題:
為什麼家用的電線周圍沒有磁場?
Turkhan Badalov
2018-06-28 06:33:31 UTC
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流經導體的電流是否確實會在導體周圍產生磁場?

如果是,那麼當我將設備靠近在家中與220V電連接的電線時,為什麼我的移動設備的磁傳感器沒有任何反應?

相關:https://physics.stackexchange.com/q/279783/44126
七 答案:
StessenJ
2018-06-28 11:52:39 UTC
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有兩根線,第二根線承載相等的(!)返回電流。除非常短的距離外,兩條導線的磁場相互抵消。為了測量來自現場的電流,您僅需夾緊其中一根電線即可。

通過絞合導線(“雙絞線”)或採用同軸結構(“屏蔽”),可以進一步減小一定距離處的磁場。在那裡,您具有電磁兼容性的第一原理:磁場與電流環路的面積成正比。兩條線併攏不會形成很大的環路,這就是UTP以太網運行得很好的原因。

另一方面,如果您故意繞一個大圈,在客廳周圍繞幾圈,然後通過它饋入音頻電流,那麼處於“電話”模式的助聽器將很容易拾取音頻。信號。每個禮堂或劇院都提供此項服務,以免引起聽力障礙。

+1只是為了告訴我助聽器循環是如何工作的。太酷了!
因此,例如,如果我將一根電線用於真空吸塵器,並且內部(正極和負極)電線分開,那麼我將能夠檢測到磁場?在距離每條電線最近的距離或在環路所環繞區域的每個點?另外,感謝您提供有關聽覺循環的詳細信息,但我不明白如何饋送音頻電流,如果您澄清一點或分享一些資料來閱讀,將非常高興。
@TurkhanBadalov導線將揚聲器連接到放大器。這些導線承載用音頻信號調製的電流。
同樣,如果您將耳塞放在耳朵中並穿過安全傳感器(用於檢查某人何時隨身攜帶物品而無需檢查的東西)的安全傳感器(庫和商店中的那些物品),您通常會聽到嗡嗡聲。
如果做錯了,可能會很危險,因此請不要在家中嘗試。如果要找到一條帶有兩條平行電線的燈線,可以很容易地將它們分開幾英寸,並且將現場傳感器放置在電線之間,則可能會發現一些東西。我從來沒有做過,但可能會奏效。
請勿將220v或120v或60v以上的任何東西與音頻或其他東西混用。除非對60v以上的電壓有任何了解,否則請先弄清楚,並了解安全程序。
傳感器不必位於電線之間。距離越近的人越佔優勢,但是隨著距離的增加,距離的比率:分隔將增加,因此分隔的有效性降低。
@TurkhanBadalov助聽器環路通過一個電阻(例如)連接到輸出功率為幾瓦的標準音頻放大器。8.2歐姆5瓦雙絞線可用於在房間周圍或就座位置運行2個迴路(串聯!)。 在過去,您可以使用電視的外部揚聲器輸出。除非您在房間內繞轉許多圈,否則耳機的輸出將太弱。也許使用帶狀電纜是可行的,從未嘗試過。
我只想告訴您,此時您有666點,1個金牌,2個銀牌和3個銅牌,看上去很酷。:P 好答案!這是關於助聽器的有趣信息。
這裡還有一個有趣的提示:這正是箝位接地故障或漏電檢測器以及接地故障跳閘電路的工作方式。接地故障會導致電源和迴路之間的電流差異,從而在該對導線周圍產生磁場,該磁場不應存在。請參閱:https://www.youtube.com/watch?v = XTUUijDclWk
是的,一對導線電流中的共模電流是完全不同的事情。它不應該在那裡。您正在考慮危險的故障電流,我正在考慮電磁干擾的根本原因。如果EE做得很好,那麼您應該不測量電流和磁場。
hdhondt
2018-06-28 06:43:30 UTC
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我可以看到您的手機無法檢測到磁場的兩個可能原因。

首先,當電流流動時會產生磁場。簡單的電線不帶電流。因此,除非導線是活動電路的一部分(例如,打開的燈),否則不會有磁場。

即使有電流流過,也將是50 Hz的電流,因此該電流和磁場每秒反轉50次。這可能太快了,手機無法檢測到。

是的,電線上有負載。筆記本適配器已連接到該適配器。如果是這樣,是否有一種方法可以使用移動傳感器檢測由電產生的磁場?另外,“反向”是什麼意思?
房屋電源是交流電,這意味著極性(和電流)每秒翻轉正負50次,磁場也是如此。
-1
@Luaan電流而不是電壓會產生磁場。
假設線性負載,則電流和電壓在復數常數因子內相等。在導線之間的間距相對較小的任何距離處,磁場仍然會相互抵消。
50或60 Hz可能對於任何*都不太快。太慢了
@Steve是的,但是電話中的磁傳感器用於指南針之類的應用,本質上是直流電。
如果手機中的傳感器經過專門過濾以消除50/60 Hz電源線乾擾和混疊現象,就像相機消除交流電源閃爍一樣,我也不會感到驚訝。
連接筆記本適配器後,適配器本身就有一個可以測量的交流場,該交流場應比電纜的場強一點。如果您的電話沒有接聽此字段,請嘗試使用其他類型的磁傳感器,可能是電話使指南針抖動或執行類似操作。
Farcher
2018-06-28 13:11:09 UTC
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由於電源電纜承載電流而導致您無法檢測到磁場的原因有很多。

首先,了解智能手機中磁力計的某些特性和位置可能會有所幫助。

典型的智能手機磁力計傳感器基於霍爾效應,其範圍約為$ \ pm 5 \,\ rm mT $,採樣率可在每秒約$ 8 $樣本和$ 100 $樣本之間變化第二。

enter image description here

如果您試圖直接檢測到市電電流的磁場,那麼您必須意識到自己正在與其他(更強)的靜態磁場(包括地球磁場)競爭。
這是一種典型的顯示,將主電纜靠近電話放置可能不會明顯改變淨磁場方向。
您嘗試檢測的磁場變化為$ 50 \,\ rm Hz $。

向前邁出的一步是要獲得一個可以提高顯示磁場靈敏度的應用。
我使用的是Sensor Kinetics,它可用於 iOS設備 Android設備
打開的顯示屏可能看起來像這樣,這表明我已經取消了智能手機中包含的其他傳感器的顯示屏。

enter image description here

此顯示屏顯示了在$ 50 \,\ rm Hz $的波動的市電磁場的檢測-採樣率$ 38 \,\ rm Hz $的問題之一。
但是,磁場的x,y和z分量顯示為合理的靈敏度。

儘管您可以使用此屏幕激活時變屏幕(右上角的圖標),但會產生一個磁場隨時間變化的屏幕。

enter image description here

使用此屏幕和珠寶商的(小)螺絲刀(使用永久磁鐵來做not使用永磁體)時,您可以找到磁力計的位置,同時在屏幕上移動螺絲刀,同時觀看顯示屏
我的電話似乎在手機的左上方。

放置沒有電流的電源線會在安定下來之前干擾磁力計的讀數。

enter image description here

打開電流(接通電熱水壺)會顯示您想要的效果。

enter image description here

由於採樣率不夠大,未顯示磁場變化在$ 50 \,\ rm Hz $。

因此,您嘗試檢測的磁場變化為$ 50 \,\ rm Hz $,實際上小於一個可能會懷疑的磁場,因為檢測到的磁場是由於有兩個電流以相反的方向通過帶電導線和中性線,因此它們的磁場幾乎互相抵消。

僅從載有交流電的火線中檢測磁場會產生更大的影響。
也許是由較低電壓驅動的電流(例如來自未整流和/或未平滑的低壓電源)驅動的磁場更安全?

對於38 Hz的採樣率,我們應該期望50 Hz字段的別名為50-38 = 12 Hz。但是此顯示仍顯示約0.3 Hz的頻率。也許該圖僅顯示N個樣本中的1個?
-1
@PhilFrost磁力計可能會經過50/60 Hz的特殊濾波,以防止您描述的干擾。對於其預期目的,導航將是理想的。
Alfred Centauri
2018-06-28 06:48:05 UTC
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是否確實有電流流過導體 在導體周圍產生磁場?

是的。確實,如果不是這種情況,出售的鉗式電流表類似)的百萬將是無用的。

enter image description here

那為什麼我的移動設備的磁傳感器在任何情況下都沒有反應 改變方式

請注意鉗形電流表的結構,尤其是鉗口必須僅封裝一根載流導線這一事實。

相對較新的發展是一種多導體鉗型表,在鉗的鉗口周圍有多個傳感器線圈。可以將其夾在標準的兩芯或三芯單相電纜周圍,以讀取流經負載的電流,而無需分開導體。
“售出的數百萬個鉗形電流表(像這樣)將毫無用處。”Nit-pick:僅僅因為某物已售出數百萬並不意味著它是有用的,甚至絲毫沒有作用。因此,這不是_really_有效參數。
由於電錶無法正常工作,我們還將獲得免費電力。
@Arthur,您指的是什麼參數?我不確定你在挑什麼。事實很簡單,如果流過導體的電流沒有產生磁場,那麼售出的數百萬個鉗式電流表將毫無用處(作為電流表)。如果這使您感到困擾,或者其他人將這個事實誤解為一個論點,我將很高興將其刪除。我可以嗎?
用這種方式表達出來的聲音,聽起來確實像是您將其作為引述陳述成立的理由。您可以回答以下問題:“晶體真的可以重新排列我的光環嗎?”完全類似,因為我敢肯定它們也已經賣了幾百萬。我只是覺得應該謹慎些。但我同意這一事實。
Dusty
2018-06-28 06:47:55 UTC
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是的,的確,流過導體的電流會在導體周圍產生磁場。這就是所有電動機的工作方式,僅通過流過導體的電流的電磁效應即可。為什麼用磁檢測儀看不到這?

首先,導線是否承載電流,而不僅僅是電壓?例如,它是在洗衣機洗滌時連接到洗衣機還是已開啟的真空吸塵器?

第二,看一下電機內部,注意電線被纏起來,並且經常使用鐵芯來增加磁場。如果將連接到220 V電源的電線繞成一圈,然後打開某些物品,將會得到更強的磁場。但是請注意,如果包裹太多次,可能會有些危險。最好在實驗中使用低電壓。

第三,我當然不知道您的探測器的靈敏度。

是的,筆記本適配器已連接到該適配器。它的負載微不足道嗎?
是的,根據電池的狀態,筆記本適配器可能甚至無法充電。嘗試使用吸塵器或洗衣機之類的東西。
我會用烤麵包機或明亮的白熾燈泡,這樣就可以確保獲得乾淨的50或60 Hz正弦電流。
由於磁場會隨著電流的增加而增加,因此您需要的負載要和導線可以承受的一樣大。對於標準的插座/電線,在230V的區域中約為10A,從而產生約2 kW的功率。那是相當大的功率,通常僅用於加熱目的。洗衣機在加熱水時(請注意,經典的美國頂級裝載機根本不加熱),電加熱器,快速水鍋。相比之下,白熾燈泡最多只能吸收100 W(0.1 kW)或0.5A的磁場和1/20的磁場。
rackandboneman
2018-07-02 14:39:28 UTC
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根據其他答案,存在50Hz或60Hz交變場,儘管由於平行導線通常會產生很小的環路面積和抵消,但交變場通常不是很強。

但是,任何設計出對磁場敏感的設備的人都知道這一點(或者在測試原型時會很快得到提醒),並將實施某種低通或帶阻濾波器來應對50Hz的干擾,60Hz和諧波。在某些情況下,速度慢的傳感器本身會充當低通濾波器,儘管依賴它 可能是不好的設計:如果快速交變場不會在儀器上記錄太多,但仍然可以傳感器或其順風路飽和時,您的測量將受到影響。

Yuvraj
2019-07-01 15:26:33 UTC
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有兩根導線,它們都沿相反的方向傳輸電流並互相抵消。要檢測磁場,您必須檢查極短的距離或移開一根導線



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