Pole magnetyczne w pró
ó
ni 1
POLE MAGNETYCZNE W PRÓòNI
Oddzia»ywanie prdów
Z doÑwiadczenia wiadomo, óe dwa d»ugie, cienkie przewodniki, w których
p»ynie prd, przycigaj si wzajemnie, jeóeli prdy p»yn w nich w tych
samych kierunkach, i odpychaj si, jeóeli prdy p»yn w kierunkach
przeciwnych.
- si»a oddzia»ywania przypadajca na
j e d n os t k d » u g o Ñ c i k a ó d e g o z
przewodników. (Ampère, 1820 r.)
- sta»a magnetyczna
1 amper
- Natóenie nie zmieniajcego si prdu, który p»ync w
dwóch przewodnikach prostoliniowych o niesko½czonej
d»ugoÑci i zaniedbywalnie ma»ym przekroju w kszta»cie
ko»a, umieszczonych wzgldem siebie w odleg»oÑci 1 m w
próóni, wytwarza si» oddzia»ywania midzy nimi równ
na kaódy metr d»ugoÑci tych przewodników.
1 kulomb - »adunek przep»ywajcy w cigu 1 s przez przekrój przewod-
nika, w którym p»ynie prd sta»y o natóeniu 1 A.
- prdkoÑ Ñwiat»a w próóni.
Pole magnetyczne w pró
ó
ni 2
Pole magnetyczne
Oddzia»ywanie prdów odbywa si za poÑrednictwem pola magnetycznego
(Oersted, 1820 r.). Pole magnetyczne ma charakter kierunkowy i std
charakteryzowane jest wielkoÑci wektorow ( ).
- indukcja magnetyczna.
Pole magnetyczne nie dzia»a na »adunek znajdujcy si w spoczynku.
Pole magnetyczne wytwarzane jest przez »adunki bdce w ruchu.
Zasada superpozycji dla pola magnetycznego
Pole wytwarzane przez kilka poruszajcych si »adunków (prdów)
równe jest wektorowej sumie pó»
wytwarzanych przez kaódy
»adunek (prd) z osobna:
Pole poruszajcego si »adunku
Rozwaómy pole magnetyczne wytwarzane w pewnym punkcie P przez
»adunek punktowy q poruszajcy si z prdkoÑci
Dla
DoÑwiadczenie pokazuje, óe dla
indukcja magnetyczna poruszajcego
si »adunku wyraóa si wzorem
(tesla)
Pole magnetyczne w pró
ó
ni 3
Pole poruszajcego si »adunku, cd
W przypadku poruszajcego si »adunku pole elektryczne traci swoj
symetri sferyczn i staje si polem o symetrii
osiowej.
Linie pola elektrycznego swobodnie
poruszajcego si »adunku
Prawo Biota-Savarta
Pole magnetyczne w punkcie pochodzce od
pojedynczego noÑnika prdu e
- prdkoÑ chaotycznego ruchu noÑnika,
- prdkoÑ uporzdkowanego ruchu noÑnika.
Indukcja magnetyczna, uÑredniona dla wszystkich noÑników »adunku w
elemencie
Pole magnetyczne w pró
ó
ni 4
Prawo Biota-Savarta, cd
,
,
prawo Biota-Savarta
Pole magnetyczne od prdu prostego (niesko½czenie d»ugiego cienkiego
przewodu prostoliniowego)
,
Pole magnetyczne w pró
ó
ni 5
Si»a Lorentza
Si»a magnetyczna
- si»a dzia»ajca na »adunek poruszajcy si w polu
magnetycznym.
Na drodze doÑwiadczalnej ustalono, óe si»a dzia»ajca na »adunek
poruszajcy si w polu magnetycznym wyraóa si wzorem
Si»a magnetyczna jest zawsze prostopad»a do
prdkoÑci poruszajcej si czstki, a wic nie
wykonuje pracy nad czstk. Sta»e pole
magnetyczne nie moóe zmieni energii
poruszajcej si czstki na»adowanej
JeÑli czstka znajduje si jednoczeÑnie w polu elektrycznym i
magnetycznym, to na czstk dzia»a si»a
- si»a Lorentza
Si»a dzia»ajca na »adunek poruszajcy si z prdkoÑci równoleg» do
niesko½czenie d»ugiego, prostego przewodu, w którym p»ynie prd o
natóeniu
Pole magnetyczne w pró
ó
ni 6
Si»y dzia»ajce midzy dwoma »adunkami jednoimiennymi
i
poru-
szajcymi si po równoleg»ych prostych z prdkoÑci duóo mniejsz od c
Si»a magnetyczna jest s»absza od si»y coulombowskiej o czynnik równy
kwadratowi stosunku prdkoÑci »adunku do prdkoÑci Ñwiat»a w próóni.
Dzia»anie pola magnetycznego na przewodnik z prdem
Znajdïmy wyraóenie na si» dzia»ajc na przewodnik, w którym p»ynie
prd, umieszczony w polu magnetycznym. W tych warunkach na kaódy z
noÑników »adunku dzia»a si»a
- prdkoÑ chaotycznego ruchu noÑnika,
- prdkoÑ uporzdkowanego ruchu noÑnika.
Po uÑrednieniu
Si»a dzia»ajca na odcinek
przewodnika
,
Pole magnetyczne w pró
ó
ni 7
Dzia»anie pola magnetycznego na przewodnik z prdem, cd
- gstoÑ si»y, si»a dzia»ajca na jednostkow
objtoÑ przewodnika.
Obliczenie si»y oddzia»ywania dwóch znajdujcych si w próóni,
niesko½czenie d»ugich prdów prostych
Document Outline