Huvud vetenskap

Magnetfältfysik

Magnetfältfysik
Magnetfältfysik

Video: Fysik 2 Magnetiska fält 2024, Juni

Video: Fysik 2 Magnetiska fält 2024, Juni
Anonim

Magnetfält, ett vektorfält i närheten av en magnet, elektrisk ström eller växlande elektriskt fält, i vilket magnetiska krafter kan observeras. Magnetfält som jordens orsak gör att magnetiska kompassnålar och andra permanentmagneter raderas upp i fältets riktning. Magnetfält tvingar rörliga elektriska laddade partiklar i en cirkulär eller spiralformad bana. Denna kraft - utövad på elektriska strömmar i ledningar i ett magnetfält - ligger till grund för elektromotorns drift. (För mer information om magnetfält, se magnetism.

magnetism: Fundamentals

Grundläggande för magnetism är magnetfält och deras effekter på materien, som till exempel avböjning av rörliga laddningar och vridmoment på andra

Runt en permanentmagnet eller en tråd som bär en jämn elektrisk ström i en riktning är magnetfältet stationärt och kallas ett magnetostatfält. Vid varje given punkt förblir dess storlek och riktning densamma. Runt en växelström eller en fluktuerande likström ändrar magnetfältet kontinuerligt sin storlek och riktning.

Magnetfält kan representeras av kontinuerliga kraftlinjer eller magnetflöde som kommer ut från nordsökande magnetpoler och kommer in i södsökande magnetpoler. Linjens densitet indikerar magnetfältets storlek. Vid magneternas poler, till exempel, där magnetfältet är starkt, är fältlinjerna trånga ihop eller tätare. Längre bort, där magnetfältet är svagt, fläktar de ut och blir mindre täta. Ett enhetligt magnetfält representeras av lika åtskilda parallella raka linjer. Flödesriktningen är den riktning i vilken den norrsökande polen för en liten magnet pekar. Flödeslinjerna är kontinuerliga och bildar stängda öglor. För en stångmagnet kommer de ut från den nordsökande polen, fläktar ut och runt, går in i magneten vid den södsökande polen och fortsätter genom magneten till norrpolen, där de återigen dyker upp. SI-enheten för magnetiskt flöde är webbern. Antalet webbers är ett mått på det totala antalet fältlinjer som korsar ett visst område.

Magnetfält kan representeras matematiskt av mängder som kallas vektorer som har riktning såväl som magnitud. Två olika vektorer används för att representera ett magnetfält: en kallad magnetisk flödestäthet, eller magnetisk induktion, symboliseras av B; den andra, kallad magnetfältstyrkan, eller magnetfältintensiteten, symboliseras av H. Magnetfältet H kan tänkas vara magnetfältet som produceras av strömflödet i ledningar och magnetfältet B som det totala magnetfältet inklusive också bidraget från de magnetiska egenskaperna hos materialen i fältet. När en ström flyter i en tråd lindad på en mjukjärncylinder är magnetiseringsfältet H ganska svagt, men det faktiska genomsnittliga magnetfältet (B) i järnet kan vara tusentals gånger starkare eftersom B förbättras kraftigt av inriktningen av järnets myriade små naturliga atommagneter i fältets riktning. Se även magnetisk permeabilitet.