Магнитное поле и его свойства. Магнитная индукция. Сила Ампера. Работа при перемещении проводника в магнитном поле. Намагничивание веществ, страница 17

Простейшие устройства этого типа, широко используемые на железнодорожном транспорте, – электромагнитные реле. Схема электромагнитного реле с контактной группой, работающей на переключение, изображена на рисунке 27. При протекании тока по цепи управления в катушке (соленоиде) реле возникает магнитное поле. Катушка 1 надета на железный сердечник 2, имеющий П-образную форму. При пропускании по катушке электрического тока сердечник намагничивается и притягивает стальной якорь 3, изготовленный в виде угольника, способного поворачиваться вокруг оси, которая проходит через его вершину. Когда якорь притягивается, упорный штифт 4, укрепленный на конце угольника, нажимает на пружинящую пластину 5, замыкая контакты 6 и 7 исполнительной цепи. При отсутствии тока в катушке сила упругости контактной пружины удерживает якорь в непритянутом состоянии; контакты 6 и 7 при этом остаются разомкнутыми, но зато замкнуты контакты 7 и 8.

Давайте рассмотрим, как работает такое реле в системе автоблокировки на железной дороге. По этой системе перегоны от станции до станции делятся на блок-участки длиной от одного до трех километров. Внутри блок-участка рельсы в стыках соединены между собой, образуя электрическую цепь; каждый участок электрически изолирован от соседнего и огражден светофорами. Принципиальная схема электрической цепи системы автоблокировки изображена на рисунке 28.

Рисунок 28

Пока на блок-участке нет поезда, электрический ток от специальной путевой батареи идет по проводу к рельсу, проходит по нему к катушке реле и затем через второй рельс возвращается к путевой батарее. Контактная группа 6 и 7 электромагнитного реле при этом замкнута, а значит оказывается замкнутой и исполнительная цепь, включающая сигнальную батарею и подсоединенную к ней лампу зеленого сигнала светофора: путь свободен. Но вот первая колесная пара приближающегося поезда пересекает границу нашего блок-участка. Ток путевой батареи тут же начнет течь от одного рельса к другому прямо через колесную пару, минуя катушку реле. Магнитное поле катушки исчезнет, и реле отпустит якорь 3, который разомкнет цепь зеленого сигнала светофора, но зато замкнет контакты 7 и 8 цепи красного сигнала. В схеме, приведенной на рисунке, реле "позволит" гореть красному сигналу до той поры, пока поезд не покинет блок-участок, и ток вновь не потечет через катушку.

ЧО₃ намагничивание веществ

 Электромагниты. Устройство электроизмерительных приборов. Сила Лоренца. Движение

зарядов в магнитном поле

1 Парамагннтные, диамагннтные ферромагнитные вещества.

Вещества, намагничивающиеся под влиянием магнитного поля, называются магнетиками. Одни вещества при своем намагничивании внешним полем усиливают его, а другие ослабляют. Рассмотрим сначала вещества, молекулы которых имеют собственное магнитное поле, обусловленное орбитальным движением электронов вокруг ядер. Это магнитное поле подобно кругового тока. Поэтому такие молекулы можно представить себе в виде очень маленьких магнитиков с северным и южным полюсами.

Если такое вещество попадает во внешнее магнитное поле, то на его молекулы действуют вращающие моменты, которые создают упорядоченное расположение молекул вдоль линий магнитной индукции. При этом линии индукции входят в молекулы со стороны с южного полюса, а выходят из нее со стороны северного полюса. Следовательно, внутри вещества происходит усиление магнитного поля. Тела, сделанные из подобных веществ намагничиваются внешним полем тока, как показано на рисунке 29а. При наложении созданного веществом поля на внешнее поле получается результирующее магнитное поле, показанное на рисунке 29б, где видно, что линии индукции оказались как бы втянутыми внутрь тела. Стержень из такого вещества во внешнем поле располагается вдоль линии индукции.

Из рисунка 29 видно, что стержень должен втягиваться во внешнее магнитное поле, поскольку разноименные полюсы магнитов притягиваются.