A mágneses erő nagysága
Tanulási célok
Fő elvihető
Kulcspontok
- A mágneses mezők erőket gyakorolnak a mozgásban lévő töltött részecskékre.
- A \ text {F} mágneses erő iránya merőleges a kialakult síkra. a \ text {v} és a \ text {B} alapján, a jobb oldali szabály szerint.
- A mágneses térerősség nagyságának SI-egységét teslának (T) nevezzük, amely egyenértékű Newton / amper méter. Néha a kisebb egységet használják (10–4 T).
- Ha a mágneses erő kifejezését összekapcsoljuk az elektromos erő kifejezésével, az egyesített kifejezést Lorentz-erőnek nevezzük.
Kulcsfogalmak
- Coulomb-erő: két töltés közötti elektrosztatikus erő, a Coulomb-törvény szerint
- mágneses tér: A tér egy mágnes vagy elektromos áram körül, amelyben detektálható mágneses erő van, és ahol két mágneses pólus van.
- tesla: A Nemzetközi Egységek Rendszerében a mágneses fluxus sűrűségének vagy a mágneses induktivitásának a levezetett egysége. . Jelkép: T
A mágneses erő nagysága
Hogyan vonzza az egyik mágnes a másikat? A válasz arra a tényre támaszkodik, hogy minden mágnesesség az áramra, a töltés áramlására támaszkodik. A mágneses mezők erőket gyakorolnak a mozgó töltésekre, és ezért más mágnesekre is hatást fejtenek ki, amelyek mindegyikének van mozgó töltete.
A mozgó töltés mágneses ereje az egyik legismertebb. A mágneses erő ugyanolyan fontos, mint az elektrosztatikus vagy Coulomb-erő. Mégis, a mágneses erő mind az őt befolyásoló tényezők számában, mind irányában összetettebb, mint a viszonylag egyszerű Coulomb-erő. A \ text {F} mágneses erő nagyságát egy töltésen \ text {q}, amely sebességgel mozog \ text {v} az erősségű mágneses mezőben \ text {B} a következő:
\ text {F} = \ text {qvBsin} (\ theta)
\ text {B} = \ frac {\ text {F}} {\ text {qvsin} (\ theta)}
Mivel a sinθ egység nélküli, a tesla
1 \ text {T} = \ frac {1 \ text {N}} {\ text {C} * \ text {m} / \ text {s}} = \ frac {1 \ text {N}} {\ text {A} * \ text {m}}
Egy másik kisebb egység, az úgynevezett gauss (G), ahol 1 G = 10-4 T, néha használják. A legerősebb állandó mágnesek mezője 2 T közelében van; a szupravezető elektromágnesek 10 T vagy annál nagyobb értéket érhetnek el. A Föld mágneses tere a felszínén csak körülbelül 5 × 10−5 T, vagy 0,5 G.
A \ text {F} mágneses erő iránya merőleges a \ text {v által alkotott síkra } és \ text {B}, amint azt az 1. ábra szemlélteti a jobb kéz szabálya. Azt állítja, hogy a pozitív mozgó töltés mágneses erejének irányának meghatározásához a jobb kéz hüvelykujját a a \ text {v} iránya, az ujjak a \ text {B} irányába, és a tenyérre merőlegesek a \ text {F} irányába mutatnak. Ennek egyik módja az, hogy emlékezzen arra, hogy van egy sebesség, ezért a hüvelykujj képviseli. Sok terepi vonal van, ezért az ujjak képviselik őket. Az erő abba az irányba mutat, ahová a tenyerével nyomja. A negatív töltés ereje pontosan ellentétes irányú, mint a pozitív töltésé.
Jobb oldali szabály: A mágneses mezők erőket gyakorolnak a mozgó töltésekre. Ez az erő az egyik legalapvetőbb ismert. A mozgó töltés mágneses erejének iránya merőleges a v és B által alkotott síkra, és követi az 1. jobb oldali szabályt (RHR-1). Az erő nagysága arányos q, v, B, valamint a v és B közötti szög szinuszával.