Π‘ΠΎΠ»Π΅Π½ΠΎΠΈΠ΄ ΠΈ элСктромагнит
ΐβςξπ naturalscience.ru   
Рассмотрим ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, свСрнутого Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ спирали. Если Π΄Π»ΠΈΠ½Π° спирали большС Π΅Π΅ Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°, Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ ΡΠΏΠΈΡ€Π°Π»ΡŒ Π² Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ солСноидом (Π³Ρ€Π΅Ρ‡. "солСн" - Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΠ°). На рисункС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΎ располоТСниС ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΠΏΠΈΠ»ΠΎΠΊ Π² Π΅Π³ΠΎ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅. Аналогично ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽ прямого ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, силовыС Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля солСноида ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊΡ€ΠΈΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ, ΠΎΠΏΠΎΡΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ.


ΠŸΠΎΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΠ² Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΡŒ солСноида ΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ, ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ элСктромагнит. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡ΠΈΡ… Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹Ρ… условиях ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ элСктромагнита Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ сильнСС ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля солСноида. Для подтвСрТдСния Π½Π°ΡˆΠΈΡ… слов ΠΏΡ€ΠΎΠ΄Π΅Π»Π°Π΅ΠΌ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚. ΠŸΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠ² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ с ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠΉ ΠΊ источнику постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, опустим Π΅Π΅ Π² сосуд с ΠΌΠ΅Π»ΠΊΠΈΠΌΠΈ Π³Π²ΠΎΠ·Π΄ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ сосчитаСм количСство ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ΠΈΠ²ΡˆΠΈΡ…ΡΡ Π³Π²ΠΎΠ·Π΄ΠΈΠΊΠΎΠ². Если ΠΆΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ Π²ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π½Ρ‹ΠΉ ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ (говорят: сСрдСчник), Ρ‚ΠΎ Π³Π²ΠΎΠ·Π΄ΠΈΠΊΠΎΠ² примагнитится Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎ большСС количСство.

 

Объясним усилСниС ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля. Π‘Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ, Π΅Π³ΠΎ энСргия расходуСтся ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Π½Π° Π½Π°ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ сСрдСчника. Но, Π½Π°ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ΠΈΠ²ΡˆΠΈΡΡŒ, ΠΎΠ½ создаСт собствСнноС ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ накладываСтся Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π΅ солСноида ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌ самым усиливаСт Π΅Π³ΠΎ.

Рассмотрим Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π½Π° силу ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля элСктромагнита. Вспомним, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для наблюдСния силовых Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля прямого ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° (§ 11-Π°) ΠΌΡ‹ использовали Ρ‚ΠΎΠΊ силой 5-10 А. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ… значСниях Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΠΏΠΈΠ»ΠΊΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΎ Π½Π°ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, ΠΈ ΠΈΡ… Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠΈ получатся Π½Π΅ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΊΠΈΠΌΠΈ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ элСктромагнита усиливаСтся ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ силы Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ (говорят: ΠΎΠ±ΠΌΠΎΡ‚ΠΊΠ΅ элСктромагнита).

Π’ΠΎ-Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ силС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΠΎΠ»Π΅ элСктромагнита ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ, ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ² число Π²ΠΈΡ‚ΠΊΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π² Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΌΠΎΡ‚ΠΊΠ΅. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΡΠ΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ поля, создаваСмыС ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ· Π²ΠΈΡ‚ΠΊΠΎΠ², Π½Π°ΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌ самым ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ΅, Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ сильноС ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅.

Π‘ΠΎΠ»Π΅Π½ΠΎΠΈΠ΄Ρ‹, Π°, особСнно элСктромагниты, ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅. Рассмотрим ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ - элСктромагнитноС Ρ€Π΅Π»Π΅. Оно ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΎ для управлСния Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ большой мощности, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΉ мощности.

 

ВзглянитС Π½Π° рисунок бассСйна. Для накачивания Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ насос 1, Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ 2 ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ питаСтся ΠΎΡ‚ сСти с напряТСниСм 220 Π’. БассСйн - это мСсто с ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π²Π»Π°ΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, с ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠΏΠ°ΡΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ пораТСния элСктричСским Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, согласно ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Π°ΠΌ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ бСзопасности, Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… мСстах Π½Π΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ элСктрооборудованиС с напряТСниСм Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 36 Π’. Рассмотрим, ΠΊΠ°ΠΊ элСктромагнитноС Ρ€Π΅Π»Π΅ ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³Π°Π΅Ρ‚ Ρ€Π΅ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ эту ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΡƒ.

Π’Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ 3, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ управляСтся насос, располоТСн рядом с бассСйном 4. А сам насос ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ находятся Π·Π° стСной 5 Π² ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π΅. Π Π΅Π»Π΅ 6 располоТСно Π½Π°Π΄ элСктродвигатСлСм. Π’Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ 7 ΠΏΠΎΠ΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠΎΠ±ΠΌΠΎΡ‚ΠΊΡƒ Ρ€Π΅Π»Π΅ напряТСниС 36 Π’. ΠŸΡ€ΠΈ Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠΈ этой Ρ†Π΅ΠΏΠΈ элСктромагнит 8 притягиваСт ΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ пластину 9. Замыкая ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Ρ‹ 10, Ρ€Π΅Π»Π΅ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ. Если ΠΆΠ΅ Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ, Ρ‚ΠΎ сСрдСчник элСктромагнита размагнитится, ΠΈ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Π° 11 оттянСт ΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ пластину ΠΎΡ‚ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ². ЦСпь разомкнСтся, ΠΈ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ насоса Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡΡ.