To tylko jedna z 32 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Elektrodynamika – pole magnetyczne
Oddziaływania:
•
magnesów naturalnych (Fe3O4)
•
przewodników z prądem na ładunki w ruchu
(kineskop)
•
przewodników z prądem na siebie
•
Ziemi na igłę kompasu
są wynikiem działania pola magnetycznego
Źródłami i obiektami oddziaływania pola magnetycznego są ruchome ładunki
Elektrodynamika – pole magnetyczne
Giętki przewodnik przechodzi między
biegunami magnesu (pokazany jest
tylko biegun, znajdujący się dalej).
a) Gdy prąd nie płynie, przewodnik jest
prosty.
b) Gdy prąd płynie do góry, przewodnik
odchyla się w prawo.
c) Gdy prąd płynie w dół, przewodnik
odchyla się w lewo.
Elektrodynamika – pole magnetyczne
Pole grawitacyjne (natęŜenie=przyspieszenie ziemskie)
Pole elektryczne (natęŜenie)
E=
g=
FG
m
FE
q
Pole magnetyczne (indukcja magnetyczna)
FB
B=
qv
[T] = N = N
m
C Am
s
T - tesla
FB - siła działająca na ładunki w ruchu w polu magnetycznym ≡ siła Lorentza
r
r r
FB = qv × B
Elektrodynamika – pole magnetyczne
r
r r
FB = qv × B
FB = qvB sin φ
Reguła prawej dłoni pozwala określić kierunek v x B zgodny z kierunkiem
kciuka, jeŜeli obracamy wektor v w stronę wektora B o mniejszy kąt między
tymi wektorami.
Elektrodynamika – pole magnetyczne
r
r r
FB = qv × B
FB = qvB sin φ
r r
v⊥B
FB = qvB sin 90 = qvB
FB jest zawsze prostopadła do v – w wyniku działania siły Lorentza ładunek krąŜy po okręgu
r
⊗B
q
r +
FB = Fdosr .
r
v
FB
v2
m = qvB
R
+
R=
mv
qB
promień okręgu po którym, krąŜy ładunek
Elektrodynamika – pole magnetyczne
r
r r
FB = qv × B
Ruch ładunku:
•ruch po okręgu z prędkością
v⊥
•ruch jednostajny prostoliniowy z prędkością
v||
torem ruchu jest linia śrubowa
Elektrodynamika – pole magnetyczne
Przewodnik o długości l, przez który płynie prąd o natęŜeniu I, umieszczony w
prostopadłym polu magnetycznym o indukcji B
r
r r
FB = qv × B
na kaŜdy swobodny elektron poruszający się z prędkością
unoszenia vd działa siła
FB = ev d B
I=
Ne nSLe
=
= nSv d e
t
t
vd =
I
nSe
I
B
nSe
Siła wypadkowa działająca na cały przewodnik = suma sił
działających na poszczególne elektrony:
FB = e
FB = nSLe
I
B = ILB
nSe
r
r r
FB = I L×B
Elektrodynamika – pole magnetyczne
Elektrodynamika – pole magnetyczne
Linie pola magnetycznego
magnesy trwałe
Elektrodynamika – pole magnetyczne
Linie pola magnetycznego – przewodnik z prądem
Reguła prawej dłoni wskazuje kierunek linii
pola magnetycznego, wytworzonego przez prąd
w przewodzie.
Elektrodynamika – pole magnetyczne
Linie pola magnetycznego – solenoid (zwojnica, cewka)
S
W pobliŜu osi solenoidu linie skierowane są wzdłuŜ osi. UłoŜone blisko siebie
linie wskazują, Ŝe pole w pobliŜu osi jest silne. Na zewnątrz solenoidu
odległości między liniami są duŜe; oznacza to, Ŝe pole tam jest bardzo słabe
N
Elektrodynamika – pole magnetyczne
Strumień magnetyczny
r r
φB = ∫ B d S
S
[Wb] = [Tm2]
weber
PoniewaŜ linie pola B są zamknięte więc strumień przez zamkniętą
powierzchnię musi być równy zeru (tyle samo
(…)
… powodujący przepływ prądu w obwodzie elektrycznym równy energii
elektrycznej uzyskanej przez jednostkowy ładunek przemieszczany w urządzeniu (źródle) prądu elektrycznego w
przeciwnym kierunku do sił pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek.
Elektrodynamika – indukcja elektromagnetyczna
Prawo Faradaya
d φB
ε=−
dt
Wartość siły elektromotorycznej indukowanej w przewodzącej pętli jest
równa szybkości…
… skojarzonego. Strumień skojarzony
jest proporcjonalny do prądu płynącego przez cewkę.
N2φ21 = LI1
L = Nφ/I
L – indukcyjność [H] = [Vs/A] (henr)
N2
d φ 21
dI
=L 1
dt
dt
d I1
ε 2 = −L
dt
Elektrodynamika – indukcja elektromagnetyczna
Indukcja wzajemna:
d I1
ε 2 = −L
dt
Indukcyjność cewki o długości l0 i N zwojach:
Strumień przez kaŜdy zwój wynosi
φ = BS
dla cewki:
czyli
B = µ0nI = µ0I(N/l0)
NS
φ = µ0
I
l0…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)