Связь тока с напряженностью магнитного поля

Напряженность электромагнитного поля в экспериментах

Рассмотрим одиночный провод, по которому движется электрический ток. При движении этого провода вокруг него возникает магнитное поле. Его характеристики можно выразить через напряженность, которая определяется мерой воздействия магнитного поля на исследуемое тело.

Можно исследовать магнитное поле внутри катушки. В этом случае напряженность будет напрямую зависеть от количества витков катушки и расстояния между нею и исследуемым телом.

Объединяя эти два вывода, можно подвести итоги: напряженность магнитного поля в любой точке пространства обратно пропорциональна длине магнитной линии и прямо пропорциональна произведению количества витков катушки на силу тока.

Шаг 1: датчик Холла

Эффект Холла часто применяется для измерения магнитных полей. Когда электроны проходят через проводник, помещённый в магнитное поле, их относит в сторону, в результате чего в проводнике появляется поперечная разность потенциалов. Правильно выбрав материал и геометрию полупроводника, можно получить измеряемый сигнал, который затем можно будет усилить и выдать измерение одной компоненты магнитного поля.

Я использую SS49E, поскольку он дешёвый и доступный. Что стоит отметить из его документации:

Питание: 2.7 — 6.5 В, что прекрасно совместимо с 5 В для Arduino.
Нулевой сигнал: 2.25-2.75 В, примерно посередине между 0 и 5 В.
Чувствительность: 1.0-1.75 мВ/Гс, поэтому для получения точных результатов потребуется калибровка.
Выходное напряжение: 1,0 – 4,0 В (при работе от 5 В): диапазон покрывается АЦП Arduino.
Диапазон: минимум ± 650 Гс, обычно +/1 1000 Гс.
Время отклика: 3 мкс, то есть можно проводить измерения с частотой в десятки кГц.
Рабочий ток: 6-10 мА, достаточно немного для батарейки.
Температурная ошибка: 0,1% на градус Цельсия. Вроде немного, однако отклонение на 0,1% даёт ошибку в 3 мТл.

Датчик компактный, 4х3х2 мм, и измеряет компоненту магнитного поля, перпендикулярную его лицевой стороне. Он выдаёт положительное значение для полей, идущих от задней части к передней – к примеру, когда он стоит лицом к южному полюсу магнита. У датчика есть три контакта, +5 В, 0 В и выход – слева направо, если смотреть с лица.

Санитарные нормы воздействия электрического поля

Самые строгие нормы в Европе. ПДУ излучения базовых станций мобильной связи не должны превышать 2,5 мкВт/см². В Москве и России допустима плотность потока энергии 10 мкВт/см². Контроль за соблюдением норм возложен на органы санитарного надзора, службы охраны труда и инспекции по радиосвязи.

Согласно санитарным правилам, разработаны рекомендации по допустимому времени непрерывной работы за компьютером детей разного возраста.

Возраст	Максимально допустимое время непрерывной работы (минуты)
5	7
6	10
7-10	15
11-13	20
14-15	25
16-17	30 на первом часе занятий, 20 на втором часе

Предельно допустимая норма ЭМИ — от 0,2 до 10 мкТл. Повышенным уровнем считают достижение частоты излучения 50 Гц. Для электрических полей установлены следующие нормы:

жилые помещения ― до 0,5 кВ/м;
в зоне жилой застройки — до 1 кВ/м;
вне зоны жилой застройки — до 5 кВ/м.

Экспертиза электромагнитного излучения

Электромагнитное поле образуется путём взаимодействия разноимённых зарядов физических тел между собою, образуется рядом с источником генерации и делится на три вида (дальний, промежуточный, ближний).

Электрическое поле выше нормы характерно для мест, где установлены факсы, телевизоры, принтеры, плиты, копиры, излучающие электромагнитные волны, которые двигаются в пространстве. Уровень магнитного поля бывает повышен вблизи электропроводов, трансформаторов, антенн, так как оно возникает из-за движения тока по проводам.

В рамках работы санитарно-эпидемиологической службы РФ принят Федеральный закон, на основании которого представителями службы специальной аппаратурой проводится экспертиза помещений. Объектом обследования становятся бытовые электроприборы, системы радиосвязи, трансформаторные подстанции, радиолокационные установки, линии электропередач.

8 Рабочие средства измерений

8.1 В качестве рабочих средств измерений используют измерители напряженности магнитного поля по ГОСТ Р 51070. измерительные магнитные антенны по ГОСТ Р 51319. генераторы магнитного поля.

8.2 Пределы допускаемых относительных погрешностей рабочих средств измерений магнитного поля 12-10-*-42 10-г.

Приложение А (обязательное)

Государственная поверочная схема для средств изменений напряженности магнитного поля в диапазоне частот от 0,000005 до 1000 МГц

УДК 621.317.42.089.6:006.354 ОКС 17.020

Ключевые слова: поверочная схема, эталон, средства измерений, напряженность магнитного поля

Редактор М 6. Глушкова Технический редактор Е.В. беслроменмая Корректор В.И. бареицоеа Компьютерная верстка И.А НапеОконоО

Сдано а набор 01.09.2014. Подписано а печать 09.10.20t4. Формат 60 ■ 94Гарнитура Ариап. Уел. печ. п. 0.93. Уч.-иад. л. 0.55. Тираж S9 эха За» 4244.

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАР ТИМ ФОРМ». 123995 Москва, Гранатный пер.. 4.

Свойства магнита

Имеющего форму стержня, наиболее четко проявляются на его концах. При подвешивании его за середину в свободном положении по горизонтальной плоскости, произойдет занятие такого положения, при котором будет соблюдаться приблизительное направление с севера на юг. Концы стержня имеют и соответствующие названия северного и южного полюса. У двух одинаковых магнитов полюса с разными наименованиями притягиваются друг к другу, а одноименные, наоборот, отталкиваются.

Если к магниту поднести обычное, ненамагниченное железо, оно на определенное время приобретает магнитные свойства с образованием полюсов. Отдельные материалы, такие как сталь, могут приобрести слабые свойства постоянных магнитов.

Электростатика. Основные понятия. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Теория близкодействия. Потенциал электрического поля. Конденсатор.


Электрический заряд Q : это физическая величина, характеризующая свойство тел вступать в электрическое взаимодействие. Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные заряды притягиваются Элементарный заряд: e=1,6*10-19 Кл это минимальная порция заряда, котрая может передаваться от одного тела к другому (заряд протона или электрона) Электрическое поле: это создаваемый любым электрическим зарядом материальный объект, непрерываный в пространстве, проявляющийся в том, что действет на другие заряды. Проводник: это материал, по которому заряд может свободно перемещаться от одного тела к другому. Диэлектрик: это материал, по которому электрический заряд при обычных условиях перемещаться не может.

Закон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе алгебраическая (с учетом знаков +/-) сумма зарядов остается постоянной

Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных зарядов (=кулоновская сила) направлена вдоль прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна модулю зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

Принцип суперпозиции для электрических зарядов: результирующая сила, действующая на данный заряд q₁ со стороны нескольких зарядов q₂…..q_n, равна геометрической сумме (= векторной сумме) сил F₁₂+….F_1n, действующих на данный заряд со стороны каждого из зарядов:



Напряженность электрического поля [В/м]: E (векторная величина) это отношение силы F (векторной величины) с которой поле действует на точечный заряд q (скалярной величины), к этому заряду (с учетом знака заряда): Напряженность электрического поля единичного точечного заряда Q: на расстоянии r от него (напрямую следует из закона Кулона):

Принцип суперпозиции электрических полей: если в данной точке пространства различные заряженные частицы создают электрические поля, напряженности которых E₁,E₂,….E_n, то результирующая напряженность электрического поля в этой точке равна векторной сумме отдельных напряжённостей:

Потенциальная энергия: заряда q в однородном электростатическом поле напряженности E: , где d — расстояние до плоскости, где потенциальная энергия принимается равной нулю Потенциал электростатического поля в точке : это отношение потенциальной энергии заряда в поле, к этому заряду (с учетом знака заряда): Вариант 2: это работа по перемещению единичного положительного заряда из данной точки в бесконечность Напряжение = Разность потенциалов между точками: это отношение работы поля при перемещении заряда из начальной точки в конечную к этому заряду ( с учетом знака заряда): Численно (но не по размерности) это работа поля по перемещению единичного положительного заряда из одной точки в другую Связь разности потенциалов и напряженности: в однородном поле: где U это разность потенциалов между точками, которые cвязаны вектором перемещения Δd, совпадающим по направлению с вектором E

Электроемкость двух проводников: это отношение заряда Q одного из проводников к разности потенциалов U между этим проводником и соседним: Конденсатор: это система двух проводников (обкладок конденсатора), разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по отношению к размерам обкладок Напряженность поля плоского конденсатора: Электроемкость плоского конденсатора: Энергия заряженного конденсатора:

Описание устройства

Приборов, при помощи которых измеряется электромагнитное излучение, много. Оптимальным является измеритель уровней электромагнитных излучений АТТ-2592. Устройство портативное, имеет 3-х канальный датчик, дисплей ЖК с подсветкой, объём памяти в 99 измерений, питание от батареи «Крона» (9 В), габариты 60/60/237, весит 200 гр.

Измерения выполняются изотропным методом в диапазоне частот от 50 МГц до 3,5 ГГц, частота дискретизации – 2 раза в секунду, отключается автоматически через 15 минут. Прибор позволяет замерять напряжение в следующих единицах: мВ/м, В/м, мкА/м, мА/м, мкВт/м², мВт/м², мкВт/см².

3 Государственный первичный эталон

3.1 Государственный первичный эталон предназначен для воспроизведения и хранения единицы напряженности магнитного поля в диапазоне частот от 0,01 доЗО МГц и передачи ее вторичным эталонам. рабочим эталонам и рабочим средствам измерений сличением с помощью компаратора магнитного поля и методом прямых измерений.

3.2 Диапазон эффективных значений напряженности гармонического магнитного поля поля, вое* производимого эталоном, находится в пределах от 2 • 10-6до5 10-2 А/м.

3.3 Государственный первичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы напряженности со среднеквадратическим отклонением результата измерений (S) не более 0.4 10-2 при неисключен-ной систематической погрешности (в„) не более 1.0 • 10-2.

Формула напряженности магнитного поля

Определение

Напряженностью магнитного поля называют векторную физическую величину, направленную по касательной к силовым линиям поля, являющуюся характеристикой магнитного поля, равную:

где – вектор магнитной индукции, Гн/м(Н/А2)- магнитная постоянная,
– вектор намагниченности среды в исследуемой точке поля.

Для магнитного поля в вакууме напряженность магнитного поля определяется выражением:

В изотропной среде формула (1) преобразуется к виду:

Закон Био-Савара-Лапласа

Это важнейший в электромагнетизме закон. Он определяет вектор напряженности
в произвольной точке магнитного поля, которое создает в вакууме элементарный проводник длинны dl с постоянным током I:
где – вектор элемента проводника, который по модулю равен длине
проводника, направление совпадает с направлением тока; – радиус–вектор,
который проводят от рассматриваемого элементарного проводника к точке рассмотрения поля;
.

Вектор – перпендикулярен плоскости, в которой находятся
векторы и
, и направлен так, что из его конца вращение вектора
по кратчайшему пути до совмещения с вектором
происходило по часовой стрелке. Для нахождения направления вектора
можно использовать правило буравчика (Буравчик (винт) вращаем так,
чтобы его поступательное движение совпадало с направлением тока, тогда направление, по которому вращается ручка винта, совпадает с направлением
вектора напряженности поля, которое создает рассматриваемый ток).

Закон Био-Савара-Лапласа дает возможность вычислять величину полной напряженности магнитного поля, которое создает ток, текущий по проводнику любой формы.

Для нахождения полной напряженности магнитного поля, которое создает в исследуемой точке ток I, который течет по проводнику l, следует
векторно суммировать все элементарные напряженности , порождаемые
элементами проводника и найденные по формуле (4).

Примеры решения задач

Пример

Задание. Чему равна напряженность (H) в центре кругового витка (R — радиус витка) с током I.

Решение. Каждый элементарный ток витка магнитное поле в центре окружности, напряженность которого направлена по положительной нормали к плоскости контура витка (рис.1). Поэтому, если элементарную напряженность поля найти по закону Био-Савара – Лапласа, то векторное сложение элементарных полей можно будет заменить на алгебраическое.

В соответствии с законом Био-Савара – Лапласа dH равно:
Применяя выражение (1.1) к нашему случаю, получим:
Возьмем интеграл по контуру, получим:
Ответ.

Пример

Задание. Какова напряженность магнитного поля, которую создает электрон, движущийся прямолинейно и равномерно со скоростью v? Если точка, в которой исследуется поле, находится на расстоянии r от электрона на перпендикуляре к вектору скорости, если перпендикуляр провести через мгновенное положение частицы.

Решение. Сделаем рисунок.

Напряженность магнитного поля будем искать, применяя закон Био – Савара – Лапласа:
Учтем, что:
Если все заряды одинаковы (q), то плотность тока равна:

заряд отрицательный, следовательно, направления векторов
и
противоположны. n – концентрация зарядов. Подставим формулу (2.3)
в (2.2), результат в (2.1) получаем:

где dN=Sdln — количество заряженных частиц в отрезке dl. В таком случае, напряженность поля, которое создает один заряд:
По условию задачи , значит модуль напряжённости магнитного поля в точке А (рис.2) будет равен:
Ответ.

Читать дальше: Формула напряженности электрического поля.

Вы поняли, как решать? Нет?

7 Рабочие эталоны 2-го разряда

7.1 В качестве рабочих эталонов ?*го разряда используют генераторы:

• электромагнитного поля на базе ТЕМ-линий на частотах от 30 до1000 МГц воспроизводящие напряженность магнитного поля в диапазоне измерений от 1 -10-2 до 2.5.10*’ А/м с пределом допускаемых относительных погрешностей = 5 • 10-2 -12-10-2;

— магнитного поля на базе колец Гельмгольца и ТЕМ-линий на частотах от 5 Гц до 30 МГц в диапазоне измерений от 1 •10-3 до 10 А/м с пределом допускаемых относительных погрешностей ^ = 5 10-2~8-10-2;

• магнитного поля на базе рамочных антенн на частотах от 0.01 до 30 МГц в диапазоне измерений от 2.5 • 10-5 до 1.4 • 10-3 А/м с пределом допускаемых относительных погрешностей ^ = 5 10-2.

7.2 Рабочие эталоны 2-го разряда применяют при поверке рабочих средств измерений сличением с помощью компаратора или методом прямых измерений.

Основные формулы и методические рекомендации по решению задач на электромагнитную индукцию

«Превратить магнетизм в электричество…»

Майкл Фарадей

Данная тема будет посвящена рассмотрению основных формул и методических рекомендаций по решению задач на электромагнитную индукцию

Рассмотрим основные понятия электромагнитной индукции. Магнитныйпоток – это скалярная физическая величина, численно равная произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь поверхности, ограниченной контуром, и на косинус угла между нормалью к поверхности и направлением линий магнитной индукцией.

Изменение магнитного потока влечет за собой такое явление, как электромагнитнаяиндукция . Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем большая сила тока возникает в замкнутом контуре.

В результате явления электромагнитной индукции, в контуре возникает электродвижущая сила – она так и называется ЭДСиндукции .

Поскольку сила тока связана с индукцией порождаемого им магнитного поля, а магнитная индукция, в свою очередь, связана с магнитным потоком, возникает явление самоиндукции. Самоиндукция

– это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении протекающего через контур тока. То есть, при изменении силы тока, в цепи возникает индукционный ток, который стремится препятствовать этому изменению. В связи с этим, вводится такая величина, какиндуктивность – коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность, краем которой является этот контур. Иными словами, индуктивность характеризует способность проводника влиять на быстроту установления тока в цепи. Она, конечно, обнаруживает себя только при изменении силы тока в цепи.

Сведём в таблицу основные формулы по рассматриваемой теме.

Формула	Описание формулы
Магнитный поток через контур площадью S , гдеB – модуль вектора магнитной индукции,a – угол между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к плоскости контура.
ЭДС индукции, возникающая в контуре при изменении магнитного потока на величину DF за промежуток времени Dt
ЭДС индукции, возникающая в движущемся со скоростью проводнике длиной , где a – угол между направлением вектора магнитной индукции и направлением вектора скорости.
Коэффициент самоиндукции (индуктивность) контура.
ЭДС самоиндукции, возникающая в контуре при изменении силы тока на величину DI за промежуток времени Dt .
Индуктивность соленоида объёмом V , гдеm – магнитная проницаемость среды,m 0 – магнитная постоянная Гн/м,n – число витков на единицу длины.
Энергия магнитного поля катушки с индуктивностью L , гдеI – сила тока, F – магнитный поток.
Энергия магнитного поля соленоида объёмом V , гдеB — модуль вектора магнитной индукции.

Методические рекомендации по решению задач на электромагнитную индукцию

1. Установить причину изменения магнитного потока через контур. Исходя из формулы, причиной может стать либо изменение магнитной индукции поля, либо изменение площади контура, а также угла между направлением линий магнитной индукции и нормалью к плоскости контура (чаще всего, это поворот рамки с током).

2. Записать закон электромагнитной индукции (закон Фарадея).

3. Если речь идет о поступательном движении проводника, применить формулу, по которой вычисляется ЭДС индукции в движущемся проводнике.

4. Определить изменение магнитного потока, рассматривая его в выбранные моменты времени t

1 иt 2 (как правило, это должны быть те моменты времени, которые описываются в задаче).

5. Подставить найденное выражение для изменения магнитного потока в закон Фарадея. При необходимости, используя дополнительные уравнения, составить систему и решить её относительно искомых величин.

Индукция и напряженность магнитного поля.

Магнитная индукция—векторная физическая величина, характеризующая магнитное поле.Вектор магнитной индукции всегда направлен по касательной к магнитной линии

Расчетная формула:

Индукция магнитного поля, созданного бесконечно длинным прямым проводником с током

B — магнитная индукция μ — относительная магнитная проницаемость μ0 — магнитная постоянная I — сила тока r — расстояние до проводника

Магнитная индукция поля в центре кругового тока (витка)

B — магнитная индукция μ — относительная магнитная проницаемость μ0 — магнитная постоянная I — сила тока R — радиус

Напряженностью магнитного поля называют векторную величину , характеризующую магнитное поле и определяемую следующим образом:

Напряжённость магнитного поля: бесконечной прямой провод

H — напряжённость магнитного поля I — сила тока r — расстояние до проводника

Напряжённость магнитного поля в центре витка

H — напряжённость магнитного поля I — сила тока R — радиус

Закон Био-Савара-Лапласа.

Закон БиоСавара Лапласа — Магнитное поле любого тока может быть вычислено как векторная сумма полей, создаваемая отдельными участками токов.

Формулировка

Пусть постоянный ток течёт по контуру γ, находящемуся в вакууме, —точка, в которой ищется поле, тогда индукция магнитного поля в этой точкевыражается интегралом (в системе СИ)

Направление перпендикулярно и , то есть перпендикулярноплоскости, в которой они лежат, и совпадает с касательной к линиимагнитной индукции. Это направление может быть найдено по правилунахождения линий магнитной индукции (правилу правого винта):направление вращения головки винта дает направление , еслипоступательное движение буравчика соответствует направлению тока вэлементе. Модуль вектора определяется выражением (в системе СИ)

Векторный потенциал даётся интегралом (в системе СИ)

2.9.

Поток индукции магнитного поля.

Магнитный поток (поток линий магнитной индукции) через контур численно равен произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь, ограниченную контуром, и на косинус угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности, ограниченной этим контуром.

Формула работы силы Ампера при движении прямого проводника с постоянным током в однородном магнитном поле.

Таким образом, работа силы Ампера может быть выражена через силу тока в перемещаемом проводнике и изменение магнитного потока через контур, в который включен этот проводник:

Индуктивность контура.

Индуктивность — физ. величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1Ампер за 1 секунду.

Также индуктивность можно рассчитать по формуле:

где Ф — магнитный поток через контур, I — сила тока в контуре.

Единицы измерения индуктивности в системе СИ:

Энергия магнитного поля.

Магнитное поле обладает энергией. Подобно тому, как в заряженном конденсаторе имеется запас электрической энергии, в катушке, по виткам которой протекает ток, имеется запас магнитной энергии.

2.10.

Электромагнитная индукция.

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменениимагнитного потока, проходящего через него.

Напряженность магнитного поля

Формула напряженности

Слышали ли вы когда-нибудь такое выражение: “напряженность между ними все росла и росла”. То есть по сути напряженность – это что-то невидимое, какая-то сдерживающая сила, энергия. Здесь почти все то же самое. Напряженностью магнитного поля также часто называют силой магнитного поля. Напряженность магнитного поля напрямую зависит от плотности магнитного потока и выражается формулой

где

H – напряженность магнитного поля, Ампер/метр

B – плотность магнитного потока, Тесла

μ0 – магнитная постоянная = 4π × 10-7 Генри/метр или если написать по человечески 1,2566 × 10-6 Генри/метр.

PS.

Эта формула работает только тогда, когда между витками катушки находится воздух, либо вакуум. Более крутая формула выглядит вот так.

где

μ – это относительная магнитная проницаемость.

У разных веществ она разная

Напряженность магнитного поля проводника с током

Итак, имеем какой-либо проводник, по которому течет электрический ток.

Для того, чтобы вычислить напряженность магнитного поля на каком-то расстоянии от проводника при условии, что проводник находится в воздушном пространстве либо в вакууме, достаточно воспользоваться формулой

где

H – напряженность магнитного поля, Ампер/метр

I – сила тока, текущая через проводник, Ампер

r – расстояние до точки, в которой измеряется напряженность, метр

Появление понятия магнитной индукции

На заре эпохи развития электричества люди стали исследовать сопутствующие явления. Так, Ханс Эрстед в 1819 году обнаружил: проводник с током создает вокруг круговое магнитное поле, Андре-Мари Ампер показал, что если направление движения зарядов совпадает, соседствующие проводники притягивают друг друга. Конец спорам положило создание закона Био-Савара (отечественные источники добавляют Лапласа), описывающего величину, направление магнитной индукции в точке пространства. Источники допускают оговорку касательно того, что исследования велись постоянного тока.

Взаимосвязь индукции и напряженности магнитного поля

Интегрирование (см. рисунок) идет по контуру с током. В формуле r подразумевает элементарную среднюю точку текущего отрезка, r0 – место пространства, для которого вычисляется магнитная индукция

Обратите внимание, в знаменателе дроби за интегралом перемножаются два вектора. Результатом выходит величина, направление которой определим по правилу буравчика (левой или правой руки)

Интегрирование ведется по элементу контура dr, r – средняя точка малого отреза полной длины. Идентичные разности в числителе и знаменателе сократим, остается вверху единичный вектор, задающий направление результата.

Формула показывает, как найти поле для контуров любой формы, проводя интегрирование по точкам. Современные численные методы лежат в основе действия компьютерных приложений (наподобие Maxwell 3D) по решению соответствующей задачи. Уравнение согласуется с законами Гаусса (магнитной индукции) и Ампера (циркуляции магнитного поля). Георг Ом использовал знания о компасе, выводя известную зависимость. Форму линий поля получим при помощи магнитных стрелок и силы оставления направления неизменным (см. заметку про закон Ома для участка цепи). Это будет картина магнитной индукции в пространстве, экспериментально подтвердившая закон Био-Савара-Лапласа.

Позволило сделанное Амперу в 1825 году показать: электрический ток в некоторых случаях является аналогом постоянного магнита. Появилась новая модель, которая лучше согласовывалась с действительностью, нежели схема диполей Пуассона. Подобная абстракция объясняла отсутствие в природе изолированных магнитных полюсов. По современным представлениям, кусок стали намагничивается, оттого что диполи элементарных частиц и молекул приобретают упорядоченность. На этом основаны контуры размагничивания сердечников трансформаторов, которые перед выключением питания вызывают затухающие колебания тока. В результате эффект упорядоченности размывается, выраженные свойства пропадают.

Спин электрона

Наличие магнитного момента объясняется существованием спинов (понятие введено в 20-х годах XX века) – угловой момент частиц микромира. Реальные, не абстрактные вещи, существование подтверждено экспериментально (Штерн-Герлах). Спин является векторной величиной, одинаковой для всех частиц одного типа (например, электронов), описывается специальным квантовым числом. В СИ единицей измерений служит Дж с, как и для другого углового момента (постоянной Планка). Иногда применяется упрощенная безразмерная запись. Постоянная Планка опускается. Указывается просто спиновое квантовое число (s, ms).

Благодаря наличию спина, элементарная частица обзаводится магнитным моментом, вычисляемым по формуле: в числителе произведение спинового углового момента на заряд частицы и g-фактор (постоянные, приводимые в различных справочниках для тех или иных элементарных частиц); в знаменателе – удвоенная масса элементарной частицы. Как видите, поддается учету, максимальную намагниченность материала в заданных условиях можно заранее рассчитать. Настоящим триумфом квантовой электродинамики явилось предсказание g-факторов для некоторых элементарных частиц.

Открытие Майклом Фарадеем в 1831 году генерации переменным магнитным полем кругового электрического показало: два явления тесно связаны, что явилось предпосылкой созданию (четырех) уравнений Максвелла, частным случаем которых являются большинство формул в этой области, считая упомянутые выше. Исследования шли своим чередом, но несколько разными путями. Интеграцию произвел лорд Кельвин, известный как Вильям Томпсон, который показал наличие H (напряженность) и B магнитной индукции, первая характеризует модель Пуассона, вторая – Ампера.

Источники электромагнитного излучения

Почти все приборы, что работают путем генерации электромагнитного излучения, оказывают негативное влияние на человеческий организм. Интенсивность вредного воздействия зависит от количества энергии, которая повлияла на организм, вызывая при этом патологии внутренних органов и их систем. Стоит отметить, что условно безопасные санитарные правила и нормы электромагнитного излучения для человека, СанПиН проще говоря, не гарантируют полной сохранности здоровья человека, который постоянно подвергается воздействию такого фактора.

Электромагнитное излучение генерируется многими приборами и устройствами, работа которых осуществляется путем создания вокруг себя одноименного поля.

Линии электропередач, при этом, чем сильнее сигнал передается, тем большим является электромагнитное поле вокруг них
Бытовые электроприборы (фактически все приборы в нашем доме, работа которых невозможна без наличия электрической энергии)
Электропроводка внутри помещения
Телефоны, компьютеры, роутеры для беспроводного доступа к интернету и многие другие комплектующие подобного рода
Радио и телевизионные станции, что передают свои сигналы пользователям с помощью электромагнитного излучения соответствующей частоты
Некоторые виды связи, спутниковая или мобильная, при работе которых образуется электромагнитное поле соответствующей частоты
Электротранспорт, который при движении применят электрическую энергию (трамваи, троллейбусы и т.д.)

Величина влияния на человека у всех приборов разная, пропорциональная интенсивности их работы. Поэтому для личной безопасности следует применять приборы для измерения электромагнитных полей и излучений. Если такой возможности в домашних условиях нет, стоит обратиться к справочным службам или соответствующей литературе, там бы объяснили и показали величину вышеупомянутого излучения при работе того или иного прибора. Несмотря на то, что все они есть условно опасными для здоровья человека, при возможности стоит отказаться от пользования такими вредными дарами цивилизации или свести контакт с ними до минимума.