Stacionárne magnetické pole

Kód ITMS projektu: 26110130519Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia

Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda

Predmet Fyzika

Ročník, triedy: 2. ročník

Tematický celok: Magnetické pole

Vypracoval: Mgr. Jolana Szanková

Dátum: marec 2014

Obsah1. Stacionárne magnetické

pole2. Znázornenie magnetické

ho poľa3. Magnetické indukčné či

ary4. Orientácia indukčných či

ar5. Ampérovo pravidlo prav

ej ruky

2

6. Magnetická sila7. Magnetická indukcia8. Flemingovo pravidlo ľ

avej ruky9. Nikola Tesla a

J. A. Fleming10. Použité zdroje

Stacionárne magnetické pole• je magnetické pole, ktoré sa nemení v čase

(veličiny charakterizujúce pole sú konštantné)Zdroje: - nepohybujúci sa permanentný magnet

- nepohybujúci sa vodič s konštantným prúdom

3

Znázornenie magnetického poľa• Magnetické pole môžeme znázorniť pomocou pilín.

Pilinové obrazce:

4

Magnetické pole tyčového magnetuMagnetické pole tyčového magnetuMagnetické pole priameho vodiča s prúdomMagnetické pole priameho vodiča s prúdom

Magnetické pole závitu s prúdomMagnetické pole závitu s prúdom Magnetické pole cievky s prúdomMagnetické pole cievky s prúdom

Čiary vytvorené

reťazcami pilín sa

nazývajú magnetické

indukčné čiary.

Čiary vytvorené

reťazcami pilín sa

nazývajú magnetické

indukčné čiary.

Magnetické indukčné čiary• Magnetické pole znázorňujeme pomocou

magnetických indukčných čiar.• Indukčné čiary magnetického poľa sú myslené čiary,

znázorňujú smer pôsobenia magnetickej sily. • Magnetická indukčná čiara je priestorovo

orientovaná krivka, ktorej dotyčnica v danom bode má smer osi veľmi malej magnetky umiestnenej v tomto bode.

• Orientácia od južného k severnému pólu magnetky určuje smer magnetickej indukčnej čiary.

5

Indukčné čiary sú vždy uzavreté krivky a prechádzajú i magnetom.Indukčné čiary sú vždy uzavreté krivky a prechádzajú i magnetom.

Orientácia indukčných čiar• Severný pól magnetky určuje orientáciu magnetickej

indukčnej čiary:

6

Orientáciu magnetických indukčných čiar priameho vodiča s prúdom možno určiť aj

Ampérovým pravidlom pravej ruky.

Orientáciu magnetických indukčných čiar priameho vodiča s prúdom možno určiť aj

Ampérovým pravidlom pravej ruky.

Ampérovo pravidlo pravej ruky• pre priamy vodič: Naznačíme uchopenie vodiča do

pravej ruky tak, aby natiahnutý palec ukazoval smer prúdu, potom prsty ukazujú smer magnetických indukčných čiar

7

- experimentoval v oblasti elektromagnetizmu- experimentoval v oblasti elektromagnetizmufrancúzsky fyzik a matematik

Ampérovo pravidlo pravej ruky• pre cievku: Pravú ruku položíme na cievku tak, aby

ohnuté prsty ukazovali smer prúdu, potom palec ukazuje smer magnetických indukčných čiar v dutine cievky.

8

Magnetická sila• Ak sa nachádza v magnetickom poli vodič s prúdom,

pôsobí naň magnetická sila Fm.

9

Ak je priamy vodič umiestnený kolmo na magnetické indukčné čiary, potom pre veľkosť magnetickej sily Fm platí:

Ak je priamy vodič umiestnený kolmo na magnetické indukčné čiary, potom pre veľkosť magnetickej sily Fm platí:

Fm = B . I . lFm = B . I . l

Fm - magnetická silaB - magnetická indukciaI - elektrický prúd vo vodiči l - aktívna dĺžka vodiča

Fm - magnetická silaB - magnetická indukciaI - elektrický prúd vo vodiči l - aktívna dĺžka vodiča

Magnetická indukcia • B je vektorová fyzikálna veličina, ktorá

charakterizuje magnetické pole a vyjadruje silové pôsobenie magnetického poľa na vodič s prúdom.

• Magnetická sila pôsobiaca na priamy vodič s prúdom:

• Pre magnetickú indukciu B platí:

10

αIl

FB m

sinαBIlFm sin

αlI

FB m

sin

A.m

N 11mN.A (tesla) 1T

[B] = T (tesla)[B] = T (tesla)

- uhol medzi indukčnými čiarami a vodičom - uhol medzi indukčnými čiarami a vodičom

Magnetická indukciaB má smer dotyčnice indukčnej čiary

11

Flemingovo pravidlo ľavej rukyKeď položíme ľavú ruku na priamy vodič tak, aby prsty ukazovali smer prúdu a indukčné čiary vstupovali do dlane, natiahnutý palec ukazuje smer sily, ktorou pôsobí magnetické pole na vodič s prúdom.

12

B je konštantná, pole je homogénne, indukčné čiary sú rovnobežné.

B je konštantná, pole je homogénne, indukčné čiary sú rovnobežné.

13

Nikola Tesla a J. A. Fleming

13

Nikola Tesla(1856 – 1943)

staroslovanský elektrotechnik, fyzik,

vynálezca, konštruktér anglický technik

Použité zdroje• Lepil, O. a kol.: Fyzika pre 3. ročník gymnázia,

SPN Bratislava 1986.• Tarábek, P. a kol.: Zmaturuj z fyziky, Didaktis, Bratislava,

2011• Lank V., Vondra M.: Fyzika, 2008, Fragment s.r.o.• Lapitková V., Morková Ľ.: Fyzika 9, Expol Pedagogika,

s.r.o., Bratislava, 2012• http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/pioneers/images/andre-

marieampere.jpg• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/79/Tesla_circa_1890.jpeg• http://fyzweb.cz/materialy/aplety_hwang/CasticeVmagPoli/Fleming.gif• http://e-materialy.net76.net/pole_vodica.png

14