DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0969 Název školy Gymnázium Česká a Olympijských nadějí, České Budějovice, Česká 64 Název materiálu Stacionární magnetické pole – rovnoběžných vodičů s proudem Autor Hana Hrádková Tematický okruh Fyzika Ročník Septima, třetí ročník Datum tvorby říjen 2012 Anotace Cílem prezentace je seznámit studenty se vztahy pro magnetickou indukci přímého vodiče a silové působení mezi vodiči s prodem. Metodický pokyn Prezentace je určena jako výklad do hodiny i jako materiál k samostudiu. Možnosti využití: promítání, práce jednotlivců nebo dvojic u PC. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE Magnetické pole rovnoběžných vodičů s proudem

Už víme: kolem přímého vodiče s proudem existuje magnetické pole Rozložení magnetického pole: určujeme pomocí magnetky znázorňujeme magnetickými indukčními čarami Magnetické indukční čáry přímého vodiče s proudem mají tvar soustředných kružnic, jejichž střed leží na ose vodiče. .

Magnetická indukce pole přímého vodiče (charakterizuje magnetické pole) – vektor B (směr tečny k indukční čáře) Veličina μ je permeabilita prostředí - charakterizuje prostředí, v němž elektrický proud vytváří magnetické pole. Veličina d je poloměr příslušné magnetické indukční čáry.

Permeabilita Konstanta  se nazývá permeabilita prostředí (charakterizuje magnetické vlastnosti prostředí). Permeabilita vakua 0 = 4  10–7 N  A–2. Pro  srovnání různých látkových prostředí využíváme relativní permeabilitu r  = 0  r

Vzájemné působení rovnoběžných vodičů s proudem Vektory magnetické indukce jdou proti sobě pole se zeslabuje Vektory magnetické indukce jdou souhlasně pole se zesiluje

Magnetická síla při vzájemném působení rovnoběžných vodičů s proudem 2 2 1 1 Vodič 2 v magnetickém poli vodiče 1 a obráceně

Magnetická síla při vzájemném působení rovnoběžných vodičů s proudem Směry magnetických sil, kterými na sebe působí rovnoběžné vodiče s proudem, závisí na směrech proudů ve vodičích: při souhlasných směrech proudů se vodiče přitahují při nesouhlasných směrech proudů se odpuzují.

Vzájemné působení vodičů s proudem

Magnetická síla při vzájemném působení rovnoběžných vodičů s proudem I1 a I2 jsou proudy ve vodičích, l je aktivní délka vodičů, d je vzdálenost vodičů.

Úkol 1. Jakou silou na sebe navzájem působí dva rovnoběžné vodiče, jimiž procházejí stejně velké proudy 200 A, jestliže jsou od sebe vzdáleny 10 cm a jejich délka je 100 m? Řešení:

Úkol 2. Dvěma rovnoběžnými vodiči vzdálenými od sebe 5 cm procházejí stejné proudy. Určete proud procházející vodiči, jestliže na 1 m délky vodičů působí síla 0,5 N. Řešení:

Definice jednotky proudu ampér (A) Ampér je stálý proud, který při průchodu dvěma přímými rovnoběžnými nekonečně dlouhými vodiči zanedbatelného průřezu umístěnými ve vakuu ve vzdálenosti 1 m od sebe vyvolá mezi vodiči sílu o velikosti 2  10–7 N na 1 m délky vodiče.

Zdroje: LEPIL, Oldřich; ŠEDIVÝ, Přemysl. Fyzika pro gymnázia: Elektřina a magnetismus. Praha: Prometheus, 2009, ISBN 978-80-7196-202-1.