162 163

Magnetyzm i indukcja elektromagnetyczna    ^j

Pole magnetyczne

Własność przestrzeni polegająca na tym, że na umieszczone w niej ciała działają si ły magnetyczne. Źródłem pola magnetycznego są magnesy trwałe, elektromagnes) oraz przewodniki z prądem elektrycznym.

Ciała wykazujące szczególne właści wości magnetyczne to ferromagnetyki Ferromagnetyk staje się magnesem po n< magnesowaniu. Namagnesowanie ferrc magnetyku polega na uporządkowani domen magnetycznych.

Każdy magnes ma dwa bieguny: pół nocny (N) i południowy (S). Bieguny róż noimienne przyciągają się, a jednoimien ne odpychają.

Pole magnetyczne można przedstawi graficznie za pomocą linii pola. Od biegu na północnego do bieguna południowego - to umownie przyjęty zwrot linii pola ma gnetycznego.

Pole magnetyczne prądu

Biegunowość pola magnetycznego przewodnika z prądem określa się regułą śrub prawoskrętnej (lub korkociągu). Mówi ona, że kierunek linii pola magnetycznego odpowiada kierunkowi obrotu śruby (korkociągu) wkręcanej tak, aby kierunek jej przesuwu odpowiadał kierunkowi pmdu.

Kształt i zwrot linii pola magnetycznego można ustalić za pomocą reguły prawej dłoni:

Jeżeli prawą dłonią obejmiesz przewodnik z prądem tak, że kciuk wskaże kieri nek płynącego prądu elektrycznego w przewodniku, lo po/osl.ile ugięte pak < określą kształt i zwrot linii pola magnetycznego.

Zwojnica z prądem elektrycznym wykazuje wlaśi iwos< i magnelyt /ne. I lektro magnes jesl lo zwnjnk a z nmies/c zonym wewnąliz nie| ul/eiilein e siali miękkiej

Zwiększenie liczby zwojów zwojnicy oraz zwiększenie natężenia prądu powodują .-mocnienie właściwości magnetycznych elektromagnesu.

■il.i elektrodynamiczna

I' i lo siła, która działa na umieszczony w polu magnetycznym przewodnik o długości I, przez który płynie prąd o natężeniu I:

F = Bil

Współczynnik B nazywa się indukcją magnetyczną. Jednostką indukcji magnetycznej jest 1 T (tesla).

Kierunek i zwrot siły elektrodynamicznej określa reguła lewej dłoni, indukcja elektromagnetyczna

|i".l to zjawisko wzbudzania prądu indukcyjnego w przewodniku umieszczonym W polu magnetycznym. Prąd indukcyjny otrzymywany w prądnicy prądu przemiennego jest prądem przemiennym, tzn. jego kierunek i natężenie zmieniają się cy-I licznie - ze stałą częstotliwością.

.'.■stosowanie zjawiska indukcji elektromagnetycznej

|,iwisko indukcji elektromagnetycznej jest wykorzystywane między innymi wdzia-l.miu transformatorów, prądnic, silników prądu zmiennego.

Transformator służy do przekazywania i transformowania energii elektryczni'!. Napięcie na uzwojeniu wtórnym transformatora U_w jest tyle razy mniejsze (większe) od napięcia na uzwojeniu pierwotnym Up, ile razy liczba zwojów uzwo-|r*nia wtórnego n_w jest mniejsza (większa) od liczby zwojów uzwojenia pierwotne-

(!'>, ⁿp^; > i

U n

p = yt =    gdzie:    p - przekładnia transformatora.

^up P

Natężenie prądu na uzwojeniu wtórnym I_w jest tyle razy większe (mniejsze) od

n.itężenia na uzwojeniu pierwotnym I_p, ile razy liczba zwojów uzwojenia wtórne-

l'n jest mniejsza (większa) od liczby zwojów uzwojenia pierwotnego:

₌ =1 Ip ⁿw p

iT/ykładowe zadania z rozwiązaniami

Umiejętności sprawdzane* /a pomoc.) zadań: opisywanie przebiegu zjawiska,

wyciąganie praktyczny! li wniosków na podstawie obserwacji, stawianie pytań i hipotez ora/ u h spiaud. aule