Физика

за сваког по нешто

Деловање магнетног поља на проводни рам

Преузми Word документ

Између полова потковичастог магнета постављен је проводник. Када се кроз проводник пропусти електрична струја он се помери.

magnet potkovica 2016-07-29_17-34-52

Смер померања проводника може да се одреди правилом леве руке:

Ако длан леве руке поставимо тако да је окренут према северном полу, а прсти показују смер електричне струје  у проводнику, тада палац показује смер кретања проводника.

Постоје два магнетна поља:

  • магнетно поље сталног магнета у облику потковице;
  • магнетно поље проводника кроз који протиче електрична струја.

До померања проводника долази због узајамног деловања ова два магнетна поља. Сила која делује на проводник назива се Амперова сила.

Мерења су показала да интензитет (бројна вредност) силе међусобног деловања ова два поља зависи од:

  • индукције магнетног поља сталног магнета (B);
  • јачине електричне струје, која протиче кроз проводник (I);
  • дужине дела проводника који се налази у магнетном пољу сталног магнета (l).

F_{A}=BIl

Када проводник није нормалан на линије магнетног поља (правац вектора магнетне индукције), већ заклапа неки уаго \varphi,

2016-09-09_08-41-18

тада је Амперова сила дата формулом:

F_{A}=BIl\sin \varphi

 

Дефиниција јединице за магнетну индукцију (тесла):

B=\frac{F}{Il}

1T=1\frac{N}{Am}

Хомогено магнетно поље има индукцију 1Т  ако на нормалан проводник дужине 1m делује силом од 1N када кроз проводник протиче електрична струја хачине 1А.

 

Проводник у облику рама налази се у магнетном пољу. Магнетно поље је паралелно са равни рама.

2016-09-09_08-50-06

Делови рама b и d су паралелни са линијама магнетног поља па на њих не делује Амперова сила.

Делови рама a и c су нормални на линије магнетног поља. Кроз њих протиче струја исте јачине али у међусобно супротним смеровима, па су и Амперове силе које на њих делују истих интензитета, а супротних смерова. На рам делује спрег Амперових сила и узрокује његово окретање.

2016-09-09_08-54-03

Спрег сила би заокретао рам до положаја приказаног на другој слици.

2016-09-09_08-56-12

Међутим, рам се не зауставља у том равнотежном положају, већ због инерције прође кроз њега.

2016-09-09_08-57-52

Спрег сила би сада деловао тако да рам врати у равнотежни положај. Да би се кретање наставило, морају да се промене смерови протицања електричне струје кроз делове рама a и c.

2016-09-09_08-59-16

То се постиже променом смера струје у тренутку пролаза рама кроз равнотежни положај.

На овом принипу раде мерни инструменти (амперметар, волтметар) и електромотори.

 

Додатак:

 

Магнетни флукс Узајамно деловање два паралелна праволинијска струјна проводника