duminică, 9 iunie 2013

inductia magnetica

Inductia magnetica

Fiecarui punct din campul magnetic ii corespunde o marime vectoriala numita inductie magnetica. Campul magnetic este un camp vectorial care este descris cu ajutorul liniilor de camp. Vectorul inductie magnetica este tangenta la linia de camp in fiecare punct si are sensul liniei de camp. Inductia magnetica poate fi definita de relatia:
B = F/I·l,
in care se face I = 1A, l = 1m si atunci B = F, adica:inductia unui camp magnetic uniform este o marime vectoriala numeric egala cu forta cu care campul magnetic actioneaza asupra unui conductor lung de 1m, prin care trece un curent de un amper, cand este asezat perpendicular pe liniile campului magnetic.
Unitatea de masura a inductiei magnetice in sistem international se numeste tesla cu simbolul T.
[B]SI = [F]SI/[I]SI·[l]· = N/A·m = T(tesla)
Campul magnetic uniform are inductia de 1 T daca exercita o forta de 1N pe fiecare metru din lungimea conductorului asezat perpendicular pe liniile de camp prin care trece un curent de un amper.
Pentru caracterizarea campului magnetic este necesar ca pe langa inductia magnetica care este o marime care depinde si de proprietatile mediului, se introduce intensitatea campului magnetic notata cu H. Relatia intre cele doua marimi este
B = μ·H = μo·μr·H
μ - permeabilitatea magnetica absoluta, ce caracterizeaza proprietatile magnetice ale unui mediu;
μo = 4π·10-7(henry/metru = N/A2), este permeabilitatea magnetica a vidului.
In practica se foloseste o marime adimensionala egala cu raportul dintre permeabilitatea magnetica absoluta si cea a vidului, μr = μ/μo, numita permeabilitatea magnetica relativa a mediului respectiv.
Intensitatea campului magnetic depinde numai de forma si dimensiunile circuitului, precum si de curentul din circuit fiind independent de substanta. De exeplu:
a)Campul magnetic produs de un curent rectiliniu este caracterizat de linii de camp sub forma de cercuri concentrice in jurul conductorului. Pentru calculul campului magnetic din jurul unui conductor electric prin care circula curentul I, se foloseste circulatia campului magnetic definita ca o integrala curbilinie pe o curba inchisa.
circulatiaPentru a obtine valoarea intensitatii campului magnetic la distanta r de un conductor se considera drept curba inchisa pentru calculul circulatiei campului magnetic. Pe aceasta curba campul magnetic este constant(H iese de sub operatorul de integrare),
iar produsul scalar devine:produs scalar
In concluzie:
H·2πr = I
de unde
H = I/2πr,→ [H]SI = A/m
iar inductia magnetica intr-un
punct aflat la distanta r de conductor este:
B = μ·I/2πr
Din aceasta relatie se pate afla unitatea de masura pentru permeabilitatea magnetica a unui mediu: [μ]SI = [B]SI·[r]SI/[I]SI = N/A2 = H(Henry)/m
b)Intensitatea campului magnetic din centrul unei spire parcursa de un curent de intensitate I, are expresia
H = I/2r,
iar inductia magnetica are modulul
B = μo·μr·I/2r
unde r este raza spirei.
c)Intensitatea campului magnetic din interiorul unui solenoid parcurs de un curent de intensitate I se calculeaza folosind circulatia campului magnetic
campul.in.solenoidIn interiorul solenoidului intensitatea campului magnetic este constanta, iar Hint>>Hext , deci se considera Hext→0,pentru ca este mult mai slab decat Hint.Daca prin cele N spire ale solenoidului circula curentul de intensitate I, atunci
Hint·l = N·I,→Hint = N·I/l
Bint = μ·N·I/l

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu