FIZYKA

Do opisu pola elektromagnetycznego są stosowane dwie wielkości: indukcja magnetyczna (B) i natężenie pola magnetycznego.

Indukcja jest to wektor o kierunku stycznym do linii pola i zwrocie zgodnym ze zwrotem linii (jej wartość mierzymy w teslach [T])

Wartość indukcji zależy od:

-rodzaju ośrodka, wielkość charakteryzująca rodzaj ośrodka

μ - przenikalność magnetyczna

μ =12.58*10^-7

-natężenia prądu w przewodnikach - I

-odległości od przewodnika – r

Pole wewnątrz zwojnicy zależy od:

-ilości zwojów - n

-długości zwojnicy - l

-natężenia prądu – I

Siła Lorentza – siłą z jaką pole magnetyczne działa na ładunki elektryczne

Siłę Lorentza definiujemy jako iloczyn wektorowy

Wartość tej siły zależy od wartości ładunku, prędkości ładunku, wartości indukcji magnetycznej oraz sinusa kąta pomiędzy prędkością a indukcją (liniami pola).

Siła Lorentza nie działa (jest równa zero) gdy ładunek się nie porusza lub porusza się wzdłuż linii pola (wektory V i B są do siebie równoległe) F=O --- V=0 lub V||B

Siła Lorentza osiąga wartość maksymalną gdy ładunek porusza się prostopadle do linii pola (wektory V i B są do siebie prostopadłe) wówczas siła ma wartość równą iloczynowi wartości ładunku, prędkości ładunku i indukcji magnetycznej. F=qVB

Siła Lorentza działa prostopadle zarówno do prędkości ładunku jak i do indukcji magnetycznej.

Reguła lewej dłoni:

Ustawiamy lewą dłoń tak aby linie pola wbijały się w jej wewnętrzną część, a palce wskazywały prędkość ładunku. Wówczas odgięty kciuk wskaże zwrot siły działającej na ładunek dodatni. Siła działająca na ładunek ujemny ma zwrot przeciwny.

Siła elektrodynamiczna działa na znajdujący się przewodnik w polu elektrycznym w którym płynie prąd.

Wartość zależy od natężenia prądu, długości przewodnika, indukcji magnetycznej i kąta jaki tworzy przewodnik z indukcją (liniami pola).

Siła nie będzie działała (będzie równa zero) gdy:

-prąd nie będzie płynął przez przewodnik (natężenie równe 0)

-przewodnik ustawiony jest do indukcji (linii pola) równolegle

Siła osiągnie wartość maksymalną gdy przewodnik będzie ułożony prostopadle do indukcji (linii pola)

Jeżeli w polu magnetycznym znajdzie isę jakaś substancja, to w jej wnętrzu wytworzy się pole magnetyczne. Pole to może być wzmocnione lub osłabione względem pola zewnętrznego. Informuje nas o tym wielkość, którą nazywamy względną przenikalnością magnetyczną. Może wyrażać stosunek indukcji pola we wnętrzu substancji do indukcji w próżni.

Diamagnetyki i paramagnetyki to substancje mające niewielki wpływ na pole magnetyczne. Ich względna przenikalność magnetyczna jest bliska 1. Diamagnetyki nieco pole osłabiają, a paramagnetyki nieco wzmacniają.

Ferromagnetyki silnie wzmacniają pole magnetyczne od kilkuset do kilku mln razy. Ich przenikalność magnetyczna nie jest stała.

Źródłem pola magnetycznego są poruszające się ładunki elektryczne.

Za własności magnetyczne atomów odpowiadają elektrony. Każdy poruszający się elektron możemy traktować jako malutki magnesik.

W atomach wieloelektronowych własności elektronów mogą się kompensować i atom jako całość nie wytwarza pola magnetycznego – mamy do czynienia z atomem diamagnetycznym.

Z atomów diamagnetycznych zbudowane są diamagnetyki, a z atomów paramagnetycznych – paramagnetyki i ferromagnetyki.

Zachowanie się substancji w polu magnetycznym:

a) Gdy diamagnetyk znajdzie się w polu magnetycznym, siły Lorentza działają na elektrony. Diamagnetyk wytwarza bardzo słabe pole magnetyczne skierowane przeciwnie do tego, w którym się znalazł, co powoduje jego lekkie osłabienia.

b) Atomy paramagnetyczne kompensują się. W zewnętrznym polu może nastąpić ich częściowe uporządkowanie. Paramagnetyk wytwarza bardzo słabe pole magnetyczne. To powoduje wzmocnienie zewnętrznego pola magnetycznego.

W silnym polu magnetycznym diamagnetyk jest wypychany z pola (stara się ustawić prostopadle do linii pola)

W silnym polu magnetycznym paramagnetyk jest wciągany do pola (stara się ustawić równolegle do linii pola)

c) Ferromagnetyki składają się z niewielkich obszarów w których występuje samorzutne uporządkowanie się momentów magnetycznych atomów. Gdy ferromagnetyk jest nienamagnesowany domeny są nieuporządkowane.

Pod wpływem pola zewnętrznego domeny uporządkowały się i są zgodne z liniami pola zewnętrznego.

Ferromagnetyki możemy podzielić na miękkie i twarde. Miękkie po ustaniu działania pola zewnętrznego szybko tracą swoje właściwości. Twarde zachowują je przez dłuższy czas. Uporządkowaniu domen przeszkadza ruch termiczny. W pewnej temperaturze, którą nazywamy temperaturą Curie drgania termiczne są tak silne, że domen nie można uporządkować – ferromagnetyk staje się paramagnetykiem.

Wykorzystanie ferromagnetyków:

-rdzenie w elektromagnesach (transformator) – f.miękki

-magnetyczny zapis informacji – f.twarde

nie wiem czy coś jeszcze :) jak coś to wstawcie resztę :))