Elektra skrypt4

Nit tężenie poln magnetycznego jest definiowane na podstawie prawa Biota-Sa vaita. Zgodnie z tym prawem elementarny wektor natężenia pola magnetycznego

d/x r r³

lub w postaci skalarnej

. d/sina r²

jpH

gdzie: i — natężenie prądu,

/ — długość przewodu,

Prawo to opisuje znane zjawisko wytwarzania pola magnetycznego przez przewód z prądem. Wektor natężenia pola zależy od prądu, od wymiarów i ukształtowania przewodu, oraz od liczby zwojów. Ze względu na bezźródłowość pola magnetycznego, całka liniowa wektora pola po linii zamkniętej jest równa zeru

fHdl = 0    (3.2)

L

Iloczyn HI nosi nazwę napięcia magnetycznego i jest oznaczany symbolem U_m. Gdy droga całkowania obejmuje przewód z prądem

£h<u = w/ = e    (3,3)1

l

Iloczyn NI jest nazywany przypływem prądu i ma własny symbol 0.

Pole magnetyczne często jest wytwarzane w obwodzie magnetycznym (magneto-1 wodzie) zbudowanym z materiału ferromagnetycznego. Jeżeli obwód nie jest jedno-rodny, to natężenie pola obliczamy używając zamiast całki - sumy napięć magne-tycznych w poszczególnych częściach obwodu o jednakowych właściwościach. Obwód magnetyczny jest jednorodny, jeżeli cały jest wykonany z takiego samego materiału i na całej drodze strumienia ma taki sam przekrój.

Najprostszy przypadek występuje wtedy, gdy pole magnetyczne zamyka się w materiale jednorodnym, a wektor natężenia pola jest prostopadły do powierzchni przekroju. Wtedy prawo przepływu przybiera postać:

NI - HI    (3.4)

Jednostką natężenia pola jest amper na metr

jH = | A/m

Drugą wielkością opisującą pole jest indukcja magnetyczna. Indukcja charakteryzuje działanie pola na ładunki w ruchu. Siłę F działającą na przewód z prądem wyznacza się z prawa Laplace'a:

F = i(/ x B)    (3.5)

gdzie: B - indukcja magnetyczna.

fly rozpatrujemy prosty przypadek, przy założeniu że wektor indukcji jest pros* jitiły do przewodu z prądem

F «= Bil    (3.6)

.Jednostką indukcji jest tesla (T)

[»] = 1 T = 1 Vs/m^ł

•Oddziaływanie pola na przewód z prądem zależy od natężenia pola oraz od ttfasćiwości magnetycznych ośrodka. Właściwości te charakteryzuje przcnikalność magnetyczna zdefiniowana jako

(3.7)

b

M|

Rn

1 T _ ! V‘S _ j O^łs „ j H

1 A/m A-m m m

Przcnikalność magnetyczna próżni (zwana także stałą magnetyczną) jest ważną stałą fizyczną

(3.8)

p₀ = 4* • 10~⁷ H/m

Do określenia przenikalności materiałów używa się zwykle pojęcia przenikalno-ści względnej:

n

Do wzorów, w których występuje przenikalność magnetyczna, podstawia się wtedy

* - H|I.

Z indukcją związana jest wielkość zwana strumieniem magnetycznym, definiowana zgodnie z wzorem

i = JfidS    (3.9)

Gdy strumień jest prostopadły do powierzchni, to

| i ||    (3.10)

Jednostką strumienia jest weber (Wb)

Hf = 1 Wb = 1 V-s

Gdy strumień zmienia się w czasie lub w przestizeni, w zwojach znajdujących się w polu magnetycznym indukuje się napięcie (prawo indukcji Faradaya)

gdzie: N — liczba zwojów.

dr

(3.11)

73