V. CÂMPUL ELECTROMAGNETIC

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "V. CÂMPUL ELECTROMAGNETIC"

Νικόστρατος Καλογιάννης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Câmpul magnetic se manifestă pin acţiunea pe cae o execită asupa: sacinilo electice în mişcae conductoilo pacuşi de cuent magneţilo pemanenţi. Câmpului magnetic se caacteizează pint-o măime vectoială numită inducţie magnetică, B În SI, inducţia magnetică se măsoaă în tesla, T: 1T este inducţia magnetică a unui câmp magnetic unifom cae acţioneză cu o foţă de 1N asupa fiecăui m de lungime a unui conducto linia pacus de un cuent de 1A, situat pependicula pe liniile de câmp. Dacă o paticulă cu sacina electică q se mişcă cu viteza v înt-un câmp magnetic de inducţie B asupa ei acţioneză foţa Loentz: F L = qv B

2 Int-un conducto pacus de cuent electic, sacinile electice au o mişcae odonată, astfel că asupa fiecăeia acţioneză o foţă de tip Loentz, ia asupa conductoului în ansamblul său ezultă foţa electomagnetică: I F m = Il B l este un vecto de măime egală cu lungimea conductoului aflat în câmp magnetic, oientat în sensul cuentului electic. Să consideăm un cadu deptunghiula, pacus de un cuent I, aflat înt-un câmp magnetic unifom cu inducţia B cae face unghiul α cu nomala la cadu.

3 este: Asupa cadului acţionează un cuplu de foţe al căui moment M = ISn B = IS B = pm B = IS epezintă momentul magnetic al cadului. p m M = ISBsinα Sensul vectoului moment magnetic se obţine cu egula bughiului: otind bughiul, aşezat pependicula pe cadu, în sensul cuentului el înaintează în sensul momentului magnetic.

4 Susele câmpului magnetic. Câmpul magnetic este ceat de sacini electice în mişcae, espectiv de cuenţi electici (cum s-a aătat mai sus, tocmai asupa acestoa acţioneză cu foţe), câmpul ceat de magneţii pemanenţi având aceeaşi oigine dacă se ţine seama de stuctua lo micoscopică. Expeienţele de până acum nu au putut pune în evidenţă sacini magnetice, cae să fie suse ale câmpului magnetic! Teoema lui Gauss : fluxul inducţiei magnetice pin oice supafaţă închisă este zeo: B ds = 0 În SI fluxul magnetic, Φ = BdS [ Φ] SI = 1Wb m Câmpul magnetic ceat de o sacină electică punctifomă q: µ o qv B = 3 4 π

5 µ o qv B = 3 4 π µ o Idl db = 4 π 3 legea lui Biot şi Savat 7 µ oliniile = 4π 10 Tm/A este pemeabilitatea magnetică a vidului. câmpului magnetic sunt cecui în plane pependiculae pe diecţia de mişcae a sacinii, cu centul pe această diecţie, având sensul dat de egula bughiului. Câmpul ceat de un element de lungime dl dint-un conducto pacus de cuentul I

6 Aplicaea legii lui Biot şi Savat pentu câteva cazui paticulae: - inducţia ceată de un conducto ectiliniu, infinit de lung, pacus de cuentul I la distanţa de conducto: I B = µ o 2π - inducţia magnetică ceată în centul unei spie ciculae de ază pacus de cuentul I : I B = µ o 2 - inducţia magnetică ceată pe axa unui solenoid cu N spie de lungime l mae în compaaţie cu diametul spielo, pacus de cuentul I: NI B = µ o l În inteioul solenoidului câmpul magnetic este unifom (aceleaşi valoi în toate punctele), ia liniile de câmp sunt paalele cu axa solenoidului.

7 Legea lui Ampee. Cuentul de deplasae. Să consideăm câmpul magnetic podus de un conducto ectiliniu, infinit de lung, pacus de un cuent electic. Bdl = µ o I Enunţ: integala de-a lungul unei cube închise a podusului B dl este egală cu pemeabilitatea magnetică a vidului înmulţită cu intensitatea cuentului ce tece pin supafaţa delimitată de contuul închis.

8 Inducţia electomagnetică: apaiţia unei tensiuni electomotoae înt-un cicuit stăbătut de un flux magnetic vaiabil în timp. Legea inducţiei electomagnetice (Faaday): tensiunea electomotoae indusă înt-un cicuit este egală cu viteza de vaiaţie a fluxului magnetic pin supafaţa acelui cicuit, luată cu semn schimbat: dφm E = dt Regula lui Lenz: tensiunea electomotoae indusă şi cuentul indus au un astfel de sens, încât fluxul magnetic podus de cuentul indus să se opună vaiaţiei fluxului magnetic inducto. În cazul mişcăii unui conducto înt-un câmp magnetic, pependicula pe liniile câmpului magnetic, putem explica apaiţia t.e.m. induse pin acţiunea foţei magnetice Loentz : E = Blv

9 Cuentul electic dint-un cicuit cează un câmp magnetic popoţional cu intensitatea cuentului, cae poduce pin supafaţa cicuitului un flux magnetic, de asemenea popoţional cu cuentul: L-inductanţa cicuitului Pentu un solenoid inductanţa ae expesia: N S L = µ l Φ m = Unitatea de inductanţă în SI se numeşte heny, H: 1H=1Wb/1m2. Autoinducţia: Tensiunea autoindusă înt-un cicuit este diect popoţională cu viteza de vaiaţie a cuentului din acel cicuit: di E = L dt 2 LI

10 Enegia câmpului magnetic di dw = Uidt = L idt = dt Lidi W = L idi = I LI Densitatea de enegie a câmpului magnetic : 2 w = W V = 2 B 2µ o Magnetizaţie a unui mateial este măimea fizică egală cu momentul magnetic al unităţii de volum : pm M = V În SI magnetizaţia se măsoaă în A/m.

11 Dacă un mateial este plasat înt-un câmp magnetic (exten) cu inducţia o atunci în inteioul mateialului inducţia va fi: B = Bo + µ om Intensitatea câmpului magnetic: Bo B µ ο M H = = µ µ În SI intensitatea câmpului magnetic se măsoaă în A/m. Pentu o mae clasă de substanţe magnetizaţia este popoţională cu intensitatea câmpului magnetic: M m H = χ χ m susceptivitate magnetică este o caacteistică de mateial o ο B µ = 1+ χ m -pemeabilitatea magnetică elativă µ = µ o µ -pemeabilitatea magnetică absolută

12 Substanţele paamagnetice au susceptivitatea magnetică pozitivă; au pemeabilitatea magnetică elativă mai mae ca unitatea("întăesc" câmpul). Substanţele diamagnetice au susceptivitatea negativă; pemeabilitatea elativă este subunitaă ( slăbesc câmpul ). Substanţele feomagnetice au susceptivitatea mult mai mae ca zeo dependentă de câmpul aplicat. Teoema lui Ampee poate fi scisă cu ajutoul intensităţii câmpului magneti: H dl = i

13 Genealizaea legilo expeimentale ale fenomenelo electice şi magnetice, au evidenţiat faptul că: -în juul unui câmp magnetic vaiabil în timp ia naştee un câmp electic ale căui linii sunt închise; - în juul unui câmp electic vaiabil în timp ia naştee un câmp magnetic ale căui linii sunt închise. Ansamblul câmpuilo electic şi magnetic, vaiabile în timp, cae se geneează ecipoc, constituie un câmp electomagnetic.

14 Câmpul electomagnetic este un poces oscilatoiu cae se popagă din apoape în apoape, având o vaiaţie spaţio-tempoală. Câmpul electomagnetic se popagă în spaţiu sub foma undelo electomagnetice.

15 Bibilogafie selectivă [1] Duşan POPOV, Ioan DAMIAN, Elemente de Fizică geneală, Editua Politehnica, Timişoaa, [2] Mineva CRISTEA, Duşan POPOV, Floicica BARVINSCHI, Ioan DAMIAN, Ioan LUMINOSU, Ioan ZAHARIE, Fizică Elemente fundamentale, Editua Politehnica, Timişoaa, [3] I. Luminosu, Fizica elemente fundamentale, Editua Politehnica, [4] O. Aczel, Mecanică fizică. Oscilaţii şi unde, Ed. Univesităţii Timişoaa, [5] A. Histev, Mecanică şi acustică, Ed. Did. şi Pedag., Bucueşti, 1982 [6] H. Kittel, Cusul de fizică Bekeley, Vol. I, II, Ed. Did. şi Pedag., Bucueşti, [8] E. Luca, Gh. Zet şi alţii Fizică geneală, Ed. Did. şi Pedag., Bucueşti, [9] T. Ceţu Fizică geneală, Vol. I şi Vol.II, Ed. Tehnică, Bucueşti, 1984 şi 1986.

Σχετικά έγγραφα

FIZICĂ. Câmpul magnetic. ş.l. dr. Marius COSTACHE 1

FIZICĂ. Câmpul magnetic. ş.l. dr. Marius COSTACHE 1 FIZICĂ Câmpul magnetic ş.l. d. Maius COSTACHE 1 CÂMPUL MAGNETIC Def Câmpul magnetic: epezentat pin linii de câmp închise caacteizat pin vectoul inducţie magnetică Intensitatea câmpului magnetic H, [ H