвесе над проводником по которому начал течь электрический ток, то сила с которой стрелка стремиться встать перпендикулярно направлению течения тока будет зависит от угла α если стрелка параллельно, то угол будет 90 градусов и "сила" (напряженность поля) максимально, а если α = 0 грусов, то и напряженность поля равно 0.

Важным различием электрического и магнитного поля является наличие электрических зарядов и несуществование магнитных зарядов, так как у магнитного поля нет ни начала ни конца, а его линии имеют замкнутый характер, невозможно произвести магнит только с одни полюсов, всегда если есть северный полюс, то есть и южный.
Если представить себе плоскость с множеством магнитных стрелок через которую проходит электрический ток, то стрелки замыкаются по кругу, каждый северный полюс стрелки стремиться замкнуться с южным полюсом соседней стрелки, при этом можно сказать что направление от севера к югу будет соответствовать направлению магнитного поля. Если сменить полярность и заставить электрический ток протекать в противоположную сторону, то стрелки повернуться на 180 градусов, а с следовательно и магнитное поле изменит свое направление на 180 градусов

Если ввинчивать саморез, так чтобы он двигался по направлению тока, то направление ручки отвертки будет указывать направление поля.

Очень часто катушки индуктивности называют соленоид, так в бытовой техники часто называют электромагнитные клапана соленоидами. По сути соленоид это проводник намотанный спиралью и слоями, чтобы увеличить его магнитную силу, применительно к бытовой технике соленоид может отрывать набор воды в стиральную машины или менять направление циркуляции хладагента в холодильнике.

Магнитное поле в соленоиде прямо пропорционально силе тока проходящего через катушку и плотности намотки витков относительно его длины, т.е. если длина катушки скажем 10 см, а число витков 100 штук, то при увеличение числа витков до 200, увеличится и магнитное поле.

Если в катушку вносить постоянный магнит, то в ней возникает ток, до той стадии пока магнит полностью не внесен и если начинать вынимать магнит из катушки, то в катушке так же возникает ток, но противоположный по направление в сравнение с током возникающим при внесении.

Так же в электротехнике применяют понятие дросселя, который по сути так же является электрической катушкой, но если в соленоиде мы преобразовывали электрическую энергию в механическую или наоборот с помощью магнитного поля, то с помощью дросселя мы преобразовываем сам ток.

В катушках индуктивности помимо электрического сопротивления существует еще и индуктивное сопротивление, так если мы возьмём электродвигатель стиральной машины и измеряем электрическое сопротивление катушек статора или ротора то получим что, ток у нас ложен быть настолько же гигантский как при работе нагревательного элемента, а то и выше. Но за счет того что катушка сопротивляется любым изменениям, а ток у нас постоянно меняется с частотой 50 герц или 50 раз за секунду, электродвигатель не потребляет много тока, так как катушка оказывает индуктивное сопротивление.

Так же дроссели используются в блоках питания, автозвуке и радиотехнике, в качестве фильтров, ведь для переменного тока, катушка индуктивности может стать разрывом цепи, так как она тормозит ток, который быстро меняет свое направление и не успевает просто через катушку пройти. Далее все зависит от величины тока и параметров катушки, чем выше ток, тем он легче проходит через катушку с малым числом витков и наоборот.