Inductie camp magnetic

Actiunea campuluimagnetic asupra curentului electric

Inductia campului magnetic

Pentru a exprima cantitativ proprietatile campului magnetic va trebui sa definim o marime fizica vectoriala. Noua marime fizica, notata cu simbolul, se numeste inductie magnetica.

Directia vectorului inductie magnetica intr-un punct al campuli este tangenta la linia de camp magmetic in acel punct, iar sensul este acelasi cu al liniei de camp.Pentru a defini modulul inductiei magnetice, vom porni, ca si in cazul campuli electric, de la studiul actiunii pe care o exercita campul asupra corpului de proba. Drept corp de proba vom considera un conductor rectiliniu mobil, parcurs de curent electric.

Din clasele anterioare stiti ca forta pe care o exrcita campul magnetic asupra unui conductor strabatut de curent, numita forta electromagnetica () este perpendiculara pe directia conductorului si pe liniile campului magnetic, deci si pe vectorul, iar sensul ei depinde de sensul curentului si de sensul liniilor de camp, deci si de sensul vectorului (fig10.7).Orientare fortei electromagnetice poate fi gasita cu ajutorul reguli mainii stangi.Spre deosebire de campul electric, la care forta este orientata pe directia campului electric , in campul magnetic directia fortei nu coincide cu directia inductie magnetice .

Fig 10.7. Sensul fortei electromagnetice depinde de sensul curentului electric prin conductor si de sensul campului magnetic.

Pentru a gasi o expresie adecvata definiri lui , vom studia factorii de care depinde forta electromagnetica.

Experimentul 1. Se realizeaza dispozitivul din fig.10.9,a. Cadrul mobil se leaga cu o ata de carligul de sub taler unei balante, montata pe aceeasi tija cu suportul cadrului. Campul magnetic intre piesele polare ale bobinelor este aproape uniform. Se echilibreaza balanta si se potriveste cadrul cadrul in pozitie orizontala, la apr1cm de marginea superioara a pieselor polare, astfel incat latura lui mobila sa fie intre piesele polare (fig.10.9,b). Se alimenteaza cu tensiune continua bobinele si cadrul. Balanta se dezechilibreza datorita fortei electromagnetice exercitate de campul magnetic produs de bobine asupra laturii mobile a cadrului, parcursa de curent.Reechilibrand balanta cu etaloane de masa, se determina marimea fortei electromagnetice.

Mentinand constant curentul prin bobine, se variaza intensitatea curentului I prin cadru. Se masoara forta electromagnetica la fiecare noua valoare a curentului I . Se constata ca forta electromagnetica este direct proportionala cu intensitatea curentului prin conductor:

F~I

Fig.10.9.

a)Dispozitiv pentru masurarea fortei electromagnetice :b)latura mobila a cadrului se aseaza intre piesele polare ale bobinelor.

Un alt factor care poate influenta marimea fortei electromagnetice este lungimea conductorului aflat in camp.Astfel, doua conductoare de lungime egala, asezate in prelungire si parcurse de acelasi curent, vor fi actionate impreuna de o forta dubla fata de cea exercitata asupra unuia singur, trei conductoare de o forta tripla etc.Asadar, forta electromagnetica este direct proportionala cu lungimea conductorului aflat in camp:

F~l.

Pastrand aceeasi intensitate a curentului prin bobine si prin cadru, si aceeasi lungime a laturii lui mobile, inlocuim latura mobila cu conductori din diferite materiale si diferite grosimi. Constatam ca forta electromagnetica nu se modifica. Asadar, raportul F/Il este independent de corpul de proba.

Pastrand aceleasi valori pentru intensitatea curentului din cadru I si lungimea laturii lui mobile l, variem intensitatea curentului din bobinele care produc campul magnetic si masuram forta electromagnetica. Se constata ca forta electromagnetica are de fiecare data alta valoare. Asadar, raportul F/Il ; independent de corpul de proba si specific campului magnetic, poate servi pentru definirea inductiei magnetice, coform relatiei:

(10.1)

Inductia unui camp magnetic uniform este o marime fizica vectoriala, al carei modul este egal cu raportul dintre forta cu care acel camp magnetic actioneaza asupra unui conductor rectiliniu, perpendicular pe liniile campului magnetic, si produsul dintre intensitatea curentului din conductor si lungimea conductorului, aflat in campul magnetic.

Unitatea de masura a inductiei magnetice in SI se numeste tesla, cu simbolul T:

.

Un camp magnetic uniform are inductia de 1T daca exercita o forta de 1N asupra fiecarui m din lungimea unui conductor, perpendicular pe camp, parcurs de un curent cu intensitatea de 1A.

Din relatia (10.1) rezulta expresia fortei electromagnetice, in cazul unui conductor perpendicular pe liniile de camp:

F=Bil. (10.2)

In masuratorile efectuate pana aici, am asezat mereu conductorul perpendicular pe liniile campului magnetic.Ce se intampla insa daca asezam conductorul paralel cu liniile de camp?

download