Pole magnetyczne
Indukcja magnetyczna
• Na poruszający się ładunek działa pole
magnetyczne;
• Pole magnetyczne można opisać za
pomocą indukcji magnetycznej B;
• Działająca siła zależy od prędkości (w
szczególności dla v=0 siła nie działa);
• Wartość siły zależy od kierunku prędkości;
• Siła jaka działa na poruszający się
ładunek jest zawsze prostopadła do
prędkości.
Jednostką indukcji magnetycznej jest tesla!
Siła Lorentza
Z jaką siłą pole magnetyczne działa na
poruszający się ładunek elektryczny q?
Wartość siły:
B
v
q
F
sin
qvB
F
Reguła prawej ręki
Przewodnik z prądem
nSl
N
enSv
t
nSle
t
Q
I
n elektronów znajduje się w jednostce objętości
przewodnika
nSl
qvB
F
sin
sin
IlB
F
B
l
I
F
Ramka z prądem
sin
ISB
M
B
S
I
M
Prawo Ampère’a
I
l
d
H
C
B
H
Natężenie pola
magnetycznego:
I
l
d
B
C
Pole magnetyczne solenoidu
In
L
N
I
B
Prawo Biota-Savarta
3
4
r
r
l
d
I
B
3
4
r
r
l
d
I
B
d
x
I
r
dl
I
B
2
sin
4
2
Pole magnetyczne przewodnika z
prądem
r
I
B
2
- przenikalność
magnetyczna
Dwa przewodniki z prądem
d
I
B
1
1
2
d
I
lI
d
I
l
I
lB
I
F
2
2
2
1
1
2
1
2
2
Definicja ampera:
Siła oddziaływania dwóch
przewodników z prądem o
długości 1 m w odległości 1m
wynosi 2·10
-7
N, gdy płynie przez
nie prąd o natężeniu 1 A.
Prawo Gaussa dla pola
magnetycznego
Strumień indukcji elektromagnetycznej przez
dowolną powierzchnię zamkniętą jest równy
zeru!
0
A
d
B
Linie indukcji są liniami zamkniętymi!
Nie istnieją źródła pola magnetycznego. Pole
magnetyczne jest bezźródłowe!
Równania Maxwella dla prądów
stałych
0
A
d
B
Q
A
d
E
0
l
d
E
I
l
d
B
Pole magnetyczne Ziemi
Pole magnetyczne Ziemi
Efekt: zorza polarna!
Cząstka w polu magnetycznym
Pole magnetyczne Ziemi