Základy fyziky magnetismu, díl 1.: Vznik a základní charakter pole, základní veličiny

Pomocí tohoto seriálu vás provedu nejzákladnější fyzikou magnetismu. Výklad doplňuji názornými vizualizacemi magnetického pole, které získávám z vlastního počítačového programu. Před několika lety jsem tento software naprogramoval k analytickým účelům v této oblasti.

Prozatím známo jest, že magnetické pole vzniká při pohybu nějaké elektricky nabité částice. Vzniká tedy například v okolí vodiče, kterým zrovna protéká elektrický proud. Nebo díky částicím hmoty, které tvoří tzv. magnetické domény, vzniká v permanentních magnetech (či v okolí jiných zmagnetovaných materiálů).

Magnetické pole se zakresluje pomocí indukčních čar (nepřesně siločar) a na rozdíl od jiných fyzikálních polí (elektrických a gravitačních) se nejedná o pole radiální, nýbrž o vždy uzavřené smyčky. Jednotlivé indukční čáry se nikdy neprotínají, pouze se vedle sebe mohou navzájem těsnat. Větší hustota (a tedy i výraznější těsnání) indukčních čar v daném místě naznačuje, že zde je pole intenzivnější.
 

Pole permanentního magnetu

Magnetické pole v okolí průřezu vodiče elektrického proudu	Magnetické pole cívky (se vzduchovým jádrem)

 
 
Intenzitu pole v libovolném zvoleném bodě popisuje veličina magnetická indukce. S rostoucí vzdáleností od pólu magnetu nebo od vodiče klesá intenzita pole exponenciálně, tedy velmi prudce. Potřebujeme-li řešit oproti jednomu pouhému bodu plošný účinek magnetické indukce, hovoříme o veličině magnetický indukční tok.

Magnetická indukce v okolí magnetu se vypočítává jen velmi obtížně. Zcela přesný a univerzální výpočet zřejmě vůbec nelze definovat. K tomuto účelu se tedy hledají různé přibližné metody výpočtu a zjednodušující aproximace. V případě cívky může být přesný výpočet nalezen prakticky jen v případě, pokud má pouze vzduchové jádro. Tedy platí, že přesný výpočet nám celkově znemožňuje přítomnost jakékoliv zmagnetované hmoty. Základem je však znát znát vztah pro výpočet magnetické indukce v rovině, která je kolmá na vodič.
 
 

 
 
Na závěr tohoto dílu si prohlédněme výsledné magnetické pole v rovině kolmo protínající dva vodiče elektrického proudu.
 

Magnetické pole dvou vodičů s navzájem opačně orientovaným proudem (klasická napájecí dvoulinka)	Magnetické pole dvou vodičů s navzájem shodně orientovaným proudem

Adam Benda

vystaveno: 26. června 2017

 

Prosím, ohodnoťte tento článek: (zaškrtněte výroky, s nimiž souhlasíte) Článek je srozumitelný Článek je zajímavý Článek obsahuje zásadní nebo užitečné poznatky

Hodnocení návštěvníků: Článek je srozumitelný 100 %   Článek je zajímavý 100 %   Článek obsahuje zásadní nebo užitečné poznatky 100 %   Celkem hlasovalo 9 návštěvníků

Zobrazit další díl:
	Základy fyziky magnetismu, díl 2.: Magnetické póly
Zobrazit seznam všech dílů