Pole magnetyczne.

a) Podstawowe wielkości charakteryzujące pole magnetyczne:

• Wektor indukcji – jest to wielkość wektorowa skierowana wzdłuż wyróżnionej osi, na której siła działająca na cząstkę jest równa zeru.

$$\mathbf{B =}\frac{\mathbf{F}_{\mathbf{b}}}{\left| \mathbf{q} \right|\mathbf{v}}$$

Gdzie Fb – siła działająca na ładunek w polu, B – indukcja magnetyczna, v – prędkość ładunku

F_b=qv x B

• Linie sił pola magnetycznego

• Strumień pola

φ_B=∫B*dS

• Dipolowy moment magnetyczny

μ = NIS

Gdzie N – liczba zwojów cewki, I- natężenie prądu płynącego przez cewkę, S – pole powierzchni

Jest to pseudowektor skierowany do powierzchni pętli. Kierunek dipolowego momentu magnetycznego określony jest przez kierunek natężenia I oraz regułę prawej dłoni.

b) Przedstaw właściwości siły działającej na ładunek elektryczny poruszający się w polu magnetycznym:

F_B=qv x B

Jest to iloczyn wektorowy prędkości i wektora indukcji B. Siła działająca na ładunek jest prostopadła do płaszczyzn v i B.

c) Wyjaśnił dlaczego prąd elektryczny płynący w metalowej płytce umieszczonej prostopadle do linii sił jednorodnego pola magnetycznego powoduje pojawienie się różnicy potencjałów między jej bokami (efekt Halla). Wyprowadź wzór na wartość tej różnicy potencjałów:

Zjawisko Halla polega na tym, że pole magnetyczne odchyla elektrony przewodnictwa, np. w drucie miedzianym.

Kiedy przewodzący pasek o grubości l, w którym płynie prąd o natężeniu I, zostanie umieszczony w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B, to nośnik ładunku e zaczyna się gromadzić na brzegu paska, wytwarzając poprzeczne napięcie U.

d) Ruch naładowanej cząstki w polu magnetycznym. Wyprowadź wzór na promień okręgu po jakim porusza się cząstka wpadająca w obszar pola magnetycznego z prędkością prostopadłą do wektora indukcji pola magnetycznego: