Οι ηλεκτρικοί κινητήρες, οι μετασχηματιστές, οι ηλεκτρομαγνήτες και άλλος ηλεκτρονικός εξοπλισμός είναι συσκευές που χρησιμοποιούν ένα πηνίο σύρματος τραύματος που δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο για έναν συγκεκριμένο σκοπό.
Ένα πηνίο αποτελείται από πολλές στροφές. Εδώ θα μελετήσουμε το μαγνητικό πεδίο που σχηματίζεται από έναν μόνο βρόχο.
Ας εξετάσουμε έναν κυκλικό βρόχο με το κέντρο O και την ακτίνα R, μέσω του οποίου περνά ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Σημειώστε ότι δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από τον αγωγό, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Ο μαγνητικός φορέας επαγωγής στο κέντρο του βρόχου έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
1. κατεύθυνση κάθετη προς το σπειροειδές επίπεδο
2. έννοια που δίνεται από τον κανόνα του δεξιού χεριού *:
Αντίχειρας: κατεύθυνση ηλεκτρικού ρεύματος. Δάχτυλα: κατεύθυνση και κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου.
3. Η ένταση του μαγνητικού φορέα επαγωγής στο κέντρο του βρόχου εξαρτάται από την ισχύ του ηλεκτρικού ρεύματος, την ακτίνα του βρόχου και το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται.
Η εξίσωση που αντιπροσωπεύει την ισχύ του μαγνητικού πεδίου στο κέντρο του βρόχου είναι:
Πού: B = ισχύς μαγνητικού πεδίου (μονάδα Tesla T)
μ = μαγνητική διαπερατότητα του μέσου (μονάδα
) i = ένταση ηλεκτρικού ρεύματος (μονάδα Αμπέρ Α)
R = ακτίνα στροφής (μονάδα μέτρου m)
Συμπεραίνουμε λοιπόν ότι το μαγνητικό πεδίο Β είναι άμεσα ανάλογο με την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος i και αντιστρόφως ανάλογο με την ακτίνα R του βρόχου.
* Δεξί κανόνας:
Φανταστείτε ότι το δεξί σας χέρι είναι τυλιγμένο γύρω από το νήμα του πηνίου όπως στην παραπάνω εικόνα.
Ο αντίχειρας αντιπροσωπεύει την κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος, τα άλλα δάχτυλα την κατεύθυνση και την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου.
Από τον Kléber Cavalcante
Αποφοίτησε στη Φυσική
Σχολική ομάδα της Βραζιλίας
Ηλεκτρική ενέργεια - Η φυσικη - Σχολείο της Βραζιλίας
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-no-centro-uma-espira-circular.htm