6931258891

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.    Zasada działania urządzeń i maszyn elektrycznych

4.1.1.    Materiał nauczania

Zapoznanie się z podstawowymi właściwościami pola magnetycznego pozwala zrozumieć zjawiska, w których biorą udział magnesy trwałe i elektromagnesy. Oddziaływania elektromagnetyczne stanowią bowiem podstawę nieomal wszystkich dziedzin elektrotechniki.

Magnesy naturalne i sztuczne. Igły magnetyczne

W kompasie najważniejszym elementem jest niewielki magnes trwały - igła magnetyczna. Jeden z końców igły zawsze zwraca się w kierunku północy, dlatego ten koniec magnesu trwałego nazywa się biegunem północnym i oznaczamy literą N. Przeciwległy biegun magnesu trwałego jest biegunem południowym oznaczamy literą S. Obserwując zachowanie dwóch magnesów trwałych zauważono, że dwa bieguny jednoimienne (tj. dwa N lub dwa S) odpychają się wzajemnie zaś dwa magnesy różnoimienne (N i S) przyciągają się wzajemnie.

W magnesie bieguny magnetyczne występują zawsze parami i nie jest możliwe oddzielenie bieguna magnetycznego N od S (rys. 1).

|N    51

[Ń    SI [Ń    Sl

rŃ~Ś]|N SUN 51Fn~T1 Rys. 1. Magnesy (przekrój poprzeczny) [3, s. 140],

Pole magnetyczne powstaje również wokół przewodnika, przez który płynie prąd elektryczny. Przewód zwinięty na kształt walca tworzy cewkę elektryczną (solenoid).

Obraz pola magnetycznego (linii sił) wokół magnesu trwałego, przewodnika z prądem lub solenoidu (rys. 2 c) można uzyskać za pomocą opiłków stalowych rozsypanych na kartce papieru lub na szkle.

a)    b)

j

%

I Ib\ / \ \B '

Rys. 2. Linie pola magnetycznego wokół: a) magnesu trwałego sztabkowego; b) magnesu trwałego o kształcie podkowy; c) solenoid z prądem elektrycznym.[4, s. 28].

Linie sił pola wokół magnesu trwałego (rys. 2 a, b) wychodzą z bieguna północnego oznaczonego N i wchodzą do bieguna południowego oznaczonego S.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego"

7