Magnetická indukcia

 

Na kvantitatívny opis magnetického poľa v každom jeho bode zavádzame fyzikálnu veličinu nazvanú magnetická indukcia. Pre homogénne magnetické pole môžeme magnetickú indukciu definovať napr. na silových účinkov magnetického poľa na vodič s prúdom. Veličina B sa nazýva magnetická indukcia. Všeobecný vzorec pre túto veličinu je F = B.I.l.sinα – z tejto rovnice môžeme odvodiť magnetickú indukciu, magnetickú silu, dĺžku vodiča v homogénnom magnetickom poli, prúd vo vodiči a uhol zvierajúci  indukčné čiary a vodič. Jednotka magnetickej indukcie sa volá Tesla, označenie T.

Magnetická indukcia magnetického poľa v blízkosti permanentných magnetov má veľkosť približne 0,001 T až 0,5 T.

Magnetická indukcia kvantitatívne opisuje magnetické pole v každom jeho bode. Vieme, že magnetickému poľu možno v každom bode prisúdiť istý smer podľa priebehu magnetických indukčných čiar. Magnetická indukcia je vektorová veličina a opisuje aj túto vlastnosť magnetického poľa. Smer vektora magnetickej indukcie B v istom bode magnetického poľa je zhodný so smerom súhlasne orientovanej dotyčnice k indukčnej čiare v tomto bode.

Pravidlo ľavej ruky: keď položíme otvorenú ľavú ruku na priamy vodič tak, aby prsty ukazovali smer prúdu a indukčné čiary vstupovali do dlane, natiahnutý palec ukazuje smer sily, ktorou pôsobí magnetické pole na vodič s prúdom.

Pre vodič, ktorý nie je priamy, vzťah neplatí. Celkovú silu, ktorá pôsobí v magnetickom poli na tenký vodič ľubovoľného tvaru s prúdom, možno určiť ako vektorový súčet síl pôsobiacich na všetky jeho veľmi krátke úseky, ktoré pokladáme za priame. Na jeden taký úsek s dĺžkou l pôsobí sila F veľkosti danej vzťahom F= BIlsinα   . Tento vzťah sa volá Ampérov zákon.

 

Úlohy:

  1. Akou veľkou silou pôsobí homogénne magnetické pole s magnetickou indukciou 2 T na priamy vodič aktívnej dĺžky 8 cm, ktorým prechádza prúd 6 A ? Vodič zviera s vektorom magnetickej indukcie uhol 30 uhlov. (0,48)
  2.  Určte veľkosť magnetickej indukcie B homogénneho magnetického poľa, ak na vodič kolmý na indukčné čiary pôsobí sila 0,2 N. Vodič má aktívnu dĺžku 12,5 cm a prechádza ním stály prúd 4 A. (0,4)