O lúkamagnetické je oblasť vesmíru, kde elektrické náboje v pohybe podliehajú pôsobeniu a magnetická sila, schopné meniť svoje trajektórie. Magnetické pole je výsledkom pohybu elektrických nábojov, ako je to v prípade drôtu, ktorý vedie elektrický prúd alebo dokonca pri oscilácii subatomárnych častíc, ako je napr elektróny.
Vlastnosti magnetického poľa
Podľa SI, jednotka merania magnetického poľa je tesla (T), na počesť jedného z veľkých vedcov magnetických javov Nikolu Teslu (1856-1943). magnetické pole é vektor, rovnako ako elektrické pole alebo gravitačné pole, preto predstavuje vlastnosti modulu, smeru a snímania.
Tento typ poľa môže vytvoriť server magnety prírodné a umelé, vyrobené z vodivých cievok a cievok. Ak sa chcete dozvedieť viac o pôvode magnetického poľa, odporúčame vám prečítať si náš článok magnetizmus a položte všetky otázky.
Pozritiež:Prečítajte si niekoľko základných tipov na úsporu elektrickej energie
Ako už bolo povedané, pôvod magnetického poľa je v pohybezbremenáelektrické prístroje. Keď elektrické pole osciluje v určitej oblasti vesmíru, vedie táto oscilácia k vzniku magnetického poľa orientovaného v kolmom smere (90 °) na elektrické pole. Aby sme lepšie pochopili vlastnosti magnetického poľa, využívame funkciu známu ako indukčné čiary, prostredníctvom ktorej môžeme lepšie vizualizovať tvar magnetického poľa.
čiary magnetického poľa
Čiary magnetického poľa sú vždy zatvorené, oni Nikdyakkríž, a čím sú bližšie, tým väčšia je sila magnetického poľa v tejto oblasti. Okrem toho sa oblasť, kde indukčné čiary vychádzajú z magnetov, nazýva magnetický sever a oblasť, v ktorej sa tieto indukčné čiary ponárajú, sa nazýva magnetický juh.
Magnetické monopoly
Ďalšia charakteristika magnetického poľa sa týka neexistencia magnetických monopolov, to znamená, že každé magnetické pole má južný pól a severný pól, na rozdiel od elektrického poľa, ktoré umožňuje napríklad existenciu pozitívnych a negatívnych nábojov.
Keď sa určitý elektrický náboj pohybuje v oblasti magnetického poľa, magnetická sila je kolmá na jeho rýchlosť a smer magnetického poľa, vznikne a spôsobí vychýlenie trajektórie nábojov elektrické prístroje. Tento jav sa často vyskytuje v pólymagnetickézo zeme, ktoré majú väčšie magnetické pole, a preto sú schopné odkloniť nabité častice od slnečného vetra, čo vedie k vzniku polárne polárne žiary.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
vzorec magnetického poľa
Vzorec použitý na výpočet magnetického poľa závisí od tvaru tela, ktoré ho produkuje. Najbežnejšie sú prípady, keď vypočítame magnetické pole drôtov, závitov a cievok. Skontrolujte vzorce použité na výpočet magnetického poľa:
Magnetické pole drôtu vodiča
Na výpočet intenzity magnetického poľa vytváraného vodivým vodičom prechádzajúcim elektrickým prúdom používame tento vzorec:
B - magnetické pole (T)
μ0 - magnetická permeabilita vákua (4π.10-7 T.m / A)
i - elektrický prúd (A)
d - vzdialenosť od stehu k nite (m)
Vyššie uvedený vzorec nám umožňuje vypočítať silu magnetického poľa generovaného vodivým drôtom v bode vo vzdialenosti d na základe tohto drôtu.
Magnetické pole generované kruhovou slučkou
Magnetické pole generované kruhovou slučkou možno vypočítať podľa tohto vzorca:
R - polomer otáčania (m)
Magnetické pole generované cievkou
Cievky sú tvorené sústavou vodivých cievok. Výpočet magnetického poľa vytváraného cievkou je veľmi podobný výpočtu pre zákruty, v tomto prípade rozdiel je s celým číslom n - počet závitov, ktoré tvoria cievku:
č - počet závitov
Magnetické pole Zeme
Magnetické pole Zeme pochádza zrotáciazemského jadra, ktorá sa deje inou rýchlosťou ako kôra planéty. Zemské jadro je tvorené veľkým množstvom kovov, ktoré majú veľké množstvo elektrických nábojov, je to pohyb týchto nábojov, ktorý vedie k vzniku magnetického poľa Zeme.
Magnetické pole funguje ako akýsi štít pre atmosférické plyny, ak nie pre neho, zemská atmosféra by bolo zmietnuté veľkým množstvom častíc, ktoré emituje slnko celý čas.
Magnetické pole Zeme hralo a dôležitú úlohu v navigáciách, keď používate kompas ako hlavný navigačný nástroj. Okrem toho je veľa zvierat schopných reprodukovať migračné trasy vďaka svojej schopnosti vnímať orientáciu magnetického poľa Zeme. Ak sa chcete dozvedieť viac informácií o tejto téme, prečítajte si náš text: Magnetické pole Zeme.
magnetické pole a elektrické pole
Elektrické a magnetické polia spolu súvisia, ako ukázal anglický fyzik a matematik James Clerk Maxwell (1831-1879). V roku 1864 Maxwell zjednotil elektrické a magnetické javy, čím ukázal, že svetlo je vlna a že je produkované kmitaním elektrických a magnetických polí.
Podľa jeho výpočtov Maxwell zistil, že variácia elektrického poľa spôsobila vznik magnetického poľa, rovnako ako bola schopná produkovať dynamické elektrické pole. Maxwellov záver bol, že tieto vektorové polia spolu vytvorili elektromagnetické vlny, ako je viditeľné svetlo, rádiové vlny, Röntgen atď.
Čítaj viac: Magnetizácia: Ako sa stane magnetom materiál, ktorý nemá magnetické vlastnosti?
Vyriešené úlohy z magnetického poľa
(Otázka 1) Olovený drôt vedie elektrický prúd 0,5 A. Určte silu magnetického poľa produkovaného týmto drôtom v jednotkách µT (10-6 T), v bode, ktorý je 50 cm od tejto nite.
Údaje: 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
Šablóna: Písmeno B
Rozhodnutie: Použijme vzorec pre magnetické pole produkované vodičom na výpočet otázky v otázke 1, tu je postup:
Prostredníctvom výpočtu sme zistili, že sila magnetického poľa produkovaného drôtom zodpovedá alternatíva b.
(Otázka 2) Otočením polomeru rovným 5 cm prechádza elektrický prúd 1,5 A. Určte silu magnetického poľa produkovaného touto slučkou.
Údaje: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, použite 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
Šablóna: Písmeno B
Rozhodnutie: Na vyriešenie úlohy je potrebné transformovať jednotku merania polomeru na metre (5 cm = 0,05 m), aby sme mohli použiť vzorec magnetického poľa generovaného slučkou:
Otázka 3) Cievka s 500 závitmi s polomerom 2,5 cm je vedená elektrickým prúdom 0,5 A. Určte silu magnetického poľa v jednotkách mT (10-3 T), produkovaný touto cievkou.
Údaje: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, použite π = 3.
a) 1,5 mT
b) 2,0 mT
c) 6,0 mT
d) 5,0 mT
e) 3,0 mT
Šablóna: Písmeno D
Rozhodnutie: Na vyriešenie úlohy použijeme vzorec magnetického poľa generovaného cievkou, poznámka:
Na konci cvičenia bolo potrebné posunúť pozíciu čiarky, až kým nebude výsledok vyjadrený vedeckým zápisom.
Autor: M.e Rafael Helerbrock
Učiteľ fyziky
