1. STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE
Magnetické pole je v okolí pernamentních (trvalých) magnetů nebo v okolí vodičů, kterými prochází elektrický proud. Jsou-li tyto zdroje pole v klidu a je-li proud procházející vodičem konstantní nazývá se toto pole stacionární magnetické pole.
Vložíme-li do magnetického pole pernamentní magnet, působí n aněj síly, které ho orientují do směru indukčních čar.
V magnetickém poli působí síla i na vodič, kterým prochází proud. Směr této síly určuje Flemingovo pravidlo levé ruky :
Položíme-li otevřenou levou ruku k přímému vodiči tak, aby prsty ukazovaly směr proudu a indukční čáry vstupovaly do dlaně, ukazuje odtažený palec směr síly, kterou působí magnetické pole na vodič s proudem.
Kvantitativní popis magnetického pole pole umožňuje vektorová fyzikální veličina magnetická indukce B. Směr vektoru magnetické indukceB v určitém bodě magnetického pole je shodný se směrem souhlasně orientované tečny k indukční čáře v tomto bodě.
V homogením magnetickém poli působí na přímý vodič o aktivní délce l, svírající s indukčními čarami úhel , kterým prochází proud I, síla o velikosti
Fm = BIl sin  .
Tento vztah se nazývá Ampérův zákon. Z Ampérova zákona vyplívá definice velikosti B magnetické indukce:
B = Fm.(Il sin ) -1.
Jednotkou této veličiny je tesla (T = N.A -1.m -1).
Dva navzájem rovnoběžné vodiče na sebe působí silou, jejíž velikost je přímo úměrná jejich délce l, součinu proudů I1, I2, které jimi procházejí, a nepřímo úměrná jejich vzdálenosti d:
F = k.I1I2.d -1.l.
Konstantu úměrnosti k vyjadřujeme ve tvaru
k = .(2 ) -1,
pomocí jiné konstanty, permeability prostředí . Permeabilitu prostředí můžeme vyjádřit jako součin
v němž 0 = 4 .10 -7N.Ax-2x je permeabilita vakua. Veličina r je relativní permeabilita - prosté číslo, které vyjadřuje, kolikrát je permeabilita určitého látkového prostředí větší nebo menší než permeabilita vakua. Relativní permeabilita vakua r = 1. Většina látek, kromě tzv. látek feromagnetických, má relativní permeabilitu blízkou jedné.
Důležitým zdrojem magnetického pole je cívka, kterou prochází proud. Válcová cívka je tvořena jednou vrstvou kruhových závitů. Podíl počtu N závitů a délky cívky l, tj. N.l -1, je hustota závitů. Velikost magnetické indukce magneického pole velmi dlouhé válcové cívky navinuté hustě tenkým vodičem ve vakuu je
B0 = .NI.l -1.
Výraz NI.l -1 vyjadřuje velikost vektorové veličiny, která se nazývá intenzita H magnetického pole cívky.
H = NI.l -1.
Velikost H intenzity magnetického pole je dána vztahem H = B0. 0. Jednotkou intenzity magnetického pole je A.m -1.
Vyplníme-li dutinu cívky prostředím s relativní permeabilitou r, změní se velikost magnetické indukce B0 na hodnotu
Uvedené vztahy půatí jen pro velmi dlouhou válcovou cívku, tj. takovou, jejíž délka l je mnohem větší než poloměr R jejích závitů. Velikost intenzity magnetického pole ve středu dutiny kruhové cívky je
H = NI.2R -1.
|