Magnetism (4)

MAGNETISM
Magnetväljaks nimetatakse üksteise suhtes liikuvate laetud kehade vahel esinevat jõuvälja.
Magnetvälja põhiomadused: * magnetvälja tekitajaks liikuvad laengud (elektrivool).
*magnetväli avaldab mõju liikuvatele laengutele ehk vooluga
juhile.
Püsimagnet on keha, mida alati ümbritseb magnetväli.
Ampere’i seadus: vooluga juhtmelõigule mõjuv jõud F on võrdeline juhet läbiva voolu tugevusega I, juhtmelõigu pikkusega l ning siinusega nurgast α, voolu suuna ja magnetvälja suuna vahel.
F = B I l sinα F – juhtmelõigule mõjuv jõud (N)
I – juhet läbiv voolutugevus (A)
B – magnetinduktsioon (T)
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 suunaks on magnetvälja suund, mida näitab magnetväljas orienteerunud magnetnõela põhjapoolus. Magnetinduktsiooni SI- ühikuks on üks tesla (T).
Kui juhtmele, mille pikkus on 1 m ja milles kulgeb vool tugevusega 1 A, mõjub selle juhtmega ristuva magnetvälja poolt jõud 1 N, siis on välja magnetinduktsioon üks tesla (1 T),
Laengut q omavale ja kiirusega v liikuvale osakesele mõjub magnetväljas induktsiooniga B Lorentzi jõud, kus α on nurk osakese liikumissuuna ja magnetvälja suuna vahel.
FL = qvBsinα B – magnetinduktsioon (T)
q – laeng
v – voolu kiirus (m/s)
Kuna positiivse laenguga osakesed liiguvad voolu kokkuleppelises suunas, siis võib neile mõjuva Lorentzi jõu suuna määrata vasaku käe reegli abil : Kui vasaku käe väljasirutatud sõrmed näitavad osakese liikumise suunda ja magnetvälja jõujooned tulevad peopessa, siis väljasirutatud pöial näitab osakesele mõjuva Lorentzi jõu suunda. (elektronide puhul on suund vastupidine )
Magnetvälja jõujoon on mõtteline joon, mille igas punktis on B- vektor suunatud piki selle joone puutujat.magnetvälja suund on jõujoonel määratav kas parema käe kruvireegliga või parema käe rusika reegliga . Kruvireegel väidab, et vooluga juhtmelõiku ümbritseva magnetvälja suund ühtib paremkeermega kruvi pööramise suunaga, kui voolu suunaks on kruvi kulgeva liikumise suund.
Aine magnetiline läbitavus näitab, kui mitu korda on magnetjõud aines tugevamad jõududest vaakumis .
Ained jagunevad: dimagneetikuteks (läbitavus väiksem ühest), paramagneetikuteks (läbitavus suurem ühest) ja ferromagneetikuteks.
Ferromagneetik erineb paramagneetikutest eelkõige selle poolest, et tema ühe osakese (aatomi või iooni) magnetväli on väga tugev. Seetõttu suudavad ferromagneetiku osakesed vastastikku üksteise magnetvälju tugevdada. Selle tagajärjel tekivad ferromagneetikus iseenesliku magneetumise piirkonnad, mida nimetatakse domeenideks. Domeeni kuuluvad osakesed võivad oma magnetvälja suunda muuta vaid üheskoos.