O poljemagnetski je područje prostora u kojem električni naboji u pokretu su podložni djelovanju a magnetska sila, sposobni promijeniti svoje putanje. Magnetsko polje rezultat je kretanja električnih naboja, kao u slučaju žice koja vodi električna struja ili čak u titraju subatomskih čestica, poput elektroni.
Svojstva magnetskog polja
Prema SI, mjerna jedinica magnetskog polja je tesla (T), u čast jednog od velikih proučavatelja magnetskih pojava, Nikole Tesle (1856.-1943.). magnetsko polje é vektor, kao i električno polje ili gravitacijsko polje, dakle, prikazuje svojstva modula, smjera i osjeta.
Ovu vrstu polja može proizvesti magneti prirodno i umjetno, izrađeno s vodljivim zavojnicama i zavojnicama. Ako želite znati više o podrijetlu magnetskog polja, predlažemo da pročitate naš članak o magnetizam i postavite sva svoja pitanja.
Izgledtakođer:Pogledajte nekoliko osnovnih savjeta za uštedu električne energije
Kao što je rečeno, ishodište magnetskog polja je u pokretuodopterećenjaelektrični uređaji. Kada električno polje oscilira u nekom području prostora, to osciliranje dovodi do magnetskog polja orijentiranog u smjeru okomitom (90º) na električno polje. Da bismo bolje razumjeli svojstva magnetskog polja, koristimo značajku poznatu kao indukcijske linije, kroz nju možemo bolje vizualizirati oblik magnetskog polja.
vodovi magnetskog polja
Linije magnetskog polja su uvijek zatvoreno, oni Nikadaakokriž, i što su bliže, to je snaga magnetskog polja veća u tom području. Uz to, područje magneta iz kojeg izlaze indukcijske linije naziva se magnetski sjever, a područje u koje ove indukcijske linije uranjaju poznato je kao magnetski jug.
Magnetski monopoli
Druga karakteristika magnetskog polja odnosi se na nepostojanje magnetskih monopola, to jest, svako magnetsko polje ima južni i sjeverni pol, za razliku od električnog polja, što omogućuje postojanje pozitivnih i negativnih naboja, na primjer.
Kada se neki električni naboj kreće u području magnetskog polja, magnetska sila, okomita na njegove brzine i smjera magnetskog polja, nastaje stvarajući otklon u putanji naboja električni uređaji. Ta se pojava često događa u motkemagnetskisa zemlje, koji imaju veće magnetsko polje i, prema tome, sposobni su odbiti nabijene čestice od sunčevog vjetra, što dovodi do pojave polarne aurore.
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
formula magnetskog polja
Formula korištena za izračunavanje magnetskog polja ovisi o obliku tijela koje ga proizvodi. Najčešći su slučajevi u kojima izračunavamo magnetsko polje žica, zavoja i zavojnica. Pogledajte formule korištene za izračunavanje magnetskog polja:
Magnetsko polje vodičke žice
Za izračunavanje intenziteta magnetskog polja koje stvara provodna žica, prekrižena električnom strujom, koristimo sljedeću formulu:
B - magnetsko polje (T)
μ0 - magnetska propusnost vakuuma (4π.10-7 T.m / A)
ja - električna struja (A)
d - udaljenost od šava do konca (m)
Gornja formula omogućuje nam izračunavanje jakosti magnetskog polja, generiranog provodnom žicom, u točki na udaljenosti d, na temelju te žice.
Magnetsko polje generirano kružnom petljom
Magnetsko polje generirano kružnom petljom može se izračunati prema sljedećoj formuli:
R - radijus okreta (m)
Magnetsko polje generirano zavojnicom
Zavojnice su formirane od skupa provodnih zavojnica. Proračun magnetskog polja koje stvara zavojnica vrlo je sličan onom za zavoje, u ovom slučaju, razlika ostaje s cijelim brojem n - broj zavoja koji čine zavojnicu:
Ne - broj zavoja
Zemljino magnetsko polje
Magnetsko polje Zemlje potječe izrotacijazemljine jezgre, koja se događa brzinom koja se razlikuje od planete kore. Zemljinu jezgru tvori velika količina metala koji imaju veliku količinu električnih naboja, upravo kretanje tih naboja dovodi do Zemljinog magnetskog polja.
Magnetsko polje djeluje kao vrsta štita za atmosferski plinovi, ako ne za njega, zemaljska atmosfera bila bi pometena velikom količinom čestica koje emitira Sunce cijelo vrijeme.
Magnetsko polje Zemlje igralo je a važna uloga u plovidbi, kada koristite kompas kao glavni navigacijski alat. Uz to, mnoge su životinje sposobne reproducirati migracijske rute zahvaljujući svojoj sposobnosti da osjete orijentaciju Zemljinog magnetskog polja. Ako želite znati više o ovoj temi, pročitajte naš tekst: Zemljino magnetsko polje.
magnetsko polje i električno polje
Električna i magnetska polja povezana su, kako je pokazao engleski fizičar i matematičar James Clerk Maxwell (1831-1879). 1864. Maxwell je objedinio električne i magnetske pojave, pokazujući da je svjetlost val i da je nastala oscilacijama električnog i magnetskog polja.
Prema njegovim izračunima, Maxwell je otkrio da varijacija električnog polja dovela je do magnetskog polja, baš kao što je mogao stvoriti dinamično električno polje. Maxwellov je zaključak bio da su ta vektorska polja zajedno stvorila Elektromagnetski valovi, kao što su vidljiva svjetlost, radio valovi, RTG itd.
Čitaj više: Magnetizacija: Kako materijal koji nema magnetske karakteristike postaje magnet?
Riješene vježbe na magnetskom polju
(Pitanje 1) Olovna žica nosi električnu struju od 0,5 A. Odredite jakost magnetskog polja koje stvara ova žica, u jedinicama µT (10-6 T), na mjestu udaljenom 50 cm od ove niti.
Podaci: μ0 = 4π.10-7 T.m / A
a) 20,0 μT
b) 0,2 uT
c) 2,0 uT
d) 4,0 µT
e) 2,5 uT
Predložak: Slovo B
Rješenje: Upotrijebimo formulu za magnetsko polje koje stvara žica da izračunamo što se pita u pitanju 1, evo kako:
Kroz proračun smo otkrili da jakost magnetskog polja koje stvara žica odgovara alternativa b.
(Pitanje 2) Zavoj polumjera jednak 5 cm prelazi električna struja od 1,5 A. Odredite jakost magnetskog polja koje stvara ova petlja.
Podaci: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, upotrijebite π = 3.
a) 1.5.10-6 T
b) 1.8.10-5 T
c) 2.0.10-4 T
d) 1.3.10-5 T
e) 1.8.10-8 T
Predložak: Slovo B
Rješenje: Da bi se vježba riješila, potrebno je transformirati jedinicu za mjerenje radijusa u metre (5 cm = 0,05 m), tako da možemo koristiti formulu magnetskog polja generiranog petljom:
Pitanje 3) Zavojnica od 500 okretaja polumjera 2,5 cm nosi se električnom strujom od 0,5 A. Odrediti jakost magnetskog polja, u jedinicama mT (10-3 T), proizvedena ovom zavojnicom.
Podaci: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, upotrijebite π = 3.
a) 1,5 mT
b) 2,0 mT
c) 6,0 mT
d) 5,0 mT
e) 3,0 mT
Predložak: Slovo D
Rješenje: Da bismo riješili vježbu, poslužit ćemo se formulom magnetskog polja generiranom zavojnicom, imajte na umu:
Na kraju vježbe bilo je potrebno pomaknuti položaj zareza dok se rezultat ne izrazi u znanstvenom zapisu.
Napisao M.e Rafael Helerbrock
Učitelj fizike
