Encyclopédie En ligne
Recherchez plus de 40.000 articles de l'encyclopédie originale et classique Britannica, la 11ème édition.
ÉLECTROMAGNÉTISME
Encyclopédie En ligneEncyclopédie À la maison :: ECG-EMS
del.icio.us it!
|
L'cÉlectromagnéti See also:sme, See also:cette See also:branche de la science See also:physique qui est concernée par l'interconnexion de l'électricité et du magnétisme, et avec la See also:production du magnétisme au See also:moyen de courants électriques par See also:des dispositifs a appelé des électro-aimants. La See also:base de History.The a été créée par l'observation d'abord faite par See also:le oersted de Hans Christian (1777-1851), See also:professeur de See also:philosophie normale à Copenhague, qui a découvert en 1820 qu'un See also:fil unissant See also:les poteaux ou les plats terminaux d'une See also:pile voltaic a la propriété d'affecter une See also:aiguille magnétique 1 (voir l'cÉlectricité). 1 dans les See also:annales de la philosophie pour See also:novembre 1821 est un See also:long See also:article intitulé "électromagnétisme" par Oersted, en lequel il donne un exposé détaillé de sa découverte. Il a fait tourner ses pensées à lui dès 1813, mais pas jusqu'à ce que le peu disposé de See also:juillet 18ò a eu il a fait réellement sa découverte. Il semble avoir arrangé une aiguille de See also:boussole pour observer tous les débattements pendant un See also:orage, et placé près de lui un fil de See also:platine par lequel un See also:courant galvanique a été passé. Le oersted a soigneusement établi que la nature du fil elle-même n'a pas influencé le résultat mais a vu qu'il était dû au conflit électrique, comme il l'a appelé, arrondissent le fil; ou en See also:langue See also:moderne, à la force magnétique ou au See also:flux magnétique autour du See also:conducteur. Si un fil droit par lequel un courant électrique See also:passe est ci-dessus et parallèle placés à une aiguille magnétique de boussole, on le constate que si le courant entre dans le conducteur dans une direction de sud dans le See also:nord, le pôle du nord de l'aiguille See also:sous le conducteur dévie à la See also:main See also:gauche, tandis que si le conducteur est placé sous l'aiguille, le pôle du nord dévie à la main droite; si le conducteur est doublé en arrière au-dessus de l'aiguille, les effets des deux côtés de la See also:boucle sont ajoutés ensemble et le débattement est augmenté. See also:Ces résultats se résument dans la règle mnémonique: Imaginez-vous natation dans le conducteur avec le courant, c.-à-d., se déplaçant la direction de l'électricité positive, avec votre See also:visage vers l'aiguille magnétique; le pôle du nord déviera alors à votre main gauche. Le débattement de l'aiguille magnétique peut donc indiquer l'existence d'un courant électrique dans un See also:circuit See also:voisin, et ce fait a été bientôt utilisé dans la construction des See also:instruments appelés les galvanomètres (q.v.). Juste après que la découverte du oersted a été annoncée, D. F. J. See also:Arago et A. M. Ampere a commencé des investigations au sujet de l'électromagnétisme. Sur le 18ème See also:septembre 1820, ampère a lu un See also:papier devant l'académie des See also:sciences à Paris, dans lequel il a annoncé que la pile voltaic elle-même a affecté une aiguille magnétique de même que le fil l'See also:union, et il a prouvé que les effets en les deux See also:cas étaient conformés à la théorie que le courant électrique était une circulation autour d'un circuit, et à l'équivalent dans l'effet magnétique à un aimant très court avec l'See also:axe placé perpendiculairement au See also:plan du circuit. Il a alors proposé sa hypothèse brillante que la magnétisation du See also:fer était due aux courants électriques moléculaires. Ceci a suggéré à Arago que la blessure de fil dans une See also:spirale portant le courant électrique devrait magnétiser une aiguille en See also:acier placée dans l'intérieur. Dans See also:Ann. Chime (1820. 15, p.94), Arago a édité un papier intitulé des "See also:parents d'expériences 1'aimantation du fer et voltaique courant par de la See also:faction du de de 1'acier," annonçant que le fil donnant le courant, quoique du See also:cuivre, pourrait magnétiser les aiguilles en acier placées à travers lui, et si plongé dans des classements de fer qu'il les a attirés. See also: Tous ces faits ont été rendus intelligibles quand on l'a vu qu'un fil quand donner un courant électrique devient entouré par un See also: En 1825 uns autre pas en avant importants a été pris quand l'esturgeon de William (1783-1850) de Londres a produit l'électro-aimant. Il s'est composé d'une barre en fer à cheval de fer mou, enduite du See also:vernis, sur lequel a été enveloppé un enroulement en spirale de fil de cuivre See also:nu, les tours ne se touchant pas. Quand un courant voltaic a été passé par le fil le fer est devenu un aimant puissant, mais sur diviser le raccordement avec la batterie, le fer mou a perdu immédiatement presque tout son magnétisme.' À cette date l'See also:ohm n'avait pas annoncé sa See also:loi du circuit électrique, et c'était une question d'une certaine surprise pour des investigateurs pour constater que l'électro-aimant de l'esturgeon ne pourrait pas être actionné avec de bons résultats tels que quand près de la batterie. See also:Peter See also:Barlow, en See also:janvier 1825, a publié au journal philosophique d'See also:Edimbourg, une description d'une telle expérience faite avec une vue d'appliquer l'électro-aimant de l'esturgeon à la télégraphie, avec les résultats qui étaient défavorables. Les essais sur de l'esturgeon, cependant, ont stimulé henry de See also:Joseph (q.v.) aux Etats-Unis, et en 1831 il a donné une description d'une méthode d'enrouler les électro-aimants qui ont immédiatement mis un nouveau visage sur les sujets (le journal de See also:Silliman, 1831, 19, le p. 400). Au See also:lieu d'isoler le See also:noyau de fer, il a enveloppé le fil de cuivre See also:rond avec la See also:soie et la blessure dans de nombreux tours et beaucoup de couches sur le fer à cheval de fer d'une telle See also:mode que le courant est allée autour du fer toujours dans la même direction. Il a alors constaté qu'un tel électro-aimant enroulent avec un long fil fin, si travaillé avec une batterie se composant d'un See also:grand nombre de cellules en série, pourrait être actionné à une distance considérable, et il a ainsi produit ce qui se sont appelés aux électro-aimants de cette intensité de temps, et ce qui a plus See also:tard rendu le télégraphe électrique une possibilité. En fait, See also: 201), et un pour Princeton qui a soulevé 3000 avec une batterie très petite. Entre autres J. P. Joule, toujours mémorable pour ses investigations sur l'équivalent mécanique de la chaleur, a donné beaucoup d'See also:attention au sujet de 1838-18ô à la construction des électro-aimants et a réussi à concevoir quelques formes remarquables pour leur See also:puissance de levage. Une See also:forme a été construite en coupant un See also:tube mou épais de fer longitudinalement dans deux parts égales. Insu- lated le fil de cuivre a été alors blessé longitudinalement plus d'un des deux pièces (voir fig. 2) et le courant envoyé par le fil. En un autre fer de la forme deux les disques avec des See also:dents perpendiculairement au See also:disque avaient isolé le zigzag de blessure de fil entre les dents; quand un courant a été envoyé par le fil, le theateeth étaient ainsi magnétisé qu'ils étaient alternativement des poteaux de N. et de S.. Si deux tels disques semblables étaient placés avec des dents de polarité opposée en See also:contact, une force très grande a été exigée pour les détacher, et avec un aimant et 'voir le See also:transport. Soc.Arts, 1825, 43, p.38, dans lequel une figure de l'électro-aimant de l'esturgeon est donnée aussi bien que d'autres morceaux d'appareils pour lesquels la société lui a accordé une prime et un See also:argent medal.vols. 2-6. Les phénomènes magnétiques de Circuit.The ont présenté par l'électro-aimant sont interprétés par l'aide de la notion du circuit magnétique. Considérons plus d'un See also:anneau en See also:coupe circulaire mince de blessure de fil de fer avec un solénoïde ou une spirale de fil de cuivre isolé par laquelle un courant de l'électricité peut être passé. Si les enroulements de solénoïde ou de fil See also:seul existaient, un courant ayant des ampères de la force A passés par lui créerait à l'intérieur du solénoïde une force magnétique H, pour égaler numériquement à 47r/10 multiplié par le nombre d'enroulements N sur le solénoïde, et par le courant en ampères A, et divisé par la longueur See also:moyenne du solénoïde 1, ou H = 4vrAN/IOl. Le produit s'appelle les "ampere-turns" sur le solénoïde. Hl de produit de la force magnétique H et la longueur l du circuit magnétique s'appelle "la force magnetomotive" dans le circuit magnétique, et de la See also:formule ci-dessus on le See also:voit que la force magnetomotive dénotée par (M.m.f.) est égal à 47 10(=1.25 presque) chronomètre les ampere-turns (A.n.) sur l'enroulement ou le solénoïde passionnant. Autrement (A.n.) = 0.8(m.m.f.). La force magnetomotive est considérée comme créer un effet appelé le flux magnétique (z) dans le circuit magnétique, juste comme la force électromotrice E.m.f. produit le courant électrique (a) dans le circuit électrique, et comme par la loi d'Ohm's (voir l'cE1.ectroçinetics) le courant change comme E.m.f. et inversement comme une qualité du circuit électrique a appelé sa "résistance," ainsi dans le circuit magnétique que le flux magnétique change comme force magnetomotive et inversement comme une qualité du circuit magnétique a appelé sa "hésitation." La grande différence entre le circuit électrique et le circuit magnétique se situe dans le fait que tandis que la résistance électrique d'un conducteur plein ou liquide est indépendante du courant et affectée seulement par la température, l'hésitation magnétique change avec le flux magnétique et ne peut pas être définie excepté au moyen d'une courbe qui See also:montre sa valeur pour différentes densités de flux. Le quotient de tout le flux magnétique, Z, dans un circuit par la coupe, S, du circuit s'appelle la "densité moyenne de flux," et l'hésitation d'un circuit magnétique centimètre carré long et un d'un centimètre dans la coupe s'appelle le "reluctivity" du matériel. La relation entre la force magnétique H du reluctivity p=I/p, et la densité B de flux, est définie par l'équation H = Pb, dont nous avons Hl=Z(See also:pl/S) = M.m.f. agissant sur le circuit. Encore, puisque les ampere-turns () sur le circuit sont égaux à o•8 fois le M.m.f., nous avons finalement See also:AN/l=o•8(Z/hS). Cette équation nous indique la force passionnante comptée dans les ampere-turns, qui doivent être mis sur le noyau d'anneau pour créer un flux magnétique See also:total Z dans elle, le noyau d'anneau ayant un périmètre moyen 1 et coupe S et reluctivity p=I/p correspondant à une densité Z/s. Hence de flux avant que nous puissions nous servir de l'équation pour des buts pratiques que nous devons posséder une courbe pour le matériel See also:particulier nous montrant la valeur du reluctivity correspondant à de diverses valeurs de la densité possible de flux. Le réciproque de p s'appelle habituellement la "perméabilité" du matériel et dénoté par des courbes de p. montrant la relation de la lèvre et du Z S ou p et B, s'appelle les "courbes de perméabilité." Pour l'See also:air et toute autre matière non magnétique la perméabilité a la même valeur, prise arbitrairement comme unité. D'autre See also:part, pour le fer, le See also:nickel et le See also:cobalt la perméabilité peut dans certains cas atteindre une valeur de 2000 ou de 2500 pour une valeur de B = 5000 dans la See also:mesure de C.See also: Le See also:processus de prendre ces courbes consiste en envoyant un courant de force connue par un solénoïde du nombre connu de tours enroulés sur un anneau circulaire de fer des dimensions connues, et en observant l'temps-intégral du courant secondaire produit dans un circuit secondaire des tours connus et de la résistance R enroulés au cours des temps du noyau de fer N. La force électromotrice secondaire est par l'égale de la loi de Faraday (voir l'E1.ECTROKiNETics) au See also:taux de temps de changement de tout le flux, ou le E = le NdZ/dt. Mais par la loi d'Ohm's E = Rdq/dt, où q est la quantité d'ensemble de l'électricité entrant dans le circuit secondaire par un dZ de changement dans tout le flux Co-lié. Par conséquent si 2Q représente cette quantité totale d'ensemble de l'électricité entrant dans le circuit secondaire en renversant soudainement la direction du flux magnétique Z dans le noyau de fer nous devons avoir RQ = NZ ou Z = RQ/n. La mesure de toute la quantité de l'électricité Q peut être faite à l'aide d'un galvanomètre ballistique (q.v.), et la résistance R du circuit secondaire inclut See also:cela de l'enroulement enroulé aussi bien sur le noyau de fer et le galvanomètre. De cette manière la valeur de tout le flux Z et donc de Z/s=b ou de la densité de flux, peut être trouvée une force magnétisante indiquée H, et cette dernière quantité est déterminée quand nous connaissons le courant magnétisant dans le solénoïde et ses tours et dimensions. La courbe qui trace la relation de H et de B s'appelle la courbe de magnétisation pour le matériel en question. Pour des exemples de ces courbes voir le MAGNÉTISME. La loi fondamentale du circuit magnétique non homogène traversé par un et même tout le flux magnétique Z est que la See also:somme de toutes les forces magnetomotive agissant dans le circuit est numériquement égale au produit du See also:facteur o•8, tout le flux dans le circuit, et somme de tous les reluctances des diverses pièces du circuit. Si alors le circuit se compose des matériaux de perméabilité différente et on le désire pour savoir les ampere-turns exigés pour produire un total donné de flux autour du circuit, nous devons calculer à partir des courbes de magnétisation du matériel de chaque See also:partie les forces magneto-motive nécessaires et ajouter ces forces ensemble. La See also:demande See also:pratique de ce principe à la prédétermination des bobinages d'excitation des aimants de dynamo a été faite la première fois par le See also:jeu See also:rouleau-See also:tambour J. et E. See also:Hopkinson (Phil. trans., 1886, 177, p. 331). 
Nous pouvons illustrer les principes de cette prédétermination par un exemple See also:simple. Supposez que un anneau de fer a un diamètre moyen derrière SME et d'une coupe de 2 SME carré, et une coupe transversale sur l'See also:espace d'air fait dans lui 1 millimètre de large. Enquérons-nous les ampere-turns à mettre sur l'anneau pour créer dans lui un flux total de 24.000 unités de C.g.s.. Toute la longueur de la pièce de fer du circuit est (Iorr-o•1) SME, et sa See also:section est 2 SME carré, et la densité de flux dans elle doit être 12.000. Du See also:tableau II. ci-dessous nous voyons que la perméabilité du fer pur correspondant à une densité de flux de 12.000 est 2760. Par conséquent l'hésitation des circuits de fer est égale à 10ir - O. 1 220 unités de 2760X2 38640C.g.s.. La longueur de l'espace d'air est o•1 centimètre, sa section 2 SME carré, et sa perméabilité est unité. Par conséquent l'hésitation du, espace d'air est o X2 = - unité de C.g.s.. En conséquence la force magnetomotive dans les ampere-turns exigés pour produire le flux exigé est égale 0.8(24,000) (20+38640) = à 1070 presque. Elle suit que la partie de la force magnetomotive exigée pour surmonter l'hésitation de l'espace d'air étroit est environ neuf fois qui ont exigé pour seul le fer. Dans l'exemple ci-dessus que nous prenons pour la simplicité a supposé que le flux dans le dépassement à travers l'espace d'air n'étend pas du tout. En faisant face à la See also:conception d'électro-aimant dans la construction de dynamo nous avons, cependant, pour prendre en See also:compte la See also:propagation comme la fuite du flux à travers le circuit (voir la DYNAMO). On le verra, donc, que pour que nous puissions prévoir l'effet d'un See also:certain genre de fer ou d'acier une fois utilisés comme noyau d'un électro-aimant, nous devons être équipés de tables ou de courbes montrant le reluctivity ou la perméabilité correspondant à de diverses densités de flux chose-avec lesquels vient à la même chose (B, H) des courbes pour l'échantillon. Le fer et l'acier pour le raccordement électromagnétique de Machinery.-In avec l'application technique des électro-aimants comme ceux utilisés dans les électo-aimants de champ des dynamos (q.v.), de l'essai de différents genres de fer et de l'acier pour la perméabilité magnétique est donc devenu très important. De See also:divers instruments appelés les perméabilimètres et les mètres d'hystérésis ont été conçus à cette fin, mais une grande partie du travail a été effectué au moyen d'un anneau ballistique de galvanomètre et d'essai comme au-dessus de décrit. L'"hystérésis" d'un fer ou d'un acier est cette qualité d'elle dans la vertu de laquelle de l'énergie est absorbée comme chaleur quand la magnétisation est renversée ou exécutée un See also:cycle (voir le MAGNÉTISME), et elle est généralement mesurée en ergs par centimètre cubique de métal par cycle de magnétisation, ou en See also:watts par See also:livre par 50 ou 100 cycles par seconde à ou See also:correspondance à une certaine densité maximum de flux, aux unités de C.g.s. de la parole 2500 ou 600. Pour les détails de diverses formes de perméabilimètre et de mètre d'hystérésis des livres techniques doivent être consultés.' Un immense nombre d'observations ont été effectués sur la perméabilité magnétique de différents genres de fer et d'acier, et dans les tables suivantes sont donnés quelques résultats typiques, la plupart du temps des expériences faites par J. A. See also:Ewing (voir le Proc. See also:Installation. C.e., 1896, 126, p. 185) dans lequel la méthode ballistique a été utilisée pour déterminer la densité de flux correspondant à divers magnétiser force l'action sur des échantillons de fer et d'acier sous forme d'anneaux. Les figures sous la See also:rubrique I. sont des valeurs données dans un papier par A. W.s. Pocklington et F. Lydall (Soc. de Proc. See also:Roy., 1892-1893, 52, pp 164 et 228) comme résultats d'un essai magnétique d'un fer particulièrement pur fourni afin de l'expérience par See also:colonel Dyer, de l'See also:Elswick travaille. Les substances autres que le fer dans cet échantillon ont été données pour étant: See also:carbone, trace; See also:silicium, trace; See also:phosphore, aucun; See also:soufre, 0,013 %; le manganèse, o•i %. les cinq autres spécimens, II. à VI., sont des échantillons de fer ou d'acier commercial. Non. II. est un échantillon du See also:bas amarrent le fer en barre forgé dans un anneau, See also:recuit et tourné. Non. III. est une pièce forgéee en acier meublée par M. R. See also:Jenkins pendant que 'voir le S. P. See also:Thompson, l'électro-aimant (Londres, 1891); J. A. See also:Fleming, un See also:manuel pour le laboratoire et la See also: • magnétique de densité de flux de force d'See also:ing () (C.c.s. Units). I. II. III. IV. V. VI. 5 12.700 10.900 12.300 4.700 9.600 10.900 10 14.980 13.120 14.920 12.250 13.050 13.320 15 15.800 14.010 15.800 14.000 14.600 14.350 20 16.300 14, 580 16.280 15.050 15.310 14.950 30 16.950 15.280 16.810 16.200 16.000 15,6õ 40 17.350 15.760 17.190 16.800 16.510 16.150 50. 16.060 17.500 17.140 16.900 16,48o õ. 16.340 17.750 17.450 17.180 16,78o 70. 16, 58o 17.970 17, 750 17.400 17.000 8o.. 16.800 18,18o 18.040 17.620 17.200 90. 17.000 18.390 18.230 17.830 17.400 aussi. 17.200 18.600 18.420 18.030 17.600 aimants, faits par Messrs See also:Samuel See also:Osborne & Company par le processus de See also:Siemens. Non. VI. est également unforged le bâti en acier pour des aimants de dynamo, fait par messieurs Fried. See also:Krupp, d'See also:Essen. On le verra des figures et de la description des matériaux que les pièces forgéees et les bâtis en acier ont une perméabilité remarquablement élevée sous la petite force magnétisante. Le tableau II. montre les qualités magnétiques de certains de ces matériaux comme trouvés par Ewing une fois examiné avec de See also:petites forces magnétisantes. Flux Magnétique I. III. VI. Densité B. (C.c.s. Units). Fer Pur. Pièce forgéee En acier. Le µ 2.000 du µ en acier H u H de bâti, de H 0,90 2220 1,38 1450 1,18 1690 4.000 1,40 2850 1,91 2090 I.66 2410 6.000 1,85 3240 2,38 2520 2,15 2790 8.000 2,30 3480 2,92 2740 2,83 2830 10.000 3,10 3220 3,62 2760 4,05 2470 12.000 4,40 2760 4,80 2500 6,65 1810 les numéros I., III. et VI. dans la table ci-dessus se rapportent aux échantillons mentionnés en liaison avec le Tableau I. C'est un fait remarquable que certaines variétés d'acier à basse See also:teneur en carbone (généralement appelé l'acier See also:doux) ont une perméabilité plus élevée que même le fer travaillé suédois recuit sous de grandes forces magnétisantes. L'acier de See also:limite, cependant, ici utilisé a la référence plutôt au mode de la production que la nature chimique See also:finale du matériel. Dans certains des bâtis d'doux-acier utilisés pour des électro-aimants de dynamo il s'avère que tous les See also:corps étrangers, y compris le carbone, manganèse et silicium, ne sont pas plus de 0,3% du tout, le matériel étant 99,7 % de fer pur. Cette propriété magnétique valable d'acier capable de l'moulage est, cependant, de grande utilité dans le bâtiment moderne de dynamo, car elle permet aux électo-aimants de champ de la perméabilité très élevée d'être construits, qui peuvent être façonnés dans la forme par le moulage au lieu de l'See also:accumulation en tant qu'autrefois hors des masses du fer travaillé forgé. Les courbes dans fig. 3 illustrent la façon dont la densité de flux ou, car elle s'appelle habituellement, la courbe de magnétisation des See also:croix en acier de cette See also:fonte See also:douce qui du fer travaillé suédois, et nous permet d'obtenir une densité plus élevée de flux correspondant à une force magnétisante indiquée à de l'acier qu'à du fer. À partir du même papier par Ewing nous extrayons un certain nombre de résultats concernant tôle en fer mince d'oft d'essais de perméabilité et l'acier de tôle, comme est employé dans la construction des noyaux d'armatures et de transformateur de dynamo. See also:No.VII. est un spécimen du bon transformateur-See also:plat, 0,301 millimètres d'épaisseur, roulé du fer suédois par messieurs Sankey de See also:Bilston. Non. VIII. est un spécimen du transformateur-plat particulièrement mince roulé du fer de chute. Non. IX. est un spécimen de transformateur-plat roulé de l'lingot-acier. Non. X. est un spécimen du fil qui a été employé par J. See also:Swinburne pour former le noyau de ses See also:transformateurs de "See also:hedgehog". L'information et commentaires additionnelsIl n'y a aucun commentaire pourtant pour cet article.
» Ajoutez l'information ou les commentaires à cet article.
Svp lien directement à cet article:
Accentuez le code ci-dessous, le bon déclic, et choisissez la "copie." Collez-alors la dans votre website, email, ou tout autre HTML. Situez le contenu, les images, et le copyright de disposition © 2006 - Produisez net les industries, copie de worldwide. |
|
|
[back] ÉLECTROLYSE (formée de gr. Xbety, pour se desserr... |
[next] ÉLECTROMÈTRE |