Ý nghĩa vật lý của đơn vị ampere / mét trong từ tính là gì?

Tôi đang có một thời gian khó hiểu những gì các đơn vị này đo lường. Tôi hiểu ampe , và tôi hiểu mét , và tôi hiểu mỗi , nhưng kể từ khi ampe là thước đo hiện tại, tôi đang gặp khó khăn hiểu biết thế nào điều này liên quan đến sức dân. Tôi hiểu một dòng điện được liên kết với một từ trường. Điều tôi không hiểu là làm thế nào những thứ này khớp với nhau để tạo ra ampe / mét .

Một là gì ampe / mét và điều rằng các biện pháp là gì? Làm thế nào tôi có thể xây dựng một thứ tạo ra một ampe / mét ? Khi tôi thay đổi các tham số của thứ này (bất kỳ tham số nào nó có: chiều dài, lượt, dòng ...), cường độ dòng điện trên mỗi mét thay đổi như thế nào?

Trong một tụ điện, dễ dàng nhận thấy rằng cường độ điện trường (E) có một phần "trên mét" rõ ràng - nó liên quan đến khoảng cách giữa các bản trong một tụ điện.

Trong một cuộn cảm, khó nhìn hơn - phần "trên mét" của cường độ từ trường (H) liên quan đến chiều dài danh nghĩa của đường đi của từ thông. Trong một cuộn cảm ferrite kín như hình xuyến, phần "trên mét" là chiều dài danh nghĩa xung quanh hình xuyến - khá dễ hình dung. Trong một máy biến áp phức tạp hơn (như lõi EI), phần "mỗi mét" được hiển thị như bên dưới màu đỏ: -

H, được định nghĩa là vòng xoay ampe trên mét, sẽ giảm nếu chiều dài đường đi của từ thông dài hơn và, mật độ từ thông tổng hợp cho một vật liệu từ tính nhất định sẽ ít hơn. Điều này tự nhiên có nghĩa là các ferrites lớn hơn có thể "giữ" nhiều năng lượng hơn trước khi bão hòa.

Một hình xuyến hoặc bất kỳ vật liệu từ tính kín nào có tính thấm tốt có thể được giả định có chứa tất cả các từ thông trong vật liệu. Nếu chiều dài của hình xuyến là 10cm và bạn đã vượt qua 1 amp qua mười lượt, H sẽ bằng 100. Nó cũng sẽ bằng 100 nếu có một lượt và 10 amps.

Chỉnh sửa về sự miễn cưỡng và mật độ từ thông

Độ miễn dịch ( hoặc S) giống như điện trở mạch - nó cho biết lượng từ thông ( ) mà ferrite sẽ tạo ra cho một lực từ động lực nhất định (MMF hoặc ). MMF rất dễ dàng - đó là lần lượt ampere (trái ngược với H là lượt ampere trên mét). Các mối quan hệ: -$R_M$$\Phi$$F_M$

Độ miễn dịch của mạch từ ( ) là$R_M$$\dfrac{l_e}{\mu\cdot A_e}$

Trong đó là chiều dài "hiệu quả" xung quanh mạch từ và là diện tích mặt cắt "hiệu quả" của vật liệu từ tính.$l_e$$A_e$

MMF chia cho sự miễn cưỡng bằng từ thông, $\Phi$: -

$\Phi = \dfrac{MMF}{R_M}$ và do đó $\Phi = \dfrac{MMF\cdot \mu\cdot A_e}{l_e}$

Điều này có nghĩa là nếu diện tích mặt cắt ngang ($A_e$) của một đôi ferrite, từ thông cũng tăng gấp đôi. Tác động của điều này là mật độ từ thông, B (thông lượng trên mét vuông) vẫn giữ nguyên và lõi sẽ bão hòa ở cùng một dòng vì độ bão hòa chỉ liên quan đến mật độ từ thông. Ngoài ra công thức trên có thể được sắp xếp lại như vậy: -

$\dfrac{\Phi}{A_e} = \dfrac{MMF\cdot \mu}{l_e}$ hoặc là

$B = H\cdot \mu$ đó là cách xác định tính thấm từ

Ampe / mét là gì và thứ mà nó đo được là gì?

Cường độ từ trường $\vec H$được đo bằng ampe trên mét .

Đây là kép với cường độ điện trường $\vec E$được đo bằng vôn trên mét .

Trong trường hợp điện trường $\vec E$, tích phân đường bao kín của cường độ điện trường cho lực điện động (emf) sau đó sẽ có đơn vị là volt :

Tương tự, đối với từ trường $\vec H$, tích phân đường bao kín của cường độ từ trường tạo ra lực từ (mmf) sẽ có đơn vị ampe (hoặc ampe-lượt ):

Ý nghĩa vật lý của đơn vị ampere / mét trong từ tính là gì?

Giống như volt trên mét là một đơn vị cho cường độ của điện trường, ampe trên mét là đơn vị cho cường độ của từ trường.

Để có cái nhìn sâu sắc hơn, hãy đưa tính đối ngẫu hơn nữa và xem xét từ trường do một điện tích từ tính giả định (đơn cực). Điện tích từ có các đơn vị weber và thế năng từ vô hướng liên quan có đơn vị joules trên mỗi weber hay còn gọi là ampe.

Tất nhiên đây là điện thế kép của điện thế vô hướng được đo bằng joules trên coulomb hay còn gọi là volt.

Hơn nữa, một dòng điện từ có đơn vị weber mỗi giây hay còn gọi là volt.

Do đó, cái nhìn sâu sắc ở đây là chúng ta có thể hiểu đơn vị ampe trên mét , thông qua tính đối ngẫu , giống như cách chúng ta hiểu đơn vị volt trên mét .

Những cuốn sách cũ rất hữu ích vì các lý thuyết đang rất cầu xin và ảnh hưởng của từ trường được phát hiện bởi kim la bàn. Từ "Điện từ" của RC Underhill (New York 1903): "Khi một dây mang 10 Ampe, tại một cm từ trung tâm của dây có hai đường lực (Weber) trên mỗi cm vuông cho mỗi cm chiều dài của dây -that là 2 Gausses, cách trung tâm của dây hai cm nhưng chỉ có một dòng lực trên mỗi cm vuông - đó là có 1 Gse. Do đó, định luật sau: cường độ trong Gause trong không khí bằng hai phần mười nhân với dòng điện trong Amperes chảy qua dây, chia cho khoảng cách từ tâm của dây tính bằng cm "