3_06_Magneticke_pole

445 

3.6. Magnetické pole a jeho vlastnosti 

1. Vyjmenovat typické zdroje magnetického pole. 

2. Znát vlastnosti homogenního a stacionárního magnetického pole.  

3.  Umět  nakreslit  magnetické  indukční  čáry  v okolí  permanentního  magnetu, 
vodiče s proudem a Země.  

4. Umět vysvětlit fyzikální význam veličiny magnetická indukce pomocí popisu 

silového působení magnetického pole na pohybující se nabitou částici. 

5. Znát přibližnou polohu severního a jižního magnetického pólu Země. Popsat vznik polární 
záře. 

6. Vědět, za jakých podmínek se pohybuje nabitá částice v magnetickém poli po kružnici a po 
šroubovici. Znát vztahy pro výpočet charakteristik kružnice a šroubovice. 

7. Znát vztah vyjadřující magnetickou sílu působící na proudovodič, umět určit orientaci této 
síly. 

8.  Popsat  chování  proudové  smyčky  obdélníkového  a  kruhového  tvaru  v homogenním 
magnetickém  poli,  umět  vyjádřit  velikost  momentu  magnetických  sil  na  rovinnou  smyčku 
obecného tvaru v tomto poli. 

9. Seznámit se s působením homogenního magnetického pole na cívku. 

3.6.1. Základní pojmy 

Již ze starověku je známé vzájemné silové působení některých nerostů (např. 
magnetit  Fe3O4,  maghemit 

γ-Fe

2O3),  pozorován  byl  zemský  magnetismus. 

Například v Číně se magnet používal v běžném životě již před několika tisíci 
lety. Minerál schopný přitahovat železné předměty znali také ve starém Řecku. 

Podle  místa  výskytu  mu  dali  název  magnet.  Zájem  o  magnetismus  vzrostl  v souvislosti 
s využíváním  kompasu.  Do  Evropy  byl  přivezen  arabskými  vzdělanci.  V  nejstarším  psaném 
dokumentu  z r. 1187, v němž je zmínka o kompasu, se o něm píše jako o všeobecně známém 
přístroji  (mnich  řádu  sv.  Albana  Alexandr  Neckam).    H.  Ch.  Oersted  roku  1820  zjistil,  že 
magnetka  (malý  magnet  z  trvale  zmagnetovaného  ocelového  plechu)  v  blízkosti  vodiče 
protékaného  proudem  se  vychýlí  ze  směru  určeného  zemským  magnetickým  polem,  čímž 
ověřil hypotézu vzájemné souvislosti elektřiny a magnetismu. Ona hypotéza pramenila z toho, 
že  byl  jako  stoupenec  německé  klasické  filosofie  (např.  I.  Kant)  přesvědčen  o  všeobecné 
souvislosti přírodních jevů, o tom, že jsou projevem jedné přírodní síly.  Silové působení mezi 
dvěma  vodiči,  jimiž  teče  proud,  experimentálně  prokázal  A.  M.  Ampère.  Zdrojem 
magnetického pole jsou zmagnetovaná tělesa (např. permanentní magnety, elektromagnety), 
pohybující se nabité částice a makroskopické elektrické proudy. Magnetické pole se projevuje 
účinky  magnetické  síly  na  zmagnetovaná  tělesa,  vodiče  s  proudem  a  pohybující  se  nosiče 
elektrického náboje. Magnetická síla je ve skutečnosti jednou složkou síly elektromagnetické, 
druhou složku již znáte, neboť se jedná o sílu elektrickou. Magnetické pole, jehož vlastnosti 
nezávisí  na  čase,  se  nazývá  stacionární.  Vzniká  v  okolí  nepohybujících  se  zmagnetovaných 
těles,  vodičů  s  konstantním  proudem,  příčinou  jeho  vzniku  mohou  být  též  rovnoměrně 
přímočaře  se  pohybující  nabité  částice.  Kvantitativní  mírou  magnetického  pole  je  vektorová 
fyzikální veličina magnetická indukce. Magnetické pole zobrazujeme pomocí magnetických 
indukčních čar. Mírou velikosti vektoru magnetické indukce v určité části prostoru je hustota