Магнитная индукция при изменении магнитной проницаемости однородного магнитного поля?

Насколько я знаю, магнитные поля создаются либо магнитом, либо бегущим током, которые можно изменить, изменив проницаемость среды и, таким образом, изменив магнитный поток через катушку.

Так будет ли индуцироваться ток в катушке в однородном магнитном поле с изменяющейся магнитной проницаемостью? Если да, то какую проницаемость нужно изменить? Это пространство вокруг катушки (например, вставьте в катушку железный стержень), пространство между источником магнитного поля и катушкой (которое «движется» магнитным полем?) или проницаемость самой катушки? (т.е. подогрев?)

Или изменение проницаемости по определению противоречит заданному «однородному магнитному полю»?

катушка в однородном магнитном поле

Большое спасибо :D

Ответы (1)

Если круг на эскизе — это круглая катушка, о которой вы говорите, то будет индуцированный ток, если через нее проходит изменяющийся во времени магнитный поток.

Магнитный поток определяется как:

ф Б "=" S ограничен петлей Б г С .

Теперь, когда у вас есть магнитное поле в материале ( а не только в свободном пространстве), вам также необходимо учитывать, как магнетизм самого материала может изменить общее результирующее поле. Материалом в данном случае является то, на что намотаны ваши катушки. Это материал в области с 4 крестиками внутри петли.

По этой причине вы определяете Б быть чистым полем в регионе (внешний + отклик материала), и ЧАС быть «намагничивающим полем», т.е. внешним полем. Эти два связаны:

Б "=" мю ЧАС ,
где мю - магнитная проницаемость (обычно тензор ранга 2, но давайте предположим, что материал приличный, так что здесь это скаляр).

мю "=" мю 0 мю р , где мю 0 проницаемость свободного пространства и мю р - относительная проницаемость рассматриваемого материала.

Итак, теперь все вместе магнитный поток равен:

ф Б "=" мю 0 С мю р ЧАС г С .

Для индукционного тока, тока, вам нужно т ф Б 0 . Для этого можно либо варьировать размер поперечного сечения г С (например, вращая петлю), варьировать внешнее поле ЧАС или варьировать относительную проницаемость мю р . Или все одновременно.

Таким образом, если вы (каким-то образом) можете контролировать силу внешнего поля и относительную проницаемость материала независимо друг от друга, вы действительно можете сохранить ЧАС фиксированный и просто варьироваться мю р получить индукционный ток.

Кстати, однородное магнитное поле в данном случае означает, что оно только в одном направлении (в бумагу). Предоставил Б и ЧАС параллельны, т. е. когда мю является скаляром, а не тензором, поле все время однородно.

Ого, такой развернутый ответ! поэтому, если я правильно понимаю, при помещении в катушку железного стержня mu_r изменяется (и прикасается к внешнему магнитному источнику, поэтому внешнее поле фиксируется), поэтому будет индуцированный ток справа
Ну да. Однако акт перемещения железного стержня внутри петли вызывает изменение со временем другого потока (того, который связан с собственным магнитным полем железного стержня). Итак, ситуация немного сложнее. В идеальном случае, когда железный стержень был бы немагнитным, вы вставляете его внутрь, а затем каким-то образом «активируете» его магнетизм, тем самым изменяя мю "=" мю 0 мю 0 мю р , тогда у вас будет индуцированный ток только из-за мю р .
понял, спасибо!
я не забыл; очень хороший ответ. +1.