O poljemagnetno je območje prostora, kjer električni naboji v gibanju so predmet delovanja a magnetna sila, ki lahko spremenijo svoje poti. Magnetno polje je posledica gibanja električnih nabojev, kot pri žici, ki prevaja električni tok ali celo pri nihanju subatomskih delcev, kot je elektroni.
Lastnosti magnetnega polja
Po navedbah SI, merska enota magnetnega polja je tesla (T), v čast enemu od velikih učenjakov magnetnih pojavov, Nikoli Tesli (1856-1943). magnetno polje é vektor, kot tudi električno polje ali gravitacijsko poljezato prikaže lastnosti modula, smeri in občutka.
To vrsto polja lahko izdela magneti naravna in umetna, izdelana s prevodnimi tuljavami in tuljavami. Če želite izvedeti več o izvoru magnetnega polja, vam predlagamo, da preberete naš članek o tem magnetizem in postavite vsa vprašanja.
Poglejtudi:Oglejte si nekaj bistvenih nasvetov za varčevanje z elektriko
Kot rečeno, izvor magnetnega polja je v gibanjuodobremenitveelektrične naprave. Ko električno polje niha v nekem območju prostora, to nihanje povzroči magnetno polje, usmerjeno v pravokotno smer (90 °) na električno polje. Da bi bolje razumeli lastnosti magnetnega polja, uporabimo funkcijo, znano kot indukcijske črte, skozi katero si lahko bolje predstavljamo obliko magnetnega polja.
linije magnetnega polja
Linije magnetnega polja so vedno zaprto, oni Nikoličekriž, in bližje kot sta, večja je moč magnetnega polja v tem območju. Poleg tega se območje, kjer indukcijske črte izhajajo iz magnetov, imenuje magnetni sever, območje, v katerem se te indukcijske črte potopijo, pa je znano kot magnetni jug.
Magnetni monopoli
Druga značilnost magnetnega polja se nanaša na neobstoj magnetnih monopolov, to pomeni, da ima vsako magnetno polje južni in severni pol, za razliko od električnega polja, ki omogoča obstoj pozitivnih in negativnih nabojev, na primer.
Ko se nekaj električnega naboja premakne v območju magnetnega polja, se magnetna sila, pravokotna na njegova hitrost in smer magnetnega polja nastane, kar povzroči odklon na poti nabojev električne naprave. Ta pojav se pogosto zgodi v palicemagnetnood zemlje, ki imajo večje magnetno polje in so zato sposobni odbiti nabite delce od sončnega vetra, zaradi česar nastane polarnih polarnih sij.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
formula magnetnega polja
Formula, uporabljena za izračun magnetnega polja je odvisno od oblike telesa, ki ga proizvaja. Najpogostejši so primeri, ko izračunamo magnetno polje žic, zavojev in tuljav. Oglejte si formule, uporabljene za izračun magnetnega polja:
Magnetno polje prevodniške žice
Za izračun jakosti magnetnega polja, ki ga ustvarja prevodna žica, prečkana z električnim tokom, uporabimo naslednjo formulo:
B - magnetno polje (T)
μ0 - magnetna prepustnost vakuuma (4π.10-7 T.m / A)
jaz - električni tok (A)
d - razdalja od šiva do navoja (m)
Zgornja formula nam omogoča izračun jakosti magnetnega polja, ki ga ustvarja prevodna žica, v točki na razdalji d na podlagi te žice.
Magnetno polje, ki ga ustvarja krožna zanka
Magnetno polje, ki ga ustvarja krožna zanka, lahko izračunamo po naslednji formuli:
R - polmer obračanja (m)
Magnetno polje, ki ga tvori tuljava
Tuljave tvorijo sklopi prevodnih tuljav. Izračun magnetnega polja, ki ga tvori tuljava, je zelo podoben izračunu za zavoje, v tem primeru razlika ostane s celim številom n - število zavojev, ki tvorijo tuljavo:
št - število obratov
Zemeljsko magnetno polje
Magnetno polje Zemlje izvira izrotacijazemeljskega jedra, ki se zgodi z drugačno hitrostjo kot skorja planeta. Zemeljsko jedro tvori velika količina kovin, ki imajo veliko električnih nabojev, prav gibanje teh nabojev povzroči Zemljino magnetno polje.
Magnetno polje deluje kot nekakšen ščit za atmosferskih plinov, če ne zanj, zemeljsko ozračje bi odnesla velika količina delcev, ki jih oddaja Sonce ves čas.
Magnetno polje Zemlje je igralo a pomembno vlogo pri plovbi, pri uporabi kompas kot glavno navigacijsko orodje. Poleg tega so številne živali sposobne reproducirati selitvene poti zaradi svoje sposobnosti zaznavanja orientacije zemeljskega magnetnega polja. Če želite izvedeti več o tej temi, preberite naše besedilo: Zemeljsko magnetno polje.
magnetno polje in električno polje
Kot sta pokazala angleški fizik in matematik, sta električni in magnetni polju povezani James Clerk Maxwell (1831-1879). Leta 1864 je Maxwell združil električne in magnetne pojave in pokazal, da je svetloba val in da jo proizvaja nihanje električnih in magnetnih polj.
Po njegovih izračunih je Maxwell ugotovil, da sprememba električnega polja je povzročila magnetno polje, tako kot je lahko ustvaril dinamično električno polje. Maxwellov sklep je bil, da so ta vektorska polja skupaj povzročila elektromagnetnih valov, kot so vidna svetloba, radijski valovi, RTG itd.
Preberi več: Magnetizacija: Kako material, ki nima magnetnih lastnosti, postane magnet?
Rešene vaje na magnetnem polju
(Vprašanje 1) Svinčena žica nosi električni tok 0,5 A. Določite jakost magnetnega polja, ki ga proizvaja ta žica, v enotah µT (10-6 T), na točki, ki je od te niti oddaljena 50 cm.
Podatki: μ0 = 4π.10-7 T.m / A
a) 20,0 μT
b) 0,2 µT
c) 2,0 µT
d) 4,0 µT
e) 2,5 µT
Predloga: Črka B
Resolucija: Za izračun vprašanj 1 uporabimo formulo za magnetno polje, ki ga proizvaja žica, takole:
Z izračunom smo ugotovili, da jakost magnetnega polja, ki ga proizvaja žica, ustreza alternativa b.
(2. vprašanje) Polmer zavoja, enak 5 cm, prečka električni tok 1,5 A. Določite jakost magnetnega polja, ki ga ustvarja ta zanka.
Podatki: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, uporabite 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
Predloga: Črka B
Resolucija: Da bi rešili vajo, je treba enoto za merjenje polmera pretvoriti v metre (5 cm = 0,05 m), tako da lahko uporabimo formulo magnetnega polja, ki ga ustvarja zanka:
Vprašanje 3) 500-obratno tuljavo s polmerom 2,5 cm nosi električni tok 0,5 A. Določite jakost magnetnega polja v enotah mT (10-3 T), ki ga proizvaja ta tuljava.
Podatki: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, uporabite π = 3.
a) 1,5 mT
b) 2,0 mT
c) 6,0 mT
d) 5,0 mT
e) 3,0 mT
Predloga: Črka D
Resolucija: Za rešitev vaje bomo uporabili formulo magnetnega polja, ki ga tvori tuljava, upoštevajte:
Na koncu vaje je bilo treba položaj vejice premakniti, dokler rezultat ni bil izražen v znanstvenem zapisu.
Avtor M.e Rafael Helerbrock
Učitelj fizike
