Pole magnetyczne – co to takiego i dlaczego Ziemia jest ogromnym magnesem?
Pole magnetyczne jest dosłownie wszędzie, jak niewidzialna aura superbohatera! Serio, Ziemia to taki gigantyczny magnes, który posiada swój północny i południowy biegun. Magnesy zachowują się podobnie jak elektryczność – te same bieguny (północ-północ albo południe-południe) się odpychają, a przeciwne przyciągają. I uwaga, żadna siła nie rozdzieli biegunów magnesu! Spróbuj przeciąć magnes, a dostaniesz dwa nowe, oba z biegunem północnym i południowym. Magia? Nie, to tylko fizyka!
Linie pola magnetycznego – kręcone jak makaron spaghetti
Kiedy myślisz o liniach pola magnetycznego, wyobraź sobie talerz spaghetti. Te linie zawsze biegną od bieguna północnego do południowego, a ich ilość zależy od mocy pola. Im więcej linii, tym mocniejsze pole! Na obrazkach te linie są pokazywane dość skromnie, bo inaczej wszystko by się poplątało jak w kuchni po niedzielnym obiedzie. Pamiętaj: więcej linii = większe natężenie pola!
Reguła prawej dłoni – kto by pomyślał, że dłoń może być kompasem?
Chcesz znaleźć zwrot linii pola magnetycznego w przewodzie z prądem? Nie potrzebujesz czarodzieja – wystarczy prawa dłoń! Złap przewód tak, aby kciuk pokazywał kierunek prądu, a reszta palców pokaże ci, w którą stronę biegną linie pola magnetycznego. Sprytne, prawda? Twoja ręka staje się fizycznym GPS-em!
Reguła lewej dłoni – supermoce dla leworęcznych!
Leworęczni, oto wasza chwila chwały! Reguła lewej dłoni pozwala ustalić, w jakim kierunku poleci naładowana cząstka pod wpływem pola magnetycznego. Wystarczy tylko odpowiednio ustawić rękę i voilà! Kciuk wskaże ci kierunek działania siły Lorentza. Fizyczny supermoc? A jakże!
Jeśli wprowadzimy w pole magnetyczne element naładowany elektrycznie to zacznie na niego działać siła w wyniku czego tor jej lotu zostanie zakrzywiony. Żeby to ustalić to trzeba ustawić tak rękę żeby zwrot linii pola był ustawiony prostopadle do linii pola. Odchylony kciuk wskaże kierunek i zwrot linii pola.
Indukcja magnetyczna – magnesy robią prąd, jakby miały własną elektrownię
Jeśli na przewód zadziałamy zmiennym polem magnetycznym to wewnątrz przewodu wyidukuje się prąd elektryczny.
Reguła Lenza („ reguła przekory” )
Reguła Lenza (tak zwana reguła przekory) mówi, że pole magnetyczne prądu indukcyjnego zawsze będzie robić na przekór temu, co go wywołuje. Zbliżasz magnes północnym biegunem do zwojnicy? Zgadnij co! Zwojnica zrobi to samo i wytworzy swój północny biegun, żeby cię odepchnąć. Takie trochę magnesowe przepychanki! Pokonując siłę odpychania magnesu i zwojnicy wykonamy pracę, która zamieni się na energię elektryczną. Zasada zachowania energii zostanie spełniona.
Transformator – elektryczny kucharz od mocy
Transformator to mistrz zamiany napięć i natężeń prądów! Dzięki zjawisku indukcji elektromagnetycznej, może on zmieniać proporcje między liczbą zwojów w uzwojeniu pierwotnym i wtórnym a napięciami i natężeniami prądów. Pamiętaj jednak, że moc wtórna nigdy nie będzie większa niż pierwotna. Transformator to nie magik – energii nie stworzy, tylko ją przetworzy!
nwnp=UwUp
nwnp=IpIw
n w, n p – liczba zwojów uzwojenia wtórnego i pierwotnego
U w , U p – napięcia na uzwojeniu wtórnym i pierwotnym
I w , I p – natężenia prądów w uzwojeniu wtórnym i pierwotnym.
Chcesz dowiedzieć się więcej? Dołącz do mojego kursu magnetyzmu!
Jeśli chcesz zgłębić tajemnice pola magnetycznego jeszcze bardziej, a do tego nauczyć się rozwiązywać zadania jak prawdziwy magnesowy mistrz, zapraszam Cię do mojego kursu magnetyzmu! Znajdziesz tam pełno praktycznych przykładów, dodatkowych materiałów i ciekawostek, które sprawią, że fizyka stanie się Twoją ulubioną dziedziną. Wskakuj do świata magnesów już teraz!
Kliknij tutaj, aby dołączyć: fizyka-kursy.pl/kurs/magnetyzm