Магнетско поље: особине, формула и вежбе

О. пољемагнетна је регион свемира где електрични набоји у покрету подлежу дејству а магнетна сила, способни да промене путању. Магнетно поље је резултат кретања електричних наелектрисања, као у случају жице која проводи електрична струја или чак у осциловању субатомских честица, као што је електрони.

Својства магнетног поља

Према СИ, мерна јединица магнетног поља је тесла (Т), у част једног од великих проучавалаца магнетних појава, Николе Тесле (1856-1943). магнетно поље é вектор, као и електрично поље или гравитационо поље, стога представља модул, смер и својства чула.

Ову врсту поља може произвести магнети природни и вештачки, направљени са проводним калемима и калемима. Ако желите да сазнате више о пореклу магнетног поља, предлажемо да прочитате наш чланак о томе магнетизам и поставите сва своја питања.

Гледајтакође:Погледајте неколико основних савета за уштеду електричне енергије

Као што је речено, порекло магнетног поља је у покретуодоптерећењаелектрични уређаји. Када електрично поље осцилира у неком простору простора, то осциловање даје магнетно поље оријентисано у правцу окомитом (90º) на електрично поље. Да бисмо боље разумели својства магнетног поља, користимо особину познату као индукционе линије, помоћу које можемо боље да визуализујемо облик магнетног поља.

Магнетно поље даје магнетима способност да се привлаче или одбијају

линије магнетног поља

Линије магнетног поља су увек затворено, они Никадакокрст, и што су ближе, то је већа снага магнетног поља у том региону. Поред тога, регион у коме индукционе линије излазе из магнета назива се магнетни север, а регион у који ове индукционе линије урањају познат је као магнетни југ.

Линије индукције магнетног поља напуштају северни пол и улазе у јужни пол.

Магнетни монополи

Друга карактеристика магнетног поља односи се на непостојање магнетних монопола, односно свако магнетно поље има јужни и северни пол, за разлику од електричног поља, које омогућава постојање позитивних и негативних наелектрисања, на пример.

На слици су приказане линије магнетског поља Земље које излазе са магнетног севера.

Када се неки електрични набој креће у подручју магнетног поља, магнетна сила, окомита на његове брзине и правца магнетног поља, настаје стварајући отклон у путањи наелектрисања електрични уређаји. Ова појава се често дешава у стубовимагнетнаса земље, који имају веће магнетно поље и, према томе, способни су да одбију наелектрисане честице од сунчевог ветра, чиме настају поларне ауроре.

Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)

формула магнетног поља

Формула коришћена за израчунавање магнетног поља зависи од облика тела које га производи. Најчешћи су случајеви у којима израчунавамо магнетно поље жица, завоја и калема. Погледајте формуле коришћене за израчунавање магнетног поља:

Магнетско поље проводничке жице

За израчунавање интензитета магнетног поља произведеног проводном жицом, укрштеном електричном струјом, користимо следећу формулу:

Б. - магнетно поље (Т)

μ₀ - магнетна пропустљивост вакуума (4π.10^-7 Т.м / А)

и - електрична струја (А)

д - удаљеност од шава до конца (м)

Горња формула нам омогућава израчунавање јачине магнетног поља, генерисаног проводном жицом, у тачки на растојању д, на основу те жице.

Правац магнетног поља жице одређује десна рука као што је приказано на слици.

Магнетно поље генерисано кружном петљом

Магнетно поље генерисано кружном петљом може се израчунати према следећој формули:

Р. - радијус окрета (м)

Магнетно поље генерисано завојницом

Завојнице се формирају од скупа проводних завојница. Прорачун магнетног поља произведеног завојницом је врло сличан ономе који се ради за завоје, у овом случају, разлика остаје са целим бројем н - број завоја који чине завојницу:

не - број потеза

У завојницама је магнетно поље концентрисано унутра, као што је приказано на слици.

Земљино магнетно поље

Земљино магнетно поље потиче изротацијаземаљског језгра, која се дешава брзином која се разликује од брзине планете. Земљино језгро чини велика количина метала који имају велику количину електричних наелектрисања, управо кретање тих наелектрисања доводи до Земљиног магнетног поља.

Магнетно поље делује као нека врста штита за атмосферски гасови, ако не за њега, земаљска атмосфера била би пометена великом количином честица које емитује Сунце све време.

Земљино магнетно поље је играло а важна улога у пловидби, када користите компас као главни алат за навигацију. Даље, многе животиње су способне да репродукују миграционе путеве захваљујући својој способности да осете оријентацију Земљиног магнетног поља. Ако желите да сазнате више о овој теми, прочитајте наш текст: Земљино магнетно поље.

магнетно поље и електрично поље

Електрична и магнетна поља су повезана, како је показао енглески физичар и математичар Јамес Клерк Маквелл (1831-1879). 1864. Максвел је објединио електричне и магнетне појаве, показујући да је светлост талас и да је произведена осциловањем електричних и магнетних поља.

Према његовим прорачунима, Маквелл је открио да варијација електричног поља довела је до магнетног поља, баш као што је могао да створи динамичко електрично поље. Максвелов закључак је био да су та векторска поља заједно створила електромагнетни таласи, као што су видљива светлост, радио таласи, РТГ итд.

Опширније: Магнетизација: Како материјал који нема магнетне карактеристике постаје магнет?

Решене вежбе на магнетном пољу

(Питање 1) Оловна жица носи електричну струју од 0,5 А. Одредите јачину магнетног поља које ствара ова жица, у јединицама µТ (10^-6 Т), у тачки која је удаљена 50 цм од ове нити.

Подаци: μ₀ = 4π.10^-7 Т.м / А

а) 20,0 μТ
б) 0,2 µТ
ц) 2,0 µТ
д) 4,0 µТ
е) 2,5 µТ

Шаблон: Слово Б.

Резолуција: Употријебимо формулу за магнетно поље које ствара жица да израчунамо шта се поставља у питању 1, ево како:

Кроз прорачун смо открили да јачина магнетног поља које ствара жица одговара алтернатива б.

(Питање 2) Завој полупречника једнак 5 цм прелази електрична струја од 1,5 А. Одредите јачину магнетног поља које ствара ова петља.

Подаци: μ₀ = 4π.10^-7 Т.м / А, користите π = 3.

а) 1.5.10^-6 Т.

б) 1.8.10^-5 Т.

в) 2.0.10^-4 Т.

д) 1.3.10^-5 Т.

е) 1.8.10^-8 Т.

Шаблон: Слово Б.

Резолуција: Да би се вежба решила, неопходно је трансформисати мерну јединицу радијуса у метре (5 цм = 0,05 м), како бисмо могли да користимо формулу магнетног поља генерисаног петљом:

Питање 3) Калем од 500 окретаја полупречника 2,5 цм носи електрична струја од 0,5 А. Одредити јачину магнетног поља, у јединицама мТ (10^-3 Т), произведених овом завојницом.

Подаци: μ₀ = 4π.10^-7 Т.м / А, употреба π = 3.

а) 1,5 мТ

б) 2,0 мТ

в) 6,0 мТ

г) 5,0 мТ

е) 3,0 мТ

Шаблон: Слово Д.

Резолуција: Да бисмо решили вежбу, користићемо формулу магнетног поља генерисаног завојницом, имајте на уму:

На крају вежбе било је потребно променити положај зареза док се резултат не изрази у научним записима.

Аутор М.е Рафаел Хелерброцк
Наставник физике