Mágneses mező jellemzése

TARTALOM

Mágneses alapjelenségek

Mágneses pólusok Mágneses dipólus Mágneses mező szerkezete Az áram mágneses hatása Mágneses indukció

Mágneses indukcióvonalak Mágneses térerősség Kérdések

Mágneses mező jellemzése

TARTALOM




Tartalom • Mágneses alapjelenségek, erőhatások • Mágneses pólusok • Mágneses dipólus • Mágneses mező szerkezete, szemléltetése • Az áram mágneses hatása • Mágneses indukció • Mágneses indukció meghatározása forgatónyomaték méréssel • Elektromotor • Mágneses indukció nagysága különböző vezetők esetén • Mágneses indukcióvonalak • Elektromágnesek •Lorentz erő •Kérdések

TARTALOM


Mágneses pólusok Mágneses dipólus

Mágneses alapjelenségek Mágneses erőhatás A mágnesek egymásra és a vastárgyakra erőhatást fejtenek ki.

Mágneses mező szerkezete Az áram mágneses hatása Mágneses indukció


vonzó és taszító erő

TARTALOM




Mágneses pólusok északi pólus: a mágnes északi irányba mutató pólusa déli pólus: a mágnes déli irányba mutató pólusa

TARTALOM


Mágneses dipólus


Az elektromos töltések és a mágneses dipólusok



A mágneses pólusok nem választhatók szét!

TARTALOM



Mágneses mező szerkezete A mágneses mező vasreszelékkel szemléltethető. A mágneses mező erővonalai mindig zárt görbék: A mágneses mező örvényes (forrásmentes)



rúdmágnesek

TARTALOM


Mágneses mező szerkezete



patkómágnes

TARTALOM


Az áram mágneses hatása 1820 -Oersted kísérlete



Az áram bekapcsolásával egyidőben az iránytű kitér az észak-déli irányból → az elektromos áram mágneses mezőt kelt.

Hans Christian Oersted (1777-1851) dán fizikus, vegyész

TARTALOM


Az áram mágneses hatása Árammal átjárt vezetők által létrehozott mágneses mező


egyenes vezető

körvezető


tekercs

TARTALOM




Az áram mágneses hatása Árammal átjárt vezetők kölcsönhatása: • azonos áramirány esetén vonzás • ellentétes áramirány esetén taszítás tapasztalható. „ Az amper olyan állandó elektromos áram erőssége, amely két párhuzamos, egyenes, végtelen hosszúságú, elhanyagolhatóan kicsiny kör keresztmetszetű és vákuumban egymástól 1 m távolságban levő vezeték között méterenként N erőt hoz létre.”

André Marie Ampère (1775-1836) Francia matematikus, fizikus

TARTALOM


Mágneses pólusok Mágneses dipólus Mágneses mező szerkezete Az áram mágneses hatása

Mágneses indukció A mágneses indukcióvektor a mező erősségét jellemzi a mágneses mező pontjaiban. A mágneses indukció • egyenesen arányos a mező által az árammal átjárt vezetőre ható erővel • fordítottan arányos a mérőhuzalban folyó áramerősséggel és a huzal hosszával

Mágneses indukció


F B I l

Mágneses indukció

TARTALOM



A mágneses indukció mértékegysége: T ( tesla) N

1T  1

Mágneses mező szerkezete

Am

Az áram mágneses hatása Mágneses indukció

Horvát születésű fizikus, dolgozott a budapesti Ganz gyárban, majd Párizsban és Londonban. 1884-től az USA-ban Edison munkatársa volt.


Nikola Tesla (1856-1943)

TARTALOM




Mágneses indukció A mágneses indukció vektor nagyságának és irányának meghatározása: forgatónyomaték méréssel.

TARTALOM




Mágneses indukció A mágneses mező adott pontjában a magnetométerre ható maximális forgatónyomaték ( Mmax) egyenesen arányos: • a magnetométeren folyó áramerősséggel ( I ) • a magnetométer területével ( A ) • menetszámával ( N ) és függ a mágneses mező erősségétől. A mágneses indukció nagysága:

M B I N A

TARTALOM


Alkalmazás: egyszerű elektromotor



Animáció – telepített Java szükséges és engedélyezés!

Mágneses indukció

TARTALOM


Mágneses pólusok Mágneses dipólus Mágneses mező szerkezete Az áram mágneses hatása

A mágneses indukció vektor iránya: Az egyensúlyi helyzetbe beállt próbatekercs, vagy iránytű déli pólusából az északi pólusa felé mutató irány.

D

Mágneses indukció


É

TARTALOM




Mágneses indukció Mágneses indukció meghatározása a vezető adataival 1. Egyenes vezetőtől „r” távolságban

áramirány

I B  0  2  r  vákuum 0:permeabilitás

Vs  0  4 10 Am 7

 B iránya

TARTALOM


Mágneses pólusok

Mágneses indukció 2. „ N” menetes, „ l ” hosszúságú egyenes tekercs belsejében

Mágneses dipólus Mágneses mező szerkezete Az áram mágneses hatása Mágneses indukció


I N B  0  l áramirány

TARTALOM




Mágneses indukció 3. „ r „ sugarú körvezető középpontjában

I B  0  2r 4. „ r „ középsugarú, „ N „menetszámú körtekercs belsejében

I N B  0  2  r 

TARTALOM




Mágneses indukcióvonalak Mágneses indukcióvonalak olyan zárt görbék, melyeknek bármely pontjába húzott érintő megadja a mágneses indukció vektor irányát. A mágneses indukció nagyságát a mágneses indukcióvonalak sűrűsége jellemzi.

 B

TARTALOM




Elektromágnes Lágyvasmagos tekercs melybe áramot vezetünk. Az áram mágneses hatása miatt mágneseződik a lágyvas, így felerősödik a tekercs mágneses mezője.

TARTALOM




Elektromágnesek a gyakorlatban

TARTALOM




Elektromágnesek a gyakorlatban

TARTALOM



Áramjárta vezetőre ható Lorentz erő. Az áramjárta vezetőre mágneses mező által kifejtett erőhatás Akkor maximális, ha B ┴ I. Nincs erőhatás, ha B ║ I.

Mágneses mező szerkezete Az áram mágneses hatása

Irányszabály: jobb kéz szabály

Mágneses indukció


Animáció – telepített és engedélyezett Java szükséges

TARTALOM

Mozgó töltött részecskére ható Lorentz erő.




•

Irányszabály: jobb kéz szabály

Alkalmazás: sarki fény, ciklotron

Mágneses fluxus. TARTALOM


Mágneses pólusok

A mágneses mezőbe helyezett felületet átszelő erővonalak számát adja meg.

Mágneses dipólus Mágneses mező szerkezete Az áram mágneses hatása Mágneses indukció


Kiszámítása: Φ = 𝐵 ∙ 𝐴 ℎ𝑎 𝐵 ⊥ 𝐴 Mértékegysége:

Φ = 1𝑇 ∙ 1𝑚2 = 1Wb

TARTALOM

Házi dolgozat témák:




1. A Föld mágnesessége, a sarki fény. 2. Részecskegyorsítók: lineáris, ciklotron

Mágneses mező jellemzése

Recommend Documents