Magnetsko polje

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Elektromagnetizam
VFPt Solenoid correct2.svg
Elektricitet · Magnetizam
Magnetostatika
Ampèreov zakon · Električna struja · Magnetsko polje · Magnetizacija · Magnetski tok · Biot–Savartov zakon · Magnetski dipolni moment · Gaussov zakon za magnetizam
Prikaz silnica magnetskog polja.
Magnetsko polje je prostor oko prirodnih i umjetnih magneta i unutar njih u kojem djeluju magnetske sile.
Pojednostavljeni uporedni pregled magnetske permeabilnosti: feromagnetikaf), paramagnetikap), vakuuma0) i dijamagnetikad).

Magnetsko polje je prostor oko prirodnih i umjetnih magneta i unutar njih u kojem djeluju magnetske sile. Magnetsko polje postoji također u prostoru oko toka električne struje, pa se najčešće obrađuje kao elektromagnetsko polje. Razlikuju se magnetostatičko polje, na primjer u okolini stalnoga magneta, i magnetodinamičko polje, na primjer kod asinkronog električnoga motora. Općenito, magnetsko polje slično je električnom polju s obzirom na matematičku obradu, ali je bitna razlika u tome što ne postoje slobodni magnetski naboji kao što postoje slobodni elektroni. Magnetsko polje nastaje oko niza električnih naboja u gibanju, to jest oko električnog vodiča kojim teče električna struja. Magnetsko polje stvaraju i elementarne čestice koje posjeduju magnetski moment. [1]

Jakost magnetskog polja[uredi VE | uredi]

Jakost magnetskog polja (oznaka H) je vektorska fizikalna veličina koja opisuje uzroke nastanka magnetskoga polja, jednaka je magnetskoj indukciji B podijeljenoj s magnetskom permeabilnošću μ sredstva:

Mjerna jedinica jakosti magnetskoga polja je amper po metru (A/m). [2]

Magnetsko polje i magnetska permeabilnost[uredi VE | uredi]

Ako stavimo na magnet tvrdi papir i pospemo sa sitnom željeznom piljevinom, vidjet ćemo da će se piljevina najviše skupiti na krajevima magnetima i poređati u obliku crta koje idu od jednog pola prema drugome. Te se crte nazivaju magnetske silnice. Ako pak postavimo vrlo blizu istoimene polove dvaju magneta i prekrijemo ih tvrdim papirom sa željeznom piljevinom, vidjet ćemo da će magnetske silnice ići u stranu kao da se odbijaju.

Ako se protivni polovi dvaju magneta postave blizu, a između njih se stavi manji komad željeza, opazit ćemo da su silnice na tom mjestu gdje se nalazi manji komad željeza mnogo gušće. Iz toga vidimo da željezo upija magnetske silnice. Sposobnost sredstva da magnetske silnice propušta u većem ili manjem broju zove se magnetska permeabilnost μ. Budući da sve tvari osim feromagnetskih imaju isti permeabilitet, uzima se da je permeabilnost svih tvari, pa i vakuuma jednak jedinici, to jest μ = 1. Permeabilitet željeza je mnogo puta veći od 1. On može biti od 300 do 2 500. To znači da kroz 1 m2 presjeka željeza prolazi od 300 do 2 500 više magnetskih silnica nego kroz 1 m2 zraka.

Prostor u kojem se javlja privlačna i odbojna sila magneta zove se magnetsko polje. Magnetsko polje je to jače što je magnet jači. Smjer magnetskog polja je onaj koji ide od sjevernog pola prema južnom. U magnetu silnice teku od južnog pola prema sjevernom.

Magnetsko polje može biti homogeno ili nehomogeno. Homogeno magnetsko polje je ono gdje je jakost polja u svim točkama polja ista, to jest konstantna. U takvom su polju magnetske silnice svuda paralelne, kao što je na primjer u prostoru između dva raznoimena pola magneta čije su plohe međusobno paralelne. Nehomogeno magnetsko polje je ono kod kojeg silnice nisu paralelne. [3]

Magnetska influencija[uredi VE | uredi]

Pričvrstimo li na štapu magnet, a do njega na donjem kraju na malu udaljenost stavimo komad mekog željeza (feromagnetični materijal), onda će donji kraj mekog željeza držati dosta željezne piljevine, što znači da je meko željezo postalo magnetično i djelovanjem na daljinu. Odmaknemo li magnet, piljevina će pasti; meko željezo je, dakle, izgubilo magnetizam.

Meko željezo je magnetično dok se nalazi u magnetskom polju. Ova pojava da meko željezo postane magnetično u blizini drugog magneta zove se magnetska influencija. Učinimo li isti pokus s čelikom, vidjet ćemo da on ostaje magnetičan i nakon udaljenja magneta. Čelik, dakle, magnetskom influencijom postaje stalan ili permanentan magnet.

Energija magnetskog polja[uredi VE | uredi]

Magnetsko polje u sebi sadržava energiju. Gustoća energije sadržane u magnetskom polju jest:

gdje je: - gustoća energije, - permeabilnost vakuuma, - magnetska indukcija ili gustoća magnetskog toka. Kvadrat magnetskog polja znači da se magnetsko polje skalarno množi samo sa sobom, pa je on identički jednak kvadratu apsolutne vrijednosti magnetskog polja.

Ukupna energija magnetskog polja sadržana u volumenu V je stoga:

gdje je: U - energija magnetskog polja, a dV - element volumena.

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. magnetsko polje, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2017.
  2. jakost magnetskoga polja, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2017.
  3. Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.

Poveznice[uredi VE | uredi]