test 1.12. Flashcards
Magnetické indukční čáry
-U magnetů ve tvaru
podkovy je uvnitř
magnetu mag. pole
téměř homogenní.
-Piliny se nastaví ve směru
tečny k siločárám –
podobně, jako bychom
použili malý kompas
magnetické pole vodiče s proudem
magnetické pole
vytváří i kolem vodičů protékaných proudem
Magnetické indukční čáry kolem přímého
vodiče jsou soustředné kružnice
Ampérovo pravidlo
Směr magnetických indukčních čar pak určíme magnetkou anebo
Ampérovým pravidla pravé ruky:
◦ Uchopíme–li vodič pravou rukou tak, že palec máme ve směru proudu, tak prsty ukazují směr magnetických indukčních čar.
cívka
Magnetické pole přímého vodiče je relativně slabé
->cívky, což je izolovaný měděný vodič navinutý na tzv. jádře (vzduchové, železné)
solenoid
=Dlouhá hustě vinutá válcová cívka malého průměru
-Solenoid vytváří magnetické pole podobné magnetickému poli permanentního magnetu
-Vně je magnetické pole podobné
magnetickému poli permanentního magnetu
-Uvnitř je mag. pole přibližně homogenní
Pravidlo pravé ruky pro cívku
Uchopíme–li cívku pravou rukou, tak, že prsty jsou ve směru proudu, tak palec ukazuje
k směr siločar
toroid
-Cívka na kruhovém jádře.
-Magnetické pole se vytváří pouze uvnitř této cívky a může být i velmi intenzivní jako např. v magnetických nádobách termonukleárních reaktorů (tokamacích).
Magnetická síla
Vložíme–li vodič protékaný proudem do magnetického pole, tak pozorujeme, že na
něj působí magnetická síla.
Velikost magnetické síly závisí na:
a) velikosti proudu; Fm->I
b) délce vodiče; Fm->l (malé el)
c) „síle“ magnetického pole; Fm->B (magnetická indukce)
d)úhlu mezi vodičem a indukčními čarami; Fm->sinus (alfa)
vyjádření mag. síly vztahem
Fm= BIl*sin(alfa)
závislost úhlu mezi vodičem a indukčními čarami
kolmo-působí největší mag. síla na vodič (Fm=BIl)
rovnoběžně-nepůsobí žádná Fm (Fm=0)
Magnetická indukce
charakterizuje magnetické pole; B=Fm/Ilsin (alfa); jednotka B=N/A*m=T (tesla)
vektor tečný k magnetickým indukčním čárám
mag. síla
Vektor magnetické síly je kolmý k vektoru magnetické indukce i k vodiči
Flemingovo pravidlo levé ruky
Položíme–li na vodič levou ruku tak, aby prsty byly ve směru proudu a indukční čáry
směřovaly do dlaně, ukazuje palec směr magnetické síly (elektrodynamický reproduktor)
Magnetická síla na závit a cívku
-Jestliže do homogenního magnetického pole vložíme závit tvaru obdélníku a necháme jím procházet elektrický proud, začnou na dvě jeho strany působit dvě stejně velké opačně orientované síly (dvojice sil), které se jej snaží stočit kolmo k siločárám (k vektoru B)
-Severní magnetický pól závitu je pak co nejblíže jižnímu pólu magnetu, který vytváří
vnější magnetické pole, a opačně
-Cívka se chová obdobně jako závit
-Využití-Přístroje pro měření proudu a napětí (galvanometry, ampérmetry, voltmetry) s otočnou cívkou
Elektromotory
-Chceme-li, aby cívka vykonala v magnetickém poli i druhou půlotáčku a tedy se otáčela trvale, musíme změnit směr proudu, který jí prochází.
-To realizujeme speciálním mechanickým prvkem, tzv. komutátorem.
-Rotor je cívka, která se otáčí v magnetickém poli statoru
-Stator vytváří magnetické pole
-Komutátor mění směr proudu rotorem
Elektromotor na střídavý proud
-je také možné nechat procházet rotorem střídavý proud, který mění svůj směr
automaticky
-Tento typ elektromotoru pak nemusí mít komutátor, a proto je jednodušší a spolehlivější
Magnetická síla mezi dvěma rovnoběžnými vodiči s proudem
Na dva rovnoběžné přímé vodiče protékané proudem působí magnetické síly, které
mohou být:
-přitažlivé-pokud proudy tečou stejným směrem
-odpudivé-pokud proudy tečou opačným směrem
Magnetické vlastnosti látek
Podle magnetických vlastností rozdělujeme látky na:
Diamagnetické
Paramagnetické
Feromagnetické
Diamagentické látky
Jejich atomy jako celek nevykazují vlastnosti magnetu.
-Mírně zeslabují magnetické pole (mý(r)<1).
-Jsou vypuzovány z míst o větší intenzitě do míst s nižší intenzitou magnetického pole,
tzn. obvykle se mírně odpuzují od magnetu
-Patří sem některé kovy (např. Au, Cu, Hg), nekovy (např. sklo), kapaliny, plyny a většina
organických látek.
-Např. relativní permeabilita mědi mý(r) = 0,999990.
- Diamagnetické látky ze sebe vytěsňují magnetické indukční čáry
Diamagnetická levitace
diamagnetika (zlato, ryba) se odpuzují od silného magnetu
Absolutní diamagnetikum
=supravodič
-Supravodič chlazený tekutým dusíkem nedovolí magnetickému poli, aby do něj proniklo
->Magnet se jej tedy nemůže dotknout a bude se vznášet
Paramagnetické látky
-Jejich atomy se chovají jako malé magnety.
-Mírně zesilují magnetické pole (mý(r)>1).
-Jsou vypuzovány z míst o nižší intenzitě do míst s vyšší intenzitou magnetického pole, tzn. obvykle se mírně přitahují k magnetu
-Patří sem většina kovů (např. Na, K, Pt, Al), některé krystalické soli a jejich roztoky, některé plyny (např. vzduch) a řada dalších látek.
-Např. relativní permeabilita hliníku mý(r) =1,000 023
-do sebe vtahují magnetické indukční čáry
Feromagnetické látky
-Jejich atomy se chovají jako malé magnety.
-Značně zesilují magnetické pole (mý(r)=102 –105).
- Jsou velmi silně vypuzovány z míst o nižší intenzitě do míst s vyšší intenzitou magnetického pole
-jsou silně vtahována i do dutin cívek protékaných proudem.
-Využití: elektromagnetické dělo
-Pustíme–li do prvé cívky proud, začne k sobě přitahovat projektil.
Jakmile dosáhne dutiny a my proud přerušíme, bude pokračovat
setrvačností dále. Další cívky pak mohou jeho rychlost ještě zvýšit (~ km/s)
-Mezi feromagnetika patří čtyři kovy (Fe, Co, Ni, Gd), jejich slitiny i slitiny jiných kovů.
-Používají se jako jádra cívek v elektromagnetech, transformátorech a různých elektrických strojích.
-Překročíme–li tzv. Curieovu teplotu (např. pro Fe 770 °C), tak se z feromagnetika stává pouhé paramagnetikum…
- …a např. odpadává od magnetu
