/ / Magnetická indukce

Magnetická indukce

Víme, že dirigent s proudem je umístěn v amagnetické pole, je vystaven působení síly. Jeho směr závisí na směru polních polí a na směru proudu: pokud jsou známy, směr síly může být určen pravidlem levého nebo pravého šroubu.

Zvažme nyní, do jaké míry závisí tato síla. Zkusme se zažít.

Zavěste rameno páky na levou rukulineární vodič AB a umístěte jej mezi póly N a S elektromagnetu tak, aby byl kolmý na silové síly magnetického pole. V sérii s tímto vodičem zapínáme ampermetr a také reostat, s nímž je možné měřit proud v našem vodiči. Vyvážíme rovnováhu a uzavřete obvod. Nechte proud v vodiči AB směřovat z B do A. Rovnováha váhy je narušena; k obnovení, bude správný pohár muset položit další závaží, jejichž hmotnost se bude rovnat síle působící na vodič svisle dolů. Nyní změníme proud v našem dirigentovi; zjistíme, že se zvyšující se proud zvyšuje i síla působící na vodič. Změny nám ukazují, že síla, se kterou má magnetické pole vliv na vodič, je přímo úměrná proudu, který protéká.

Je tato síla závislá na délce vodiče AB? Abychom tento problém vyřešili, vezmeme vodiče různých délek se stejným proudem. Měření nám ukáží, že síla, se kterou působí magnetické pole na vodič s proudem, bude přímo úměrná délce části vodiče umístěné v magnetickém poli.

Nechť F je síla působící na vodič s proudem umístěným v magnetickém poli, l je délka tohoto vodiče a já je proud v něm.

Při změně délky vodiče l a proudu v něm, jak jsme viděli, síla F

Poměr síly F k délce vodiče I a proudu v něm je konstantní hodnota nezávislá na proudu v něm; v důsledku toho velikost tohoto poměru může charakterizovat magnetické pole.

Tato hodnota se nazývá magnetická indukce nebo indukce magnetického pole.

Vyjadřujeme magnetickou indukci B. Podle definice můžeme psát:

B = F / (I · l).

V systému SI je jednotka magnetické indukcestojí indukční pole, ve kterém je vodič s proudem 1 A a 1 m dlouhou vystaveno síle, jako jméno N. 1 jednotka: 1 Newton / (amper˖metr) (ve zkratce 1 H / (AM)).

Ukažme, že 1 N / (A˖m) = 1 (V˖sec) / m²:

1H / (AM) = 1 (nm) / (A˖m²) = 1 J / (A˖m²) = 1 (Vašek) / (A˖m²) = 1 (V sec) / m².

Jednotka 1 volt-sekunda se nazývá Weber (Vb). Proto je 1 in / m² nebo 1 Tesla (T) jednotka magnetické indukce. Zatímco v systému měření SGSM je jednotka měření magnetické indukce gauss (Gs):

1 T = 10,4 Gs.

Magnetická indukce je vektorová veličina. Směr indukčního vektoru v daném bodě se shoduje se směrem magnetické silové linie procházející tímto bodem.

V systému SI je magnetická indukce síla charakteristická pro magnetické pole, podobně jako síla elektrického pole vyjadřuje sílu charakteristickou pro elektrické pole.

Pokud známe indukci magnetického pole, můžeme vypočítat jeho sílu působící na vodič s proudem podle vzorce:

F = BI l.

Ve vodiči s proudem se náboje pohybují nejenchaoticky v různých směrech, ale také v určitém směru. Každý z nábojů je ovlivněn magnetickou silou, která se přenáší na vodič. Součet všech sil z chaotického pohybu je nula a součet síly řízeného pohybu se nazývá Ampere síla.

Obecně platí, že velikost síly působící na vodič s proudem umístěným v magnetickém poli je určena Ampere zákonem:

F = BI l sin α, kde α je úhel mezi proudovým směrem (I) a vektorem magnetického pole (B).

Indukce magnetického pole se numericky rovná síle,s níž působí magnetické pole na jednotkový proudový prvek kolmý na indukční vektor. Magnetická indukce závisí na vlastnostech média.

Přečtěte si více: