wtorek, 27 października 2009

Siła Elektrodynamiczna

Siłą elektrodynamiczną nazywamy siłę z jaką pole magnetyczne działa na przewodnik z prądem elektrycznym
Zwrot zależy od 
-kierunku płynącego prądu
-zwrotu siły pola magnetycznego

!!!!!!! PROGRAM POKAZUJĄCY SIŁE ELEKTRODYNAMICZNĄ !!!!!!!

Siła elektrodynamiczna

Ramkę z drutu umieszczamy między biegunami magnesu podkowiastego.

Gdy do ramki podłączymy napięcie, zauważymy wychylenie się ramki. Po podłączeniu napięcia płynie prąd, więc na przewodnik z prądem umieszczony w polu magnetycznym działa siła zwana siłą elektrodynamiczną .
Po przeprowadzeniu doświadczenia zauważymy, że siła ta proporcjonalna jest do natężenia prądu w przewodniku oraz do długości tego przewodnika. Aby znak proporcjonalności zastąpić równością, wprowadzamy współczynnik proporcjonalności B , zwany indukcją magnetyczną . Indukcja ta zależy od rodzaju substancji wypełniającej pole (otoczenie przewodnika).

Rozpatrzyliśmy przypadek, gdy część ramki, na którą działała siła, ustawiona była prostopadle do linii pola magnetycznego. Gdyby między liniami pola a przewodnikiem był kąt α, wtedy:

Ogólnie w postaci wektorowej powyższy wzór można zapisać jako:

Indukcja pola magnetycznego jest wektorem charakteryzującym pole. Mówi nam o tym, jak silne jest dane pole magnetyczne. Jest ona związana z drugą wielkością, również traktującą o "sile" pola, tj. z natężeniem pola zależnością:

gdzie:

B --> indukcja pola,


µ0 --> przenikalność magnetyczna próżni,


µr --> względna przenikalność magnetyczna danego środowiska,


H --> natężenie pola magnetycznego.

Podajmy teraz jednostkę indukcji magnetycznej:

stąd:

1 tesla (T) jest to indukcja pola magnetycznego, w którym na prostoliniowy przewodnik z prądem o natężeniu 1 ampera, ustawiony prostopadle do linii pola, działa siła 1N .

Przenikalność magnetyczna próżni ma wartość:

Względna przenikalność magnetyczna jest liczba niemianowaną, różną dla różnych środowisk, a w próżni ma wartość 1 .

Siła elektrodynamiczna jest wielkością wektorową. Jej wartość wyraziliśmy wyżej, zaś teraz wyznaczymy jej kierunek i zwrot, korzystając z tzw. reguły Fleminga :
Jeżeli cztery palce lewej dłoni wskazują kierunek przepływu prądu, a dłoń jest przekłuwana od wewnątrz przez linie pola, to odchylony kciuk wskazuje zwrot siły elektrodynamicznej.
Reguła jak widać dotyczy przypadku, gdy przewodnik jest ustawiony prostopadle do linii pola, a zarazem do wektora B .

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz