magnetizam 1
TRANSCRIPT
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