magnetizam 1

15. FIZIKALNE VELIČINE KOJE OPISUJU MAGNETSKO POLJE ( B, H,Ф )

Magnetsko polje H

- je vektorsko, vrtložno, radijalno polje, ali nije homogeno- magneti privlače predmete od željeza, nikla i kobalta- Silnica magnetskog polja je zamišljena linija kojoj vektor magnetskog polja leži tangencionalno na njoj- Silnice su gušće u blizini vodiča, a sve dalje su rjeđe- mjerna jedinica magnetskog polja je amper po metru A/m- veličina koja karakterizira magnetsko polje je magnetska indukcija B- istoimeni magnetski polovi se odbijaju, a raznoimeni se privlače

silnice magnetskog polja prirodnog magneta

Magnetska indukcija B ili gustoća magnetskog toka

- fizikalna veličina koja opisuje magnetsko polje u svakoj točki- vektorska veličina

- mjerna jedinica magnetske indukcije je T * [T=Vs/Am]

B=μ0μr.H [T]

- relativna magnetska permeabilnost

Magnetski tok Ф

- skalarna veličina i predstavlja skup svih magnetskih silnica koje prolaze kroz neku zatvorenu okomitu plohu

- tok magnetske indukcije B kroz površinu S definira se kao skalarni produkt vektora magnetske indukcije B i S

[Wb] Wb=T.m2=Vs

- Magnetski tok kroz elementarnu površinu: - Magnetski tok u homogenom polju:

- Magnetski tok kroz zatvorenu plohu UVIJEK je jednak nuli!!

16. SILE U MAGNETSKOM POLJU

Magnetska sila (Lorentzova sila) na naboj koji se giba

- je sila na gibajući naboj

B – vektor magnetske indukcije veličina koja opisuje magnetsko polje

- ako naboj uleti pod pravim kutem u homogeno magnetsko polje, polje djeluje okomito na vektor brzine pri čemu se mijenja smjer vektora v dok mu iznos ostaje isti - kružno gibanje

- sila F djeluje kao centripetalna sila koja je jednaka m.v2/r

- ako brzina ima komponentu u smjeru magnetskog polja, vt, ona se ne mijenja ni po iznosu ni po smjeru, pa s vn djeluje tako da se naboj giba spiralno u magnetskom polju

Sila na vodič protjecan strujom

Sila na ravni vodič u homogenom polju

Moment sile na magnetski dipol

m - magnetski dipolni moment smjer vektora S određujemo pravilom desne ruke u odnosu na smjer struje

m

I

m

I

B

Hallov efekt

- H.E. između bočnih stranica metalne trake protječane strujom u magnetskom polju se stvara potencijalna razlika

17. AMPEROV ZAKON ( amperov kružni napon, Zakon protjecanja )

kaže da je krivuljni integral vektora B po zatvorenoj krivulji L proporcionalan algebarskoj sumi struja obuhvaćenih tom petljom:

- Amperov zakon jedan je od temeljnih zakona elektromagnetizma koji povezuje električnu struju i magnetsko polje koje ta struja stvara

DEFINICIJA JEDINICE AMPERA: struja od 1A je istosmjerna struja koja pri protjecanju kroz svakiod 2 paralelna, vrlo tanka,

beskonačno duga vodiča na razmaku od 1m, u vakuumu, stvara silu na svaki vodič od 2*10-7 N/m

18.POLJE BESKONAČNO DUGOG RAVNOG VODIČA PROTJECANOG STRUJOM

19. BIOT-SAVARTOV ZAKON

- utvrdili su koliku magnetsku indukciju stvara element vodiču dl, protjecan strujom I, na udaljenosti r od vodiča

- ako je brzina gibanja naboja puno manja od brzine svjetlosti ( v < 0,01c) tada je vektor magnetske inducije, koju stvara gibajući naboj Q jednak:

Magnetska indukcija kratkog ravnog linijskog vodiča

magnetska indukcija kratkog ravnog vodiča

20.MAGNETSKA SVOJSTVA MATERIJALA (FEROMAGNETSKI MATERIJAL)

Prema magnetskim svojstvima materijale dijelimo na 2 velike grupe:

Neferomagnetski Feromagnetski

znatno povećavaju magnetsku indujciju

21. FARADAY – LENZOV ZAKON ELEKTROMAGNETSKE INDUKCIJE

- u svakoj zatvorenoj konturi, petlji inducirat će se napon ako u toj petlji postoji promjena magnetskog toka

Lenzovo pravilo - kroz zatvorenu vodljivu petlju usljed elektromagnetske indukcije poteći će struja- Smjer struje je takav da se ona svojim magnetskim poljem suprostavlja promjeni toka dФ

- ako je petlja s N zavoja, tada će inducirani napon biti rezultat promjene ulančanog toka Ψ u petlji

- ako se može uzeti da kroz svih N zavoja prolazi isti tok Ф, tada je inducirani napon:

Samoindukcija

EMS će se inducirati u zavojnici protjecanom promjenjivom strujom jer ta struja stvara promjenjivi tok kroz zavojnicu (to je napon samoindukcije).

Jedinica za induktivitet je henri [H]

22. POJMOVI: INDUKTIVITET, INDUKTIVNOST, ZAVOJNICA; INDUKTIVNOST DUGE RAVNE ZAVOJNICE

Induktivitet

- Idealni element strujnog kruga koji ima sposobnost skladištenja enrgije magnetskog polja

Induktivnost

- Sposobnost tijela da skuplja energiju magnetskog polja

Zavojnica

- Element kruga sa N zavoja namotanih oko jezgre kojima teće struja

Induktivnost duge ravne zavojnice

23. INDUKTIVITET KAO DIO STRUJNOG KRUGA

Induktivitet

- Element mreže koji predočava proces uskladištenja magnetske energije

24. MEĐUINDUKCIJA

- ukoliko su 2 zavojnice smještene tako da dio toka jedne zavojnice prolazi kroz drugu doći će do pojave međuindukcije

Prema Faradayevu zakonu promjenivi tok jedne zavojnice uzrokovat će inducirani napon na drugoj zavojnici - napon međuindukcije

Vrijedi i obrnuto da je i2=0,a M21=M12=M

25. ENERGIJA MAGNETSKOG POLJA

Računanje preko veličina H i B