Stacionární magnetické pole

- magnetická indukce v okolí proudovodiče:

1) přímý vodič:

2) kruhový závit:

3) cívka:

N...počet závitů

stoupání cívky (d) = vzdálenost dvou sousedních závitů (N/l)

4) Helmholtzovy cívky (dvě stejné cívky se společnou osou, jejichž vzdálenost je rovna jejich poloměru R)

3) ČÁSTICE S NÁBOJEM V MAGNETICKÉM POLI

- předpoklad - B = konst.

- částice se pohybuje konstantní rychlostí

- vodič má délku l Ţ l = v⋅t (v - rychlost částic ve vodiči)

- celkový náboj ve vodiči Q Ţ Q = N⋅e

- pro výslednici sil, která působí na všechny částice s nábojem ve vodiči, platí:

Fm=B⋅I⋅l⋅sinα = B−−l⋅sinα = B−−−v⋅t⋅sinα = B⋅N⋅e⋅v⋅sinα

- pro jednu částici tedy platí:

- jestliže se částice současně pohybuje v elektrickém a magnetickém poli, pak výsledná síla:

- FL ...Lorentzova síla

- protože Fm ⊥ v Ţ Fm nekoná práci (velikost rychlosti částice je konstantní) × zakřivuje dráhu částice

- Wehneltův válec:

- válec obsahuje vodík o velmi nízkém tlaku

- je umístěn HMP Helmholtzových cívek

- žhavené katoda emituje elektrony Ţ urychlovány elektrickým polem + zakřivovány magnetickým polem Ţ srážky v molekulami H2 Ţ vznik světelné stopy

α=90° Ţ Fm = B⋅Q⋅v

Fd = v2/r⋅m

Fm = Fd

4) ZÁVIT S PROUDEM V MAGNETICKÉM POLI

- na závit působí dvojice sil Fm1 a Fm2 Ţ mají na závit otáčivý účinek

- moment sil: M = M1 + M2 = Fm1⋅b/2 + Fm2⋅b/2 = Fm⋅b

Fm = B⋅I⋅a⋅sinα

a⋅b = S

- součin I⋅S nazýváme Ampérův magnetický moment m

- je kolmý na rovinu závitu + směr shodný se směrem magnetické indukce

- charakterizuje reálné fyzikální objekty, které vytvářejí magnetické pole

- uvedené objekty zaujímají rovnovážnou polohu, pokud má m stejný směr jako B

5) LÁTKY V MAGNETICKÉM POLI

- elektron obíhá kolem jádra Ţ případ proudového závitu Ţ má tzv. orbitální magnetický moment

- výsledný m - dán součtem jednotlivých momentů

- diamagnetické látky - složeny z diamagnetických atomů

- výsledný magnetický moment je nulový

- μ < 1 Ţ zeslabují magnetické pole

- př: Cu, Au, Hg....

- paramagnetické látky - složeny z paramagnetických atomů

- výsledný magnetický moment je nenulový × rušen tepelným pohybem

- μ > 1 Ţ nepatrně zesilují magnetické pole

- př: Al

- feromagnetické látky - složeny z paramagnetických atomů × magnetického nasycení se dosáhne velmi snadno

- μ ∈ (102,105) Ţ silně zesilují magnetické pole

- př: Fe, ocel, Co, Ni,...

- Curieova teplota - feromagnetické látky přechází v paramagnetické

- ferimagnetické látky (ferity) - sloučeniny patřící mezi feromagnetické látky (př: MnO.Fe2O3, BaO.6Fe2O3)

- spontánní magnetizace - v atomu se samovolně vytvářejí magneticky nasycené oblasti (elektrony mají stejný m) - magnetické domény (objem 10-3 - 103 mm3)

- při vložení látky do magnetického pole Ţ momenty se stáčejí ve směru B Ţ magnetování