Введение в электронику

_{В. Добавление металлического сердечника еще больше увеличивает магнитную силу.}

_{Г. Замыкающий сердечник обеспечивает путь через металл магнитного поля максимальной величины,}

_{Д. Положение нагруженного сердечника перед включением тока. Ток, текущий по катушке, создает магнитное поле, втягивающее сердечник внутрь катушки.}

Катушка, когда по ней течет ток, притягивает сердечник, производящий какую-либо механическую работу. Он используется в некоторых дверных звонках (колокольчиках), где сердечник электромагнита притягивает металлическую пластину, а также используется в автомобильных стартерах. Электромагнит притягивает стартерный механизм и приводит в действие маховик, запускающий двигатель.

Головки звукоснимателей также используют электромагнитный принцип. Магнитное поле создается постоянным магнитом, к которому прикреплена игла. Постоянный магнит помещен внутри небольшой катушки. Когда игла перемещается вдоль углублений в грампластинке, она перемещает магнит вверх и вниз и из стороны в сторону, в соответствии с записанным звуковым сигналом. Движение магнита в катушке индуцирует небольшое напряжение, которое изменяется в соответствии со звуковым сигналом. После этого индуцированное напряжение усиливается и подается на громкоговоритель, воспроизводящий звуковой сигнал.

Громкоговорители используются для всех типов усилителей звуковой частоты. Большинство современных громкоговорителей содержат катушку, перемещающуюся около постоянного магнита. Магнит создает постоянное магнитное поле. Когда через катушку проходит ток, он создает магнитное поле, изменяющееся в соответствии со звуковым сигналом. Изменяющееся магнитное поле катушки притягивается и отталкивается магнитным полем постоянного магнита. Катушка прикреплена к конусу, который двигается вперед и назад в соответствии со звуковым сигналом. Конус, двигаясь вперед и назад, перемещает воздух и воспроизводит звуковую волну.

Для магнитной записи используются магнитофоны катушечного типа, кассетные магнитофоны, 8-дорожечные магнитофоны, видеомагнитофоны, дисководы флоппи-дисков и дисководы жестких дисков. Все эти носители используют один и тот же электромагнитный принцип хранения информации. Сигнал записывается на ленту или диск с помощью записывающей головки и потом считывается с помощью головки воспроизведения. В некоторых изделиях головки записи и воспроизведения объединены в одном корпусе, или могут быть одной и той же головкой. Головка записи или воспроизведения является катушкой с ферромагнитнным сердечником. В крошечной щели между концами сердечника сосредоточено магнитное поле. Когда магнитный носитель, то есть материал, покрытый окисью железа, перемещается мимо записывающей головки, магнитное поле проникает в пленку и намагничивает ее. Информация записывается на ней в виде магнитного узора, соответствующего оригинальной информации. При воспроизведении или чтении информации носитель перемещается мимо щели головки воспроизведения. Изменяющееся магнитное поле индуцирует небольшое напряжение в витках катушки. Сигнал усиливается, и воспроизводится записанная информация.

Работа двигателя постоянного тока основана на принципе, согласно которому на проводник с током, помещенный в магнитное поле под прямым углом к нему, действует сила, стремящаяся переместить его в направлении, перпендикулярном и направлению тока, и направлению поля.

Рис. 9-18(A) показывает магнитное поле между Северным и Южным полюсами магнита. Рис. 9-18(Б) показывает магнитное поле, существующее вокруг проводника с током.

Знак плюс показывает, что ток течет к нам. Направление силовых линий может быть определено с помощью правила левой руки. Рис. 9-18(B) показывает проводник, помещенный в магнитное поле. Заметим, что оба поля стали искаженными. Выше проводника поле ослабло, и проводник стремится переместиться вверх. Величина силы, двигающей проводник вверх, зависит от величины магнитного поля между полюсами и от величины тока, текущего по проводнику. Если изменить направление тока, текущего через проводник (рис. 9-18(Г)), то и магнитное поле вокруг проводника поменяет направление. Магнитное поле ниже проводника станет слабее, и проводник будет стремиться двигаться вниз.

Рис. 9-18.Работа двигателя постоянного тока.

Метод определения направления движения проводника с током в магнитном поле дает правило правой руки: когда большой палец, указательный и средний пальцы правой руки расположены под прямыми углами друг к другу, причем средний палец указывает направление тока в проводнике, а указательный — направление магнитного поля от Северного полюса к Южному, тогда большой палец будет указывать направление перемещения проводника.