O feltmagnetisk er en region i rommet der elektriske ladninger i bevegelse er underlagt handling av en magnetisk kraft, i stand til å endre banene sine. Magnetfeltet er resultatet av bevegelse av elektriske ladninger, som i tilfelle en ledning som leder elektrisk strøm eller til og med i svingning av subatomære partikler, slik som elektroner.
Egenskaper for magnetfelt
I følge SI, måleenheten til magnetfeltet er tesla (T), til ære for en av de store forskerne innen magnetiske fenomener, Nikola Tesla (1856-1943). magnetfeltet é vektor, samt elektrisk felt eller gravitasjonsfeltviser derfor modul, retning og sanseegenskaper.
Denne typen felt kan produseres av magneter naturlig og kunstig, laget med ledende spoler og spoler. Hvis du vil vite mer om opprinnelsen til magnetfeltet, foreslår vi at du leser artikkelen vår på magnetisme og få svar på alle spørsmålene dine.
Seogså:Sjekk ut noen viktige tips for å spare strøm
Som sagt, opprinnelsen til magnetfeltet er i bevegelsenavlasterelektriske enheter. Når det elektriske feltet oscillerer seg i et område av rommet, gir denne oscillasjonen et magnetfelt orientert i en retning vinkelrett (90º) mot det elektriske feltet. For å bedre forstå egenskapene til magnetfeltet, bruker vi en funksjon kjent som induksjonslinjer, gjennom den kan vi bedre visualisere formen på magnetfeltet.
magnetfeltlinjer
Magnetfeltlinjene er alltid lukket, de Aldrihviskryss, og jo nærmere de er, jo større er styrken til magnetfeltet i den regionen. I tillegg kalles regionen der induksjonslinjene kommer ut fra magneter magnetisk nord, og regionen der disse induksjonslinjene fordypes er kjent som magnetisk sør.
Magnetiske monopol
En annen egenskap ved magnetfeltet gjelder manglende eksistens av magnetiske monopol, det vil si at hvert magnetfelt har en sørpol og en nordpol, i motsetning til det elektriske feltet, som for eksempel tillater eksistensen av positive og negative ladninger.
Når noen elektrisk ladning beveger seg i et område med magnetfelt, vil en magnetisk kraft, vinkelrett på dens hastighet og retningen til magnetfeltet, oppstår det og gir en avbøyning i ladningens bane elektriske enheter. Dette fenomenet skjer ofte i polermagnetiskfra jorden, som har et større magnetfelt og derfor er i stand til å avlede ladede partikler fra solvinden, noe som gir opphav til polare nordlys.
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
magnetfeltformel
Formelen som brukes til å beregne magnetfeltet avhenger av formen på kroppen som produserer den. De vanligste tilfellene er de hvor vi beregner magnetfeltet til ledninger, svinger og spoler. Sjekk ut formlene som brukes til å beregne magnetfeltet:
Magnetfelt av en ledningstråd
For å beregne intensiteten til magnetfeltet produsert av en ledningstråd, krysset av en elektrisk strøm, bruker vi følgende formel:
B - magnetfelt (T)
μ0 - magnetisk permeabilitet av vakuum (4π.10-7 T.m / A)
Jeg - elektrisk strøm (A)
d - avstand fra søm til tråd (m)
Ovennevnte formel lar oss beregne styrken til et magnetfelt, generert av en ledende ledning, på et punkt på en avstand d, basert på den ledningen.
Magnetisk felt generert av en sirkulær sløyfe
Magnetfeltet generert av en sirkulær sløyfe kan beregnes med følgende formel:
R - svingradius (m)
Magnetisk felt generert av en spole
Spoler er dannet av et sett med ledende spoler. Beregningen av magnetfeltet produsert av en spole er veldig lik den som er gjort for svingene, i dette tilfellet, forskjellen er med heltallet n - antall svinger som utgjør spolen:
Nei - antall svinger
Jordens magnetfelt
Jordens magnetfelt stammer frarotasjonav jordens kjerne, som skjer med en annen hastighet enn jordskorpen. Jordens kjerne er dannet av en stor mengde metaller som har en stor mengde elektriske ladninger, det er bevegelsen til disse ladningene som gir opphav til jordens magnetfelt.
Magnetfeltet fungerer som et slags skjold for atmosfæriske gasser, hvis ikke for ham, den jordatmosfære ville bli feid bort av den store mengden partikler som slippes ut av Sol hele tiden.
Jordens magnetfelt spilte a viktig rolle i navigasjoner, når du bruker kompass som det viktigste navigasjonsverktøyet. I tillegg er mange dyr i stand til å reprodusere trekkveier takket være deres evne til å ane orienteringen av jordens magnetfelt. Hvis du vil vite mer om dette emnet, kan du lese teksten vår: Jordens magnetfelt.
magnetfelt og elektrisk felt
Elektriske og magnetiske felt er relatert, som den engelske fysikeren og matematikeren viste James Clerk Maxwell (1831-1879). I 1864 forenet Maxwell de elektriske og magnetiske fenomenene, og viste at lys var en bølge og at det ble produsert ved oscillasjon av elektriske og magnetiske felt.
I følge sine beregninger fant Maxwell at variasjon av et elektrisk felt ga opphav til et magnetfelt, akkurat som det var i stand til å produsere et dynamisk elektrisk felt. Maxwells konklusjon var at disse vektorfeltene sammen ga opphav til elektromagnetiske bølger, som synlig lys, radiobølger, Røntgen etc.
Les mer: Magnetisering: Hvordan blir et materiale som ikke har magnetiske egenskaper en magnet?
Løst øvelser på magnetfelt
(Spørsmål 1) En ledning fører en elektrisk strøm på 0,5 A. Bestem styrken til magnetfeltet som produseres av denne ledningen, i enheter på µT (10-6 T), på et punkt som er 50 cm fra denne tråden.
Data: μ0 = 4π.10-7 T.m / A
a) 20,0 μT
b) 0,2 uT
c) 2,0 uT
d) 4,0 uT
e) 2,5 uT
Mal: Bokstav B
Vedtak: La oss bruke formelen for magnetfeltet produsert av ledningen for å beregne hva som blir spurt i spørsmål 1, her er hvordan:
Gjennom beregningen fant vi at styrken til magnetfeltet produsert av ledningen tilsvarer alternativ b.
(Spørsmål 2) En radius på lik 5 cm krysses av en elektrisk strøm på 1,5 A. Bestem styrken til magnetfeltet som produseres av denne sløyfen.
Data: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, bruk 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
Mal: Bokstav B
Vedtak: For å løse øvelsen er det nødvendig å transformere radiusmåleenheten til meter (5 cm = 0,05 m), slik at vi kan bruke formelen til magnetfeltet generert av en sløyfe:
Spørsmål 3) En 500-sving spole med en radius på 2,5 cm bæres av en elektrisk strøm på 0,5 A. Bestem magnetfeltets styrke, i enheter på mT (10-3 T), produsert av denne spolen.
Data: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, bruk π = 3.
a) 1,5 mT
b) 2,0 mT
c) 6,0 mT
d) 5,0 mT
e) 3,0 mT
Mal: Bokstav D
Vedtak: For å løse øvelsen vil vi bruke formelen til magnetfeltet generert av en spole, merk:
På slutten av øvelsen var det nødvendig å flytte kommaets posisjon til resultatet ble uttrykt i vitenskapelig notasjon.
Av M.e Rafael Helerbrock
Fysikklærer
