7/21/2019 Copper wire magnetic filed

1/7

Laboratorijska vjeba br.1

Magnetno polje u prostoru oko pravolinijskog provodnika

Teoretski uvod

Svaki tanki pravolinijski provodnik kroz koji protie struja jaine I , moe se posmatrati kao sumaprovodnika elementarne duine dl kroz koje protie struja jaine I . Uvodi se pojam strujnog elementa

lId . Rezultantna magnetna indukcija u nekoj taki predstavlja geometrijsku sumu magnetni

indukcija svi strujni elemenata u prostoru. !agnetna indukcija koju stvara jedan strujni element u nekoj

taki prostora Q , na rastojanju d , moe se odrediti koriste"i #io$Savarov zakon.

Slika 1.Magnetna indukcija dugog tankog pravolinijskog provodnika

%

&&

' r

rlIdBd =

(ektor magnetne indukcije Bd normalan je na ravan koju ine vektori ld i r , a smjer je odre)en

pravilom desnog zavrtnja. *oe+icijent & karakterie magnetne osobine vakuuma i naziva se magnetna

permeabilnost [ ]mH-1&' .&= .

/ntenzitet elementarne magnetne indukcije je

sin

' %&

r

IdldB=

cossin%

coscos%

sin0%

sinsin%

=+=+=+= , te je

cos

' %&

r

IdldB=

(ektori elemenarni magnetni indukcija Bd se poklapaju po pravcu i smjeru, te je rezultanta magnetna

indukcija jednaka sumi intenziteta svi elementarni magnetni indukcija

!agnetno polje u prostoru oko pravolinijskog provodnika 1

7/21/2019 Copper wire magnetic filed

2/7

Laboratorijska vjeba br.1

==

cos'

%

&

r

IdldBB

Sa slike je2dl

rd=cos ,

coscos

dr

r

d==

Ugao se nalazi u granicama od 1 do % 1 i % su uglovi izme)u normalnog rastojanja d i

pravca koji spaja taku 3 sa poetkom ili krajem provodnika0, odnosno2

=%

1

cos'

&

d

d

IB

0sinsin'

1%

&

=

d

IB

4a tanki pravolinijski izuzetno dugi beskonani0 provodnik vrijedi2

%%1

==

%'

0%

sin%

sin'

&&

d

I

d

IB

=

=

d

IB

%

&=

Slika 2.Magnetna indukcija dva paralelna provodnika

4a sluaj dva paralelna provodnika kroz koje teku struje iste jaine I u istom smjeru 1=p 0 ili u

suprotnim smjerovima 1=p 0, superpozicijom magnetnog polja dobijamo komponente xB i yB

magnetnog polja u taki Q na Slici 2.

!agnetno polje u prostoru oko pravolinijskog provodnika %

7/21/2019 Copper wire magnetic filed

3/7

Laboratorijska vjeba br.1

0sinsin%

sinsin %%

1

%&%%11

p

s

IBpBBx +=+=

0cos1

cos1

%

coscos %%

1

%&%%11

b

p

db

IBpBBy +

+

=+=

4a taku Q na x osi dobijamo2

011

%

&

bp

db

IBy +

+=

Zadatak i cilj laboratorijske vjebe:

Struja protie kroz jedan ili dva pravolinijska provodnika i stvara oko nji magnetno polje. 5otrebno je

odrediti zavisnost2

1. magnetnog polja pravolinijskog provodnika u +unkciji od jaine struje,

%. magnetnog polja pravolinijskog provodnika u +unkciji od rastojanja od provodnika,

6. magnetnog polja dva paralelna provodnika kroz koje teku struje u istom smjeru, u +unkciji od

rastojanja od jednog provodnika, a na pravcu koji spaja dva provodnika,

'. magnetnog polja dva paralelna provodnika, kroz koje teku struje u suprotnim smjerovima, u

+unkciji od rastojanja od jednog provodnika, a na pravcu koji spaja dva provodnika .

Popis opreme:

strujni provodnici

klijeta za uvr"enje

eljezno jezgro, kratko, lamelirano

eljezno jezgro, U$oblik, lamelirano

izmjenini izvor napajanja 17 (89-1% (:9-7 8

digitalni teslametar

aksijalna sonda

strujni trans+ormator

digitalni univerzalni instrument

metarska skala, mml 1&&&= podnoje draa ;58SS;0

dra za sondu, mml '&&= ;58SS;0 desnougaona spona ;58SS;0

7/21/2019 Copper wire magnetic filed

4/7

Laboratorijska vjeba br.1

Slika 3.Postavka opreme a eksperiment odre!ivanja magnetnog polja u prostoru oko pravolinijskog provodnika

Uputstvo a ivo!enje vjebe:

=premu je potrebno spojiti prema Slici ". struja kroz sekundar strujnog trans+ormatora se moe mijenjati u

opsegu [ ]#>&%& .

10 4a razne vrijednosti struje I potrebno je izmjeriti magnetnu indukciju. Rastojanje izme)u provodnika i

take u kojoj se mjeri magnetna indukcija je [ ]cmr 1,1= .

/ ?8@ >& & A& B& 1&& 11& 1%& 16& 1'&

#?mT@

Ca osnovu izmjereni vrijednosti nacrtati dijagram 0I$B= , pri [ ]cmr 1,1= .

Slika ".%ijagram 0I$B= pri [ ]cmr 1,1=

!agnetno polje u prostoru oko pravolinijskog provodnika '

7/21/2019 Copper wire magnetic filed

5/7

Laboratorijska vjeba br.1

%0 4a razne vrijednosti rastojanja rod provodnika izmjeriti magnetnu indukciju, pri konstantnoj struji[ ]#I 1&&= . 4bog uticaja drugog provodnika i konstrukcione opreme trans+ormatora na instrument,

potrebno je izvriti mjerenje na malom odstojanju i velikoj struji [ ]#I 1&&= 0. Ca osnovu izmjerenivrijednosti nacrtati dijagram 0r$B= .

[ ]mmr %& 1& >,> 6& 711

mmr &,&7 &,1 &,17 &,&66 &,%

[ ]m&B

Slika #.%ijagram 0r$B= pri [ ]#I 1&&=

60 4a sluaj dva paralelna provodnika kroz koje teku struje iste jaine I , u istom smjeru 1=p 0 ili u

suprotnim smjerovima 1=p 0, superpozicijom magnetnog polja dobijamo komponente xB i yB

magnetnog polja u taki Q , prema Slici 2.

*omponenta yB magnetnog polja od dva paralelna provodnika na ' osi u +unkciji od rastojanja odjednog provodnika, ako struje u oba provodnika teku u istom smjeru iznosi2

[ ]mmr 1& %& 6& '& 7& >& & A& B& 1&&

[ ]m&B

!agnetno polje u prostoru oko pravolinijskog provodnika 7

7/21/2019 Copper wire magnetic filed

6/7

Laboratorijska vjeba br.1

Slika $. 0r$B= ( struje u oba provodnika teku u istom smjeru

[ ]mmr 1& %& 6& '& 7& >& & A& B& 1&&

[ ]m&B

Slika %. 0r$B= ( struje teku u suprotnom smjeru

[ ]mmr 1& %& 6& '& 7& >& & A& B& 1&&

[ ]m&B

!agnetno polje u prostoru oko pravolinijskog provodnika >

7/21/2019 Copper wire magnetic filed

7/7

Laboratorijska vjeba br.1

Slika 1&. 0r$B= ( struje teku u suprotnom smjeru

!agnetno polje u prostoru oko pravolinijskog provodnika