Stacionární magnetické pole

17. Teoretická otázka - Stacionární magnetické pole

ľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľľ

1) ZÁKLADNÍ POJMY

- magnetické pole - prostor, ve kterém působí magnetické síly

- vytvářeno vodiči s proudem nebo magnety

- vlastní magnetické pole má i Země

- způsobuje magnetické síly (přitažlivé i odpudivé)

- stacionární magnetické pole - velikost charakteristických veličin (magnetické indukce) se nemění

- magnetické indukční čáry - slouží k popisu pole

- uzavřené orientované křivky

- tečny v mají směr velmi malé magnetky umístěné v určitém bodě

- severní pól magnetky určuje orientaci indukčních čar

- permanentní magnet - trvale zmagnetované těleso, v jehož okolí vzniká magnetické pole

- má dva póly - severní (N) a jižní (S)

- nesouhlasné póly se přitahují, souhlasné odpuzují

- magnetické pole Země - Země je jeden velký permanentní magnet

- funkce magnetky - magnet volně otáčivý podle svislé osy

- konec směřující k severnímu pólu nazýváme severní pól magnetky

- magnetická deklinace = odchylka osy magnetky od poledníkového směru ( jižní magnetický pól leží na severní polokouli × ne přímo na severním magnetickém pólu)

- magnetická inklinace = odchylka osy magnetky od vodorovného směru (magnetický pól leží hluboko pod povrchem)

- vliv - některé předměty (kolejnice, radiátory,...) se stávají permanentními magnety

- magnetické pole v okolí vodičů s proudem

- 1920 - H. Ch. Oersted

- je vytvářeno pohybujícím se elektrickým nábojem Ţ spolu s elektrickým polem vzniká pole elektromagnetické

- orientaci indukčních čar určují Ampérova pravidla pravé ruky:

pro přímý vodič:

Ukazuje-li při uchopení vodiče pravou rukou palec dohodnutý směr proudu, pak prsty ukazují směr indukčních čar.

pro cívku:

Pravou ruku položíme na cívku tak, aby pokrčené prsty ukazovaly dohodnutý směr proudu. Palec pak ukazuje směr indukčních čar v cívce. (severní pól)

2) MAGNETICKÁ INDUKCE

- charakterizuje magnetické pole a jeho účinky na proudovodič

- vektorová veličina - má směr tečny k indukční čáře a shodnou orientaci

- zavádí se pomocí magnetické síly, která působí na proudovodič v HMP

Fm...magnetická síla působící na vodič

I......proud procházející vodičem

l.......aktivní délka vodiče

α.....úhel, který svírá směr magnetické indukce a el. proudu

- směr magnetické síly určuje Flemingovo pravidlo levé ruky:

Položíme-li levou ruku na vodič tak, aby magnetické indukční čáry vstupovaly do dlaně a prsty ukazovaly dohodnutý směr proudu ve vodiči, pak odtažený palec ukazuje směr magnetické síly.

- vzájemné silové působení dvou rovnoběžných vodičů s proudem:

l....délka vodičů, na které působí síla

μ...permeabilita prostředí

μ0...permeabilita vakua (μ0 = 4π⋅10-7 H⋅m-1)

μr....relativní permeabilita