Pole magnetyczne Magnes wytwarza wektorowe pole magnetyczne we wszystkich punktach otaczającego go przestrzeni. naładowane elektrycznie cząstki, poruszające się w przewodniku w postaci prądu elektrycznego, wytwarzają pole magnetyczne cząstki elementarne (np. elektrony) wytwarzają swoje własne pole magnetyczne http://en.wikipedia.org/wiki/Magnet
17
Embed
Pole magnetyczne - fizyka.ur.krakow.pl · Pole magnetyczne Magnes wytwarza wektorowe pole magnetyczne we wszystkich punktach otaczającego go przestrzeni. naładowane elektrycznie
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Pole magnetyczne
Magnes wytwarza wektorowe pole magnetyczne we wszystkich punktach otaczającego go przestrzeni.
naładowane elektrycznie cząstki, poruszające się w przewodniku w postaci prądu elektrycznego, wytwarzają pole magnetyczne cząstki elementarne (np. elektrony) wytwarzają swoje własne pole magnetyczne
Siła magnetyczna działająca na przewodnik z prądem
BLIFB
ILBvBv
ILF
qvBFv
LIItq
B
B
90sin
sin
Prawo Biota-Savarta (rysunki do wzorów)
Prawo Biota-Savarta Prawo wykryte doświadczalnie opisujące odwrotną proporcjo-nalność między indukcją magnetyczną B, a odległością r mię-dzy przewodnikiem a punktem pola.
2
04
1
r
dqdE
2
0
2
0 4
11
4
1
r
q
qr
qq
q
FE
gdzie, przenikalność magnetyczna próżni
zatem, przyczynek:
2
0 sin
4 r
IdsdB
A
Tm7
0 104
3
0
4 r
rsIdBd
Natężenie pola elektrycznego wynosi:
analogią dq dla pola magnetycznego jest (ale to nie skalar): sId
zatem,
Prawo Ampera Prawo Ampera jest analogią do prawa Gaussa.
całkowanie wykonujemy po zamkniętym konturze I jest całkowitym natężeniem prądu przecinającym powierzchnię ograniczoną przez kontur
IsdB 0
przypomnienie: kondensator płaski
natężenie pola elektrycznego z p. Gaussa:
wewnqSdE
0
ESq 0
różnica potencjałów:
EddsEEdsU
d
0
pamiętając otrzymujemy: CUq
d
SC 0
Prawo indukcji Faradaya SEM jest indukowana w pętli, gdy zmienia się pole magnetyczne, przechodzące przez pętlę lub precyzyjniej, wartość SEM indukowanej w przewodzącej pętli jest równa szybkości z jaką strumień magnetyczny, przechodzący przez tę pętlę zmienia się w czasie.
BSBSBSdB BB )jednorodne,(gdy
B – strumień magnetyczny:
dt
dSEM B
prawo Faradaya:
Reguła Lenza Reguła Lenza wynika z zasady zachowania energii i wyznacza kierunek prądu indukowanego w obwodzie.
Zmiana indukcji magnetycznej w danym obszarze pociąga za sobą powstawanie otaczającego go wirowego pola elektrycznego , które ze swej strony (jeśli to jest możliwe) wzbudza prąd elektryczny przeciwstawny tejże zmianie. Prąd indukowany płynie w takim kierunku, że pole magnetyczne wytworzone przez ten prąd przeciwdziała zmianie strumienia pola magnetycznego, która ten prąd indukuje.
N – liczba zwojów n – liczba zwoją na jednostkę dł. solenoidu
InBBSnlN B 0))((
lSnI
SInnl
I
BSnl
I
NL B 2
00 ))()(())((
Snl
L 2
0
Zatem indukcyjność na jednostkę długości solenoidu w pobliżu jego środka wynosi:
Samoindukcja Dwie cewki oddziałują ze sobą. Jeśli w jednej cewce zmienia się strumień to w cewce obok popłynie prąd. Jednak indukowana SEM pojawi się także w pierwszej cewce.
Indukowana SEM występuje w cewce , w której natężenie prądu się zmienia
Diamagnetyzm wykazują wszystkie materiały , ale jest to słabe zjawisko, zaniedbywalne kiedy występują poniższe. Momenty magnetyczne są indukowane w atomach w wyniku oddziaływania z zewnętrznym polem magnetycznym. Wypadkowy moment jest przeciwny do zewnętrznego pola.
Paramagnetyzm wykazują materiały , których atomy mają nie zerowy wypadkowy moment magnetyczny. Momenty magnetyczne atomów w wyniku oddziaływania z zewnętrznym polem magnetycznym są porządkowane. Wypadkowy moment jest zgodny z zewnętrznym polem.
Ferromagnetyzm wykazują materiały , których atomy mają nie zerowy wypadkowy moment magnetyczny i dodatkowo ten moment jest uporządkowany. Zewnętrzne pole magnetyczne porządkuje domeny wytwarzając silne pole magnetyczne, które częściowo zostaje nawet po ustaniu zewnętrznego pola.
Diamagnetyzm Diamagnetyzm jest obecny w każdym materiale na podstawie prawa Faradaya i reguły Lentza.
w materiale diamagnetyczny umieszczony w zewnętrznym polu magnetycznym powstaje moment magnetyczny skierowany przeciwnie do pola zewnętrznego, jeżeli pole zewnętrzne jest niejednorodne to materiał diamagnetyczny jest wypychany z obszaru silniejszego pola do obszaru pola słabszego
Paramagnetyzm Diamagnetyzm dotyczy materiałów z atomowym niezerowym momentem magnetycznym.
w materiale paramagnetyczny umieszczony w zewnętrznym polu magnetycznym powstaje moment magnetyczny skierowany zgodnie z polem zewnętrznym, jeżeli pole zewnętrzne jest niejednorodne to materiał paramagnetyczny jest przyciągany do obszaru silniejszego pola
Ferromagnetyzm Ferromagnetyzm dotyczy materiałów zwanych potocznie magnesami. Ich trwałe namagnesowanie zanika w temperaturze Curie (TCurie – dla żelaza: 7700C).
w materiale ferromagnetyczny umieszczony w zewnętrznym polu magnetycznym powstaje silny moment magnetyczny, skierowany zgodnie z polem zewnętrznym, jeżeli pole zewnętrzne jest niejednorodne to materiał ferromagnetyczny jest przyciągany do obszaru silniejszego pola