Magnetiska fält I (Kapitel 8.1 - 8.4)
Magnetiska fält I (Kapitel 8.1 - 8.4)
Magnetiska fält I (Kapitel 8.1 - 8.4)
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
1<br />
Basåret Fysik B<br />
Föreläsning 11<br />
<strong>Magnetiska</strong> fält I (<strong>Kapitel</strong> <strong>8.1</strong> - <strong>8.4</strong>)<br />
• Magnetfält kring ledare<br />
• Magnetisk fältstyrka<br />
• Magnetisk kraftverkan<br />
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
2<br />
Elektromagnetism<br />
Örstedts experiment: En ledare placeras i nord-sydlig<br />
riktning. En kompass läggs över ledaren. Om ingen ström<br />
flyter genom ledaren pekar kompassnålen mot norr.<br />
Om en elektrisk ström flyter genom ledaren gör kompassnålen<br />
ett utslag.<br />
Slutsats: Elektriska laddningar i rörelse ger upphov till<br />
magnetism.<br />
Elektriska och magnetiska fenomen är sammanlänkade och<br />
beskrivs som elektromagnetism.<br />
Magnetisk kraftverkan kan beskrivas med magnetiska<br />
fältlinjer.<br />
En permanentmagnet har en nordpol (N) och en<br />
sydpol (S).<br />
Isolerade nord- och sydpoler existerar inte.<br />
<strong>Magnetiska</strong> fältlinjer är alltid slutna.<br />
Magnetfält kring ledare<br />
De magnetiska fältlinjerna kring en strömgenomfluten<br />
lång, rak ledare bildar koncentriska cirklar.<br />
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
3<br />
Strömmen går mot<br />
läsaren<br />
Strömmen går från<br />
läsaren<br />
Skruvregeln: Magnetfältets riktning sammanfaller<br />
med skruvens vridningsriktning.<br />
Högerhandsregeln: Om högra handens tumme pekar<br />
i strömmens riktning, pekar fingrarna i magnetfältets<br />
riktning.<br />
Magnetisk flödestäthet<br />
Magnetfältets styrka kallas magnetisk flödestäthet och betecknas B.<br />
Observera att B är en vektor som har både storlek och riktning.<br />
Enheten är tesla, T.<br />
Annan enhet är gauss, G<br />
Jordens magnetfält är ca 50 µ T .<br />
1 G = 10 -4 T<br />
I<br />
Magnetfältet på avståndet a från en lång, rak ledare:<br />
µ 0I<br />
B =<br />
2πa<br />
B<br />
a<br />
−7<br />
µ = 4π⋅10<br />
Tm / A och kallas permeabiliteten för vakuum.<br />
0<br />
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
4<br />
Magnetisk kraftverkan<br />
Den magnetiska kraften F som verkar på en strömförande<br />
ledare i ett magnetfält är proportionell mot strömmen I,<br />
ledarens längd l och magnetfältets styrka B.<br />
F = IlB<br />
Kraftens riktning ges av högerhandsregeln:<br />
När högra handens tumme pekar i strömmens<br />
riktning och fingrarna i magnetfältets riktning,<br />
är den magnetiska kraften riktad ut ur handflatan.<br />
Då magnetfältet inte är vinkelrätt mot ledaren är<br />
det enfast B-fältets vinkelräta komposant B⊥<br />
som<br />
bidrar till kraften.<br />
F = Il<br />
B ⊥<br />
Sambandet definierar magnetiskt fält och enheten<br />
tesla.<br />
Observera att ledaren inte påverkas av sitt eget magnetfält.<br />
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
Change language