8. Magnetväli Märksõnad: püsimagnet, magnetinduktsioon, jõujoon, Ampere'i seadus, Ampere'i jõud, Lorentzi seadus, Lorentzi jõud. Oskused: ülesannete lahendamine Ampere'i jõu kohta, ülesannete lahendamine Lorentzi jõu kohta. F Lorentzi jõud, B magnetinduktsioon, I voolutugevus, nurk vooluga juhtme ja magnetinduktsiooni vektori vahel, l juhtmelõigu pikkus, v laengu liikumise kiirus Püsimagnetiks nimetatakse keha, mida alati ümbritseb magnetväli. Magnetinduktsiooniks nimetatakse jõudu, mis mõjub ühikulise vooluga ning ühikulise pikkusega juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas. Magnetinduktsiooni ühikuks on 1 tesla: 1N 1T = . 1A 1m Jõujooneks nimetatakse mõttelist joont, mille igas punktis elektrivälja tugevuse või magnetinduktsiooni vektor on suunatud piki selle joone puutujat. Ampere´i seadus: juhtmelõigule magnetväljas mõjuv jõud on võrdeline
Magnetismi kontrolltöö Küsimused: 1. Mida nimetatakse magnetväljaks? 2. Millist mõju avaldab elektrivool magnetnõelale? 3. Defineerige Ampére seadus. (valem, mida iga täht tähistab) 4. Mida mõõdetakse teslades ja kelle järgi on ühik endale nime saanud? 5. Mis on vasaku käe reegel? 6. Mida nimetatakse magnetinduktsiooniks? 7. Mis on solenoid? 8. Milliste reeglitega saab määrata vooluga juhtme magnetvälja jõujooni? 9. Mis on püsimagnet? 10. Mida on joonisel kujutatud. Nimetage numbritega tähistatud osad. Ülesanded: 1. Kaks paralleelset juhet pikkusega 2,5 meetrit asuvad teineteisest 10 sentimeetri kaugusel, voolu tugevused juhetes on 10A ja 15A. Kui suure jõuga mõjutavad juhtmed teineteist. 2
Vastassuunaliste voolude korral mõjub tõukejõud. Kumbki vooluga juhe tekitab enda ümber magnetvälja, mis mõjub teisele vooluga juhtmele mingi jõuga. 5. Ampere seaduse valem, seletused ja mõõtühikud. F=IBlsin F magnetjõud; Ampere'i jõud (N) I voolutugevus (A) nurk voolusuuna ja magnetvälja suuna vahel l juhtmelõigu pikkus (m) B võrdetegur; iseloomustab magnetvälja juhtmelõigu asukohas; nim. magnetinduktsiooniks (T) 6. Magnetinduktsioon (mida iseloomustab, mis ta on, ühik SIs ja suund) Magnetinduktsioon iseloomustab magnetvälja juhtmelõigu asukohas. Magnetinduktsioon näitab jõudu, mis mõjub ühikulise vooluga ja ühikulise pikkusega juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas. Ühikuks on T (tesla). Magnetinduktsiooni vektori e. Bvektori suund ongi magnetvälja suund. 7. Millist magnetvälja nimetatakse homogeenseks? 8
l juhtmelõigu pikkus (m) q laeng * Määrab mangnetväljas vooluga juhile mõjuva jõu. Jõu suuna Ampere'i seaduses määrab vasaku käe reegel : Kui vasaku käe väljasirutatud sõrmed osutavad voolu suunda ja magnetväli on suunatud peopessa, siis väljasirutatud pöial näitab juhtmelõigule mõjuva jõu suunda. Magnetvälja jõu kaudu kirjeldatavat füüsikalist suurust nimetatakse magnetinduktsiooniks. Magnetinduktsioon B näitab jõudu, mis mõjub ühikulise vooluga ja ühikulise pikkusega juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas. B= F/ I l B- magnetinduktsiooon (T) F- jõud (N) I- voolutugevus (A) l- juhtmelõigu pikkus (m) Magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus ja seda võib nimetada ka B-vektoriks. B- vektori
on voolutugevus juhtmetes 1A (amper) KOKKUVÕTTEKS • Voolu( st. liikuvate laengute) ümber on miski, mis mõjub vooluga juhtmele jõuga • See miski on ainult liikuvate laengute ümber. • Sellel miskil on suund. Mis see miski on? •See miski on väli, mis ümbritseb liikuvat laengut. •Liikuva laengu poolt tekitatavat välja nimetatakse magnetväljaks. •Magnetvälja mõju intensiivsust iseloomustab füüsikaline suurus mida nimetatakse magnetinduktsiooniks. Magnetinduktsioon Magnetinduktsioon näitab jõudu, mis mõjub ühikulise vooluga (1A) ja ühikulise pikkusega (1m) juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas. B – magnetinduktsioon F B= I – voolutugevus juhis Il l – juhtme pikkus Magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus ja tema suunda näitab magnetnõela põhjapoolus Magnetinduktsiooni ühikuks on 1 tesla (1T)
Ampri definitsioon Amper on SI põhiühik ja on defineeritud voolude magneetilisevastastikmõju kaudu. Vooluga juhile magnetväljas mõjuv jõud Vooluga juhile magnetväljas mõjuva jõu suund on risti voolusuuna kui ka magnetvälja jõujoonte suunaga. Kui juht paikneb jõujoontega risti on jõu suund määratav näiteks nn vasaku käe reegliga. F = B * I * l * sin . Jõu väärtuse suurus on võrdeline voolutugevuse, juhi pikkuse ja nurga siinusega. Võrdetegurit B nimetatakse magnetinduktsiooniks ehk magnetvoo tiheduseks. Vasaku käe reegel Välja sirutatud pöial mõjuva jõud suund, jõujooned lähevad peopessa ja voolusuund läheb väljasirutatud sõrmede poole. Võrdetegur B Iseloomustab magnetvälja ja teda nimetatakse magnetvälja magnetinduktsiooniks. B = F/ (I*l*sin). Ühik: T, 1 tesla on sellise magnetvälja madnetinduktsioon, milles 1 m pikkudele 1 amprise voolutugevusega juhile mõjub jõud 1 N kui juht on risti magnetvälja jõujoontega. Magnetilise induktsiooni vektor
Voolutugevus ja seda määravad suurused:I=q/t=envS e-elektroni laeng n-elektronide konsentratsioon v-elektronide keskm. kiirus S-juhi ristlõikepindala Voolutugevus- arvuliselt =laenguga, mis läbib juhtme ristlõiget 1s jooksul 10. Voolutugevus siis 1A. Väli:pidev, ühes ruumis võib neid olla mitu, pole seisumassi, omab nulli-/valgusekiirust. Magnetvälja kokkuleppelist suunda näitab magnetnõela põhjapoolus. Magnetvälja isel voolielemendile (Ll) mõjuv jõud, mida nim magnetinduktsiooniks. Ühtlane liikumine:a=0 V=const Keha sirgjooneline liikumine, mille puhul keha massikese või masspunkt läbib liikumise kestel ajavahemike jooksul võrdsed teepikkused.
e) Teslameeter, 4060.50 1.3 Töö teoreetilised alused. Vooluga juhtmele, kui me asetame selle magnetvälja, hakkab mõjuma vastavalt Amper´i 1 seadusele jõud, mida on võimalik arvutada allpool toodud (1) 1 vooluga juhtmele mõjuv jõud (F) on võrdeline juhet läbiva voolu tugevuse (I) ja magnetväljas asuva juhtmelõigu pikkusega (l) ning sõltub nurgast () voolu suuna ja magnetvälja vahel. Võrdetegur B iseloomustab magnetvälja ning seda nimetatakse magnetinduktsiooniks. Magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus 2 Fm =B I Lsin (1) kus : Fm - vooluga juhtmele mõjuv jõud magnetväljas [ N ] B - magnetvälja induktsioon [ T ], I - voolutugevus läbi juhtme [ A ] L - vooluga juhtme pikkus [m ]
annaabi.ee 
