Elektřina a magnetizmus magnetické pole

Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1

DUM Téma: magnetické pole Varianta: A

Základy přírodních věd

DUM III/2-T3-13

Střední škola

Rok: 2012 – 2013

Zpracoval: Mgr. Pavel Hrubý a Mgr. Josef Kormaník

VÝKLAD

Elektřina a magnetizmus – magnetické pole Obsah MAGNETICKÉ POLE .................................................................................................................................. 2 MAGNETICKÉ INDUKČNÍ ČÁRY ................................................................................................................ 2 AMPÉROVO PRAVIDLO pravé ruky .......................................................................................................... 2 MAGNETICKÁ INDUKCE ........................................................................................................................... 3 FEROMAGNETICKÉ LÁTKY .................................................................................................................... 3 FERITY .................................................................................................................................................. 4 TRVALÉ MAGNETY ............................................................................................................................... 4 MAGNETICKÉ POLE CÍVKY S PROUDEM ............................................................................................... 4 ELEKTROMAGNETY .............................................................................................................................. 4 SÍLA PŮSOBÍCÍ NA VODIČ S PROUDEM V MAGNETICKÉM POLI .............................................................. 5 FLEMINGOVO PRAVIDLO LEVÉ RUKY....................................................................................................... 5 SÍLA PŮSOBÍCÍ MEZI DVĚMA VODIČI S PROUDEM .................................................................................. 6

Operační program CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost Registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0553 Název projektu Elektronická podpora zkvalitnění výuky Projekt je realizován v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurence schopnost, který je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a ze státního rozpočtu České republiky VY_32_INOVACE_T3-3-13_Magneticke_pole.docx stránka 1


MAGNETICKÉ POLE  je v okolí permanentních magnetů  ale vzniká také v okolí vodičů, kterými prochází elektrický proud  může být vyvoláno změnami elektrického pole MAGNETICKÉ INDUKČNÍ ČÁRY  popisují tvar magnetického pole  jsou to neprotínající se křivky  mají daný směr – jsou orientované  jejich počet je úměrný velikosti mag. indukce

, magnetické indukční čáry znázorněné kovovými pilinami

AMPÉROVO PRAVIDLO pravé ruky  pro okolí přímého elektrického přímý vodič vodiče  pokud palec pravé ruky ukazuje dohodnutý směr elektrického proudu ve vodiči, potom zahnuté prsty ukazují směr magnetických indukčních čar pro okolí cívky  pokud zahnuté prsty pravé ruky ukazují dohodnutý směr elektrického proudu v závitech cívky, potom palec ukazuje směr magnetických indukčních čar cívka



MAGNETICKÁ INDUKCE  je vektorová veličina, která vyjadřuje silové účinky magnetického pole na částice s nábojem B [T] ... magnetická indukce (tesla) Φ [Wb] ... magnetický indukční tok (weber) S [m2] ... obsah plochy 1 tesla je magnetická indukce, při níž je v ploše s obsahem 1 m2 umístěné kolmo ke směru magnetické indukce magnetický indukční tok 1 weberu

srbský fyzik NIKOLA TESLA

B  S

 B je vektorová veličina  Znázorňuje se magnetickými indukčními čarami  Magnetické indukční čáry vně magnetu ze severního pólu magnetu vystupují a do jižního pólu magnetu vstupují.

FEROMAGNETICKÉ LÁTKY

 výrazně zesilují magnetické pole cívky s proudem ferromagnet  mohou to být čisté prvky – Fe, Ni, Co  nebo slitiny - Mn, Al, Cu (samostatné nejsou feromagnety)  Mohou být: o magneticky tvrdé – po zániku vnějšího magnetického pole jejich magnetismus trvá o magneticky měkké – po zániku vnějšího magnetického pole jejich magnetismus zaniká



FERITY

 jsou to nekovové keramické polovodičové sloučeniny  působí jako umělé magnety  používají se na výrobu jader cívek  využívají se jako magnetky na kovové tabuli

ferritové jádro cívky

TRVALÉ MAGNETY

 vyrábí se z magneticky tvrdých látek  mají tvar tyče, podkovy nebo magnetky MAGNETICKÉ POLE CÍVKY S PROUDEM

 cívka při průchodu proudu se chová jako trvalý magnet

ELEKTROMAGNETY

   

jsou tvořeny cívkou s jádrem z magneticky měkké látky (oceli) průchodem stejnosměrného proudu se jádro zmagnetizuje po vypnutí proudu magnetizace mizí toho se využívá v elektromagnetických relé (vypíná proudové obvody)

elektromagnet



SÍLA PŮSOBÍCÍ NA VODIČ S PROUDEM V MAGNETICKÉM POLI  na vodič délky l, kterým protéká proud I, působí v magnetickém poli o magnetické indukci B síla F B [T] ... magnetická indukce (tesla) I [A] ... elektrický proud(ampér)

F  B I l

l [m] ... délka vodiče s proudem (metr) F[N] … síla (newton)  směr síly je kolmý jak k vodiči, tak i indukčním čarám magnetického pole  orientaci síly určuje

FLEMINGOVO PRAVIDLO LEVÉ RUKY  položíme-li otevřenou levou ruku na vodič tak, aby prsty ukazovaly směr Flemingovo pravidlo proudu a indukční čáry vstupovaly do dlaně, ukazuje odtažený palec směr síly, kterou působí magnetické pole na vodič s proudem



SÍLA PŮSOBÍCÍ MEZI DVĚMA VODIČI S PROUDEM Dva dlouhé přímé vodiče vedle sebe, kterými protéká proud, na sebe působí silou. I 1[A] ... elektrický proud v prvním vodiči (ampér) I 2[A] ... elektrický proud ve druhém vodiči (ampér) l [m] ... délka vodiče s proudem (metr) d [m] ... vzdálenost mezi vodiči s proudem (metr)

 I1  I2 F  l 2 d

μ[NA-2] … permeabilita prostředí (určuje magnetické vlastnosti látky mezi vodiči) F[N] … síla (newton)

  r 0 0  4 107 NA2 μ 0… permeabilita vakua μr… relativní permeabilita – pro vzduch je přibližně rovna 1

dva vodiče s proudem

Dvě možnosti 1. proudy ve vodičích mají souhlasný směr - vodiče se přitahují 2. proudy ve vodičích mají opačný směr - vodiče se odpuzují


Elektřina a magnetizmus magnetické pole

Recommend Documents