Шта је магнетна индукција

У овом чланку ћемо покушати да разумемо шта је магнетна индукција, како је повезана са магнетним пољем, какве везе магнетна индукција има са струјом и како утиче на струју. Подсетимо се основних правила која одређују правац индукционих линија, а приметићемо и неке формуле које ће помоћи у решавању проблема магнетостатике.

Карактеристична јачина магнетног поља у изабраној тачки у простору је магнетна индукција Б. Ова векторска величина одређује силу којом магнетно поље делује на наелектрисану честицу која се креће у њој. Ако је наелектрисање честице к, њена брзина в и индукција магнетног поља у датој тачки у простору је Б, тада на честицу у тој тачки делује сила са стране магнетног поља:

Дакле, Б је вектор чија су величина и правац такви да је Лоренцова сила која делује на покретно наелектрисање на страни магнетног поља једнака:

Овде је алфа угао између вектора брзине и вектора магнетне индукције. Вектор Лоренцове силе Ф је окомит на вектор брзине и вектор магнетне индукције.Његов правац је одређен за случај кретања позитивно наелектрисане честице у униформном магнетном пољу правило леве руке:

«Ако је лева рука постављена тако да вектор магнетне индукције улази у длан, а четири испружена прста буду усмерена у правцу кретања позитивно наелектрисане честице, онда ће палац, савијен под углом од 90 степени, показати правац кретања. Лоренцова сила.»

Пошто је струја у проводнику кретање наелектрисаних честица, магнетна индукција се може дефинисати и као однос максималног механичког момента који делује на оквир са једноличним магнетним пољем и производа струје у оквиру за површину од оквир:

Магнетна индукција је основна карактеристика магнетног поља, слична јачини електричног поља... У систему СИ магнетна индукција се мери у теслама (Т), у ЦГС систему у гаусима (Г). 1 тесла = 10.000 гауса. 1 Т је индукција таквог једноликог магнетног поља у коме максимални обртни механички момент сила једнак 1 Н • м делује на оквир површине 1 м2 кроз који протиче струја од 1 А.

Иначе, индукција Земљиног магнетног поља на географској ширини од 50 ° је у просеку 0,00005 Т, а на екватору - 0,000031 Т. Вектор магнетне индукције је увек усмерен тангенцијално на линију магнетног поља.

Петљу смештену у једнолично магнетно поље продире магнетни флукс Ф, — флукс вектора магнетне индукције. Величина магнетног флукса Ф зависи од смера вектора магнетне индукције у односу на контуру, његове величине и површине контуре пробијене линијама магнетне индукције.Ако је вектор Б окомит на подручје петље, тада ће магнетни флукс Ф који продире у петљу бити максималан.

Сам израз индукција потиче од латинског "индукција", што значи "вођење" (нпр. сугерисати мисао — то јест, изазвати мисао). Синоними: вођство, позадина, образовање. Не треба мешати са феноменом електромагнетне индукције.

Жица под напоном има око себе магнетно поље… Магнетно поље електричне струје открио је 1820. дански физичар Ханс Кристијан Ерштед. Да бисте одредили правац линија силе индукције магнетног поља Б електричне струје И која тече дуж праве жице, користите правило десног завртња или карданског зглоба:

„Смер ротације дршке кардана указује на смер линија магнетне индукције Б, а прогресивно кретање кардана одговара смеру струје у проводнику.“

У овом случају, вредност магнетне индукције Б на растојању Р од проводника са струјом И може се наћи по формули:

где је магнетна константа:

Ако се линије интензитета електростатичког поља Е, почевши од позитивних наелектрисања, завршавају негативним, онда су линије магнетне индукције Б увек затворене. За разлику од електричних наелектрисања, магнетна наелектрисања која би стварала полове попут електричних наелектрисања нису пронађена у природи.

Сада неколико речи о трајним магнетима… Почетком 19. века, француски истраживач и природни физичар Андре-Мари Ампер предложио је хипотезу о молекуларним струјама. Према Амперу, кретање електрона око атомских језгара генерише елементарне струје, које заузврат стварају елементарна магнетна поља око њих.А ако се комад феромагнета стави у спољашње магнетно поље, онда ће се ови микроскопски магнети оријентисати у спољашњем пољу и комад феромагнета ће постати магнет.

Супстанце са високом резидуалном вредношћу магнетизације, као што је легура неодимијум-гвожђе-бор, данас омогућавају добијање моћних трајних магнета. Неодимијумски магнети губе не више од 1-2% своје магнетизације за 10 година. Али они се лако могу демагнетисати загревањем на температуру од + 70 ° Ц или више.

Надамо се да вам је овај чланак помогао да стекнете општу представу о томе шта је магнетна индукција и одакле долази.