Powered By Blogger

15 lis 2010

Pole magnetyczne-informacje ogólne, linie pola, siły i wielkości fizyczne w polu

Pole magnetyczne- stan przestrzeni, w której siły działają na poruszające się ładunki elektryczne(prąd elektryczny), a także na ciała mające moment magnetyczny niezależnie od ich ruchu. Pole magnetyczne, obok pola elektrycznego, jest przejawem pola elektromagnetycznego.
W zależności od układu odniesienia w jakim znajduje się obserwator, to samo zjawisko może być opisywane jako objaw pola elektrycznego, magnetycznego lub obu. 
Źródłem pola magnetycznego są poruszające się ładunki elektryczne.

Linie pola magnetycznego:

To linie wzdłuż których działa siła w danym polu. Linie pola magnetycznego są liniami zamkniętymi. Biegną od bieguna N do S. Linie pola magnetycznego wyznaczają hipotetyczne tory, po których poruszałby się pojedynczy biegun magnetyczny N. W miejscach większego zagęszczenia linii oddziaływania magnetyczne są silniejsze.

Siły i wielkości fizyczne w polu magnetycznym:

Wielkościami fizycznymi używanymi do opisu pola magnetycznego jest indukcja magnetyczna (B) i natężenie pola magnetycznego (H), które są zapisane zależnością:


u - przenikalność magnetyczna ośrodka


Pole magnetyczne definiuje się przez siłę, jaka działa na poruszający się ładunek w tym polu:

F - siła działająca na ładunek
X - symbol iloczynu wektorowego
q - ładunek elektryczny
v - prędkość ładunku
B - wektor indukcji magnetycznej
  
Siły, które wyróżnia się w polu magnetycznym to:

  Siła elektrodynamiczna Fel- to siła, z jaką pole magnetyczne działa na przewodnik z prądem umieszczonym w tym polu. Siła elektrodynamiczna wyrażona jest wzorem:
          a jej wartość wynosi: Fel = I·l·B·sinα,  gdzie: α – kąt pomiędzy wektorami

Siła elektrodynamiczna jest skierowana prostopadle do linii pola magnetycznego oraz prostopadle do przewodnika. Jej zwrot wyznacza się za pomocą tzw. reguły trzech palców lewej dłoni. 

 

Jeżeli trzy palce lewej dłoni: wskazujący, środkowy i kciuk ustawimy wzajemnie prostopadle i tak, aby palec wskazujący pokazywał zwrot wektora indukcji, palec środkowy zwrot i kierunek prądu w przewodniku, to kciuk wskaże zwrot siły elektrodynamicznej.
 
 Siła Lorentza- to siła jaka działa na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym poruszającą się w polu elektromagnetycznym. Wzór podany został po raz pierwszy przez Lorentza i dlatego nazwano go jego imieniem. Wzór określa, jak siła działająca na ładunek zależy od pola elektrycznego i pola magnetycznego.
 
F = q(E + v x B)
F - siła (podana w niutonach),
E - natężenie pola elektrycznego (wolt/metr),
B – indukcja magnetyczna (w teslach), 
q – ładunek elektryczny cząstki (w kolumbach), 
v – prędkość cząstki (w metrach na sekundę),
× – iloczyn wektorowy.
 
Terminem siła Lorentza określa się czasem samą składowa magnetyczną tej siły i jej wartość oblicza się ze wzoru:
Kierunek działania siły Lorentza jest zależny od ładunku cząsteczki oraz od reguły lewej dłoni:

  
Jeżeli ustawiamy lewą dłoń tak, aby linie pola magnetycznego wchodziły w nią, a cztery wyciągnięte palce były skierowane zgodnie z kierunkiem prądu, wówczas odchylony o 90º kciuk wskazuje kierunek i zwrot siły magnetycznej. 

FILM przedstawiający użycie siły Lorentza w praktyce:
 

1 komentarz:

  1. CasinoRatings.org - Casino Reviews & Ratings
    Check out 강원 랜드 칩걸 casinoRatings.org's independent 온라인 바카라 사이트 casino review to find out 강원랜드쪽박걸 what's great, 사다리 게임 사이트 trustworthy, and reliable.CasinoRating: 4.2 포커 고수 · ‎3 votes

    OdpowiedzUsuń