Я знаю, что тепло разрушает пермские магниты, но как насчет электромагнетизма? Влияет ли тепло на силу электромагнитного поля?
Ответы:
Нет, тепло не влияет на напряженность магнитного поля, создаваемого током, протекающим вокруг катушки провода. Сила этого магнитного поля строго является результатом ампер-витков тока, проходящего вокруг.
Однако тепло может влиять на магнитную проницаемость различных материалов. Если электромагнит имеет что-то кроме воздушного сердечника, то как концентрация и форма поля, возникающего в результате ампер-витков, могут отличаться в зависимости от температуры. Эта концентрация и каналирование магнитного поля могут привести к тому, что электромагнит, по- видимому, будет иметь более сильное поле, и может заставить его действовать "сильнее" во многих приложениях.
Например, предположим, что вы наматываете 100 витков проволоки вокруг деревянного стержня и кладете 1 А через него. Напряженность магнитного поля строго зависит от 100 ампер-витков тока вокруг. Однако этот магнит сможет поднимать более тяжелые предметы, если деревянный стержень заменить железным стержнем такой же формы и размера. Это потому, что железо является гораздо лучшим проводником магнетизма, чем воздух и древесина, поэтому линии магнитного поля будут сосредоточены на концах железного стержня. Это более концентрированное поле способно поглощать более тяжелые магнитные объекты в результате этой концентрации, даже если общее магнитное поле имеет одинаковую среднюю напряженность в обоих случаях.
В приведенном выше примере кажущаяся сила электромагнита с железным сердечником зависит от свойств материала железа, которые могут изменяться в зависимости от температуры. Магнитная проницаемость свободного пространства не зависит от температуры, поэтому одна и та же катушка без сердечника создаст магнит, который не меняется в зависимости от температуры.
Конечно, экстремальные температуры меняют провод и в конечном итоге расплавят его, так что у вас больше не будет электромагнита. Это, очевидно, меняет вещи, но я предполагаю, что это не тот эффект, о котором вы спрашиваете.
Поскольку мощность электромагнитного магнита электромагнита является функцией тока (A * t), а ток может быть ограничен сопротивлением, а сопротивление сильно зависит от температуры, поэтому ДА, когда температура в электромагните увеличивается (из-за неправильной конструкции), MMF будет уменьшаться соответственно. Попробуйте намотать случайным образом провод в случайную форму. Применение случайной мощности постоянного тока и вот два основных варианта: один из них - электроманет, который имеет очень слабую силу и почти не реагирует. Другой - увидеть притяжение куска металла, но через несколько минут катушка становится очень горячей и металлическая высвобождается.
Вы должны быть осторожны с тем, что вы подразумеваете под магнитным полем. Это термин, который используется для двух тесно связанных терминов: H-поле и B-поле. B-поле известно как магнитное поле и также известно как плотность магнитного потока измеряется в единицах T (Тесла). Другое магнитное поле также известно как напряженность магнитного поля и измеряется в Wb (по Веберу).
Эти два поля связаны друг с другом через: где M - намагниченность, для пара- и диамагнитного материала это становится просто:
Поскольку является материальной постоянной, которая может или не может зависеть от температуры. Показательным примером является температура Кюри некоторых материалов, которая при превышении материала теряет свои магнитные свойства.
Если вы используете H в качестве «магнитного поля», то оно не будет зависеть от температуры, потому что H не зависит от материала.
Эта путаница происходит из-за небрежного использования или людей, не осознающих разницу.
Наиболее распространенное использование - это назвать поле B «магнитным полем», нередко можно услышать, как люди используют единицы Теслы или Гаусса (обе единицы измерения плотности потока).
Если только поле подвергается разумным изменениям температуры, ответ «Нет».
Однако, поскольку электромагниты должны быть намотаны чем-то проводящим, чтобы генерировать требуемое магнитное поле, и поскольку удельное сопротивление всех элементарных металлов увеличивается с повышением температуры, сопротивление того, с чем намотана катушка (обычно медь), будет увеличиваться как становится жарче.
Это означает, что при фиксированном числе витков и фиксированном напряжении, управляющем катушкой, при повышении температуры [катушки] ток через нее будет уменьшаться, ослабляя напряженность магнитного поля из-за уменьшающегося в ампер-витках продукта катушки.