Materija magnetskog polja: formule, primjeri problema i objašnjenja

Magnetsko polje ilustracija je koja ima za cilj opisati i vizualizirati kako se magnetska sila raspoređuje između magnetskog objekta ili oko samog magnetskog objekta.

Kao što već znamo da magneti imaju dva pola koji se nazivaju sjeverni i južni pol.

Ako se magnet približi drugom magnetu čiji su polovi istog tipa, dva magneta će doživjeti odbojnost.

Drugačije je ako se dva magneta približe različitoj vrsti pola, rezultati će iskusiti uzajamnu privlačnost.

Vizualizacija magnetskog polja

Magnetsko polje može se vizualizirati na dva načina, i to:

• Matematički opisan kao vektor. Svaki vektor u svakoj točki u obliku strelice ima smjer i veličinu, ovisno o veličini magnetske sile u toj točki.

• Ilustrira pomoću linija. Svaki je vektor povezan kontinuiranom linijom i može se napraviti što više linija. Ova metoda se najčešće koristi za opis magnetskog polja.

Karakteristike linija magnetskog polja

Linije magnetskog polja imaju karakteristike korisne za analizu, i to:

• Svaka linija nikad se ne siječe

• Linije će se zategnuti u područjima gdje je magnetsko polje sve veće. To ukazuje na to da što su magnetske linije gušće, to je magnetska sila veća u regiji.

• Te crte ne počinju niti se zaustavljaju od bilo kuda, ali linije čine zatvoreni krug i ostaju povezane u magnetskom materijalu.

• Smjer magnetskog polja prikazan je strelicama na linijama. Ponekad se strelice ne crtaju na linijama magnetskog polja, ali magnetsko polje će uvijek imati smjer od sjevernog (sjevernog) do južnog (južnog) pola.

• Te se crte mogu vizualizirati u stvarnom smislu. Najjednostavnija metoda je raspršivanje željeza u prahu oko magneta i on će dati iste karakteristike kao i magnetske polja.

Mjerenja i formule magnetskog polja

Magnetsko polje je vektorska veličina, pa postoje dva aspekta za mjerenje magnetskog polja, naime njegova veličina i smjer.

Za mjerenje smjera možemo koristiti magnetski kompas. Ako je magnetski kompas postavljen oko magnetskog polja, igla kompasa također će pratiti smjer magnetskog polja u toj točki.

Također pročitajte: Definicija i razlika homonima, homofona i homograma

U formuli magnetskog polja veličina magnetskog polja zapisana je simbolom B. U skladu s međunarodnim sustavom, količina ima jedinice u tesli (T) što je preuzeto od imena Nikola Tesla.

Tesla se definira kao kolika je sila magnetskog polja. Na primjer, mali hladnjak proizvodi magnetsko polje od 0,001 T.

Postoji jedan način za stvaranje magnetskog polja bez upotrebe magneta, naime provođenjem električne struje.

Kad električnu struju propustimo kroz žicu (na primjer spajanjem na bateriju), imat ćemo dvije pojave. Što je veća struja koja teče u kablu, to je veće magnetno polje proizvedeno. Isto tako, suprotno.

U skladu s Ampereovim zakonom, magnetska polja primjenjuju se na mnogo načina tako da su neke jednadžbe sljedeće:

Formula magnitude za magnetsko polje

B = μ I / 2 π r

Informacija:

• B = veličina magnetskog polja (T)
• μ = konstanta propusnosti (4π 10-7 Tm / A)
• I = električna struja (A)
• r = udaljenost od kabela (m)

Formula za količinu električne struje

I = B 2πr / μ

Informacija:

• B = veličina magnetskog polja (T)
• μ = konstanta propusnosti (4π 10-7 Tm / A)
• I = električna struja (A)
• r = udaljenost od kabela (m)

Određivanje magnetskog pola desnom rukom

Da bismo saznali smjer, možemo se poslužiti principom desne ruke. Palac je smjer strujanja električne energije, a ostali prsti pokazuju smjer magnetskog polja oko žice.

Smjer palca prema gore označava smjer električnog toka simbolom i. Dok smjer ostala četiri radijusa predstavlja smjer megnet polja sa simbolom B. Gornja slika je u vodoravnom i okomitom položaju.

Primjeri problema s magnetskim poljem i njihova objašnjenja

Problem 1

Žica elektrificirana i = 4 A kako je prikazano dolje!

Navedite:

• Jačina magnetskog polja u točki A.
• Jačina magnetskog polja u točki B
• Smjer magnetskog polja u točki A.
• Smjer magnetskog polja u točki B

Rasprava:

Poznato je

• I = 4 A
• r _A = 2m
• r _B = 1m

Naselje

• B = μI / 2 π r _A
• = 4 π 10 - 7 4/2 π 2
• = 4 10-7 T

Dakle, magnetsko polje u točki A iznosi 4 10-7 T

• B = μI / 2 π r _B
• B = 4 π 10 - 7 4/2 π 1
• B = 8 10-7 T

Dakle, magnetsko polje u točki B je 8 10-7 T

U problemu koji traži smjer možemo koristiti pravilo desne ruke, gdje se pretpostavlja da je palac struja, a ostala četiri prsta su magnetsko polje dok hvataju žicu u točki A.

Također pročitajte: 24+ jezičnih stilova (vrste Maja), zajedno s cjelovitim razumijevanjem i primjerima

Tako da je smjer magnetskog polja u točki A prema van ili prema čitaču.

U problemu koji traži smjer možemo koristiti pravilo desne ruke, gdje se pretpostavlja da je palac struja, a ostala četiri prsta su magnetsko polje dok hvataju žicu u točki B.

Tako da je smjer magnetskog polja u točki B u ili prema čitaču

Problem 2

Pogledajte sljedeću sliku!

Odredite veličinu i smjer magnetskog polja u točki P!

Rasprava

Struja A će stvoriti magnetsko polje u točki P sa smjerom ulaska u polje, dok će struja B stvoriti magnetsko polje sa smjerom van polja.

Pravac prema B _a ulazi u polje.

3. problem

Pogledajte gornju sliku, žica s električnom strujom postavljena je u blizini magnetskog kompasa. Kolika je električna struja (i smjer) potrebna za poništavanje zemaljskog magnetskog polja prema kompasu tako da kompas ne radi?

Pretpostavlja se da je Zemljino magnetsko polje

Rasprava

Korištenjem formule magnetskog polja:

Možete pronaći količinu električne struje, i to:

Znate da je udaljenost r od kompasa do kabela 0,05 m. zatim dobiveno:

Koristeći pravilo desne ruke, palce moramo spustiti tako da su ostali prsti u suprotnom smjeru od magnetskog polja kompasa. Tako da smjer struje mora prodrijeti do papira / zaslona, ​​dalje od nas.

Problem 4

Žice A i B udaljene su 1 m, a napajaju se 1 A odnosno 2 A u smjeru prikazanom na donjoj slici.

Odredite mjesto točke C u kojoj je jakost magnetskog polja NULA!

Rasprava

Da bi jakost polja bila nula, jakosti polja proizvedene žicom A i žicom B moraju biti suprotne i jednake. Mogući položaji su lijevo od žice A ili desno od žice B. Koji treba uzeti, približite točku jačini manje struje. Tako da je položaj lijevo od žice A, samo navedite udaljenost kao x.

Takvo je objašnjenje materijala magnetskog polja i primjeri problema. Može biti korisno.

Referenca:

• Materija magnetskog polja
• Razumijevanje magnetskog polja
• Magnetsko polje - formula, definicija, cjelovita materija, primjer problema
• Magnetsko polje: definicija, vrste, formule, primjeri problema