magnetické pole druh silového pole vzniká kolem: vodiče s proudem

Prezentace na téma: "magnetické pole druh silového pole vzniká kolem: vodiče s proudem"— Transkript prezentace:

1 magnetické pole druh silového pole vzniká kolem: vodiče s proudem
pohybujícího se náboje permanentního magnetu proměnného elektrického pole

2 stacionární pole charakteristické veličiny se s časem nemění
přítomnost – můžeme zjistit pomocí magnetky působí silou na jiné magnety a vodiče s proudem

3 trvalý magnet – 2 póly - N (S) severní (barevně označen), S (J) jižní

4 dva magnety – přitažlivé nebo odpudivé síly

5 Země – trvalý magnet

6 znázornění mg. pole pomocí magnetických indukčních čar uzavřené křivky směr od severního pólu k jižnímu orientace mg. čar Ampérovo pravidlo pravé ruky

7 pro přímý vodič pro cívku

8 homogenní pole rovnoběžné indukční čáry (uvnitř cívky, trvalého magnetu, …)

9 vodič s proudem v homogenním mg. poli
na vodič působí síla experimentálně – přímo úměrná velikosti proudu a délce vodiče v mg. poli (aktivní délka vodiče) závisí na poloze vodiče (na úhlu vodiče a mg. indukčních čar) závisí na hustotě mg. indukčních čar

10 magnetická indukce, jednotka tesla T
orientace síly – Flemingovo pravidlo levé ruky

11 částice s nábojem v mg. poli
náboj Q, který proteče vodičem za čas t můžeme vyjádřit pro sílu, působící na vodič s proudem

12 protože se všechny náboje pohybují stejnou rychlostí a za čas t urazí dráhu l, můžeme mg. sílu vyjádřit jako směr síly – pro kladný náboj – Flemingovo pravidlo levé ruky pro záporný náboj – opačný směr

13 SILOVÉ PŮSOBENÍ DVOU ROVNOBĚŽNÝCH VODIČŮ S PROUDEM
každý vodič kolem sebe vytváří mg. pole – působí silou na jiný vodič velikost síly – Ampérův zákon m - permeabilita prostředí – určuje magnetické vlastnosti prostředí

14 permeabilita vakua (a přibližně i vzduchu)
relativní permeabilita, číslo pomocí Ampérova zákona – definován 1 ampér

15

16 magnetická indukce v okolí vodičů s proudem
1. v okolí přímého vodiče d – vzdálenost od vodiče 2. ve středu rovinného kruhového závitu r – poloměr smyčky 3. uvnitř dlouhé válcové cívky l – délka cívky N – počet závitů na cívce

17 popis magnetického pole
vektorově - pomocí magnetické indukce – popisuje v každém bodě skalárně – pomocí magnetického indukčního toku v homogenním poli: jednotka weber Wb popisuje pole v nějaké ploše

18 magnetické vlastnosti látek
podle chování v magnetickém poli můžeme látky rozdělit na 3 základní skupiny: 1. diamagnetické mg. pole nepatrně zeslabují inertní plyny, zlato , měď , rtuť, voda, … 2. paramagnetické mg. pole mírně zesilují sodík, draslík, hliník, …

19 3. feromagnetické látky hodně velká relativní permeabilita železo, kobalt, nikl, slitiny atomy vytvářejí domény – v nich jsou elementární magnety (atomy) natočeny stejným směrem

20 ve vnějším mg. poli se všechny domény orientují stejně
magnetování magneticky měkké látky dočasná magnetizace magneticky tvrdé látky trvalá magnetizace

21 nestacionární magnetické pole
magnetická indukce se s časem mění zdroj nestacionárního pole: a) časově proměnný proud v nepohyblivém vodiči b) pohybující se vodič s proudem c) pohybující se magnet nebo elektromagnet d) časově proměnné elektrické pole

22 děje v nestacionárním poli – spojeny se změnou indukčního toku
a) změna mg. indukce b) změna obsahu plochy, kterou procházejí mg. indukční čáry c) otočení plochy v mg. poli (změna úhlu)

23 elektromagnetická indukce
když je vodivý obvod v nestacionárním mg. poli, v obvodu vzniká indukované el. pole – na koncích obvodu – indukované elektromagnetické napětí Faradayův zákon elektromagnetické indukce: Indukované elektromotorické napětí se rovná záporně vzaté časové změně indukčního toku

24

25 V uzavřeném obvodu o odporu R potom prochází indukovaný proud:
orientace indukovaného proudu – Lenzův zákon: Indukovaný elektrický proud v uzavřeném obvodu má takový směr, že svým magnetickým polem působí proti změně magnetického indukčního toku, která ho vyvolala

26 vlastní indukce indukované elektrické pole – i při změnách mg. pole, které vytváří proud procházející vodičem, např. při náhlém zapnutí nebo vypnutí

27 cívka s proudem – vytváří magnetický indukční tok, přímo úměrný proudu cívkou
L – indukčnost cívky - závisí na parametrech cívky a materiálu jednotka henry H

28 graf závislosti indukčního toku na proudu
energie cívky graf závislosti indukčního toku na proudu energie odpovídá velikosti plochy pod grafem