Magnetism: Skillnad mellan sidversioner
Hakan (diskussion | bidrag) |
Hakan (diskussion | bidrag) |
||
| Rad 2: | Rad 2: | ||
=== Fältlinjer === | === Fältlinjer === | ||
[[File:VFPt cylindrical magnet thumb.svg|thumb|Magnetfältet från en cylindrisk stavmagnet med fältriktningar och polbeteckningar. CC By SA, Sv WP]] | |||
Fältlinjer från nord till syd kring en permanentmagnet. | Fältlinjer från nord till syd kring en permanentmagnet. | ||
| Rad 10: | Rad 11: | ||
En kompassnåls nordände (röd) pekar mot syd på en annan magnet. Det gör att nord pekar åt samma håll som fältlinjerna. | En kompassnåls nordände (röd) pekar mot syd på en annan magnet. Det gör att nord pekar åt samma håll som fältlinjerna. | ||
{{clear}} | |||
=== Flödestäthet === | === Flödestäthet och magnetfältet kring en elektrisk ledare=== | ||
[[File:MagneticFieldAroundCurrent.png|mini|Del av magnetfältet runt en ledare. CC By SA, Sv WP]] | |||
Magnetsik flödestäthet (fältstyrka) betecknas B och har enheten Tesla. | Magnetsik flödestäthet (fältstyrka) betecknas B och har enheten Tesla. | ||
Tumregeln (kallas även skruvregeln) visar de magnetiska fältlinjernas riktning runt en elektrisk ledare. | Tumregeln (kallas även skruvregeln) visar de magnetiska fältlinjernas riktning runt en elektrisk ledare. | ||
{{clear}} | |||
=== Kraften på en ledare i ett magnetfält === | === Kraften på en ledare i ett magnetfält === | ||
| Rad 28: | Rad 32: | ||
Riktningen på kraften fås med hjälp av handregeln. (högerhanden). | Riktningen på kraften fås med hjälp av handregeln. (högerhanden). | ||
{{clear}} | |||
=== Kraften mellan två raka och parallella ledare === | === Kraften mellan två raka och parallella ledare === | ||
| Rad 36: | Rad 41: | ||
där a är avståndet mellan ledarna. | där a är avståndet mellan ledarna. | ||
{{clear}} | |||
=== Spolar === | === Spolar === | ||
[[Fil:Permeabilitet-2.png| thumb|'''B'''-fält i diamagnetiska, paramagnetiska och ferromagnetiska material. CC By SA, Sv WP]] | |||
Om en ledare lindas till en spole så förstärks fältet för varje varv. | Om en ledare lindas till en spole så förstärks fältet för varje varv. | ||
| Rad 48: | Rad 56: | ||
En spole kan förbättras med en järnkärna. Järn är ett ferromagnetsikt material som förstärker magnetfältet genom att atomernas magnetfält orienteras i det yttre fältets riktning. . | En spole kan förbättras med en järnkärna. Järn är ett ferromagnetsikt material som förstärker magnetfältet genom att atomernas magnetfält orienteras i det yttre fältets riktning. . | ||
{{clear}} | |||
=== Laddningar i magnetfält === | === Laddningar i magnetfält === | ||
| Rad 56: | Rad 65: | ||
där Q är laddningen, v är hastigheten vinkelrätt mot fältet och B är flödestätheten i magnetfältet. | där Q är laddningen, v är hastigheten vinkelrätt mot fältet och B är flödestätheten i magnetfältet. | ||
{{clear}} | |||
=== Jorden är en magnet === | === Jorden är en magnet === | ||
| Rad 64: | Rad 74: | ||
{{svwp|Jordens_magnetfält}} | {{svwp|Jordens_magnetfält}} | ||
{{clear}} | |||
=== Tekniska tillämpningar === | === Tekniska tillämpningar === | ||
Elektromagnetismen är mycket viktig i tekniska tillämningar, exempelvis elektriska generatorer och motorer. | Elektromagnetismen är mycket viktig i tekniska tillämningar, exempelvis elektriska generatorer och motorer. | ||
{{clear}} | |||
=== Länkar === | |||
: {{svwp | Magnetfält}} | |||
== Kap 5 s 72-75 + s 79 == | == Kap 5 s 72-75 + s 79 == | ||
Versionen från 11 november 2014 kl. 19.13
Magnetism en sammanfattning
Fältlinjer
Fältlinjer från nord till syd kring en permanentmagnet.
Fältet är starkare ju tätare mellan fältlinjerna.
Om det är samma avstånd mellan fältlinjerna och de är parallella kallas fältet homogent. Fältet kan även beskrivas med vektorer.
En kompassnåls nordände (röd) pekar mot syd på en annan magnet. Det gör att nord pekar åt samma håll som fältlinjerna.
Flödestäthet och magnetfältet kring en elektrisk ledare
Magnetsik flödestäthet (fältstyrka) betecknas B och har enheten Tesla.
Tumregeln (kallas även skruvregeln) visar de magnetiska fältlinjernas riktning runt en elektrisk ledare.
Kraften på en ledare i ett magnetfält
Sätt en strömförande ledare i ett befintligt magnetsikt fält och den kommer att påverkas av en kraft. Förutsättningen är att ledare är vinkelrät mot det magnetiska fältet. Om en inte är vinklerät får man räkna med den vinkelrät komposanten.
Formel F=I l B
där F är kraften, I är strömmen i ledaaren, l är ledarens längd (projicerad vinkelrätt mot fältet) och B är magnetfältets styrka. F är vinkelrät mot både ledare och magnetfält.
Genom att lösa ut B i formeln ovan kan man definera flödestätheten B = F / I l. Enheten för flödestätheten är N/Am vilket är en Tesla.
Riktningen på kraften fås med hjälp av handregeln. (högerhanden).
Kraften mellan två raka och parallella ledare
Kraften mellan två raka och parallella ledqare är
F = 2 10-7 I2 l /a
där a är avståndet mellan ledarna.
Spolar
Om en ledare lindas till en spole så förstärks fältet för varje varv.
magnetfältet i en lång rak spole är
B = u0 N I/ l
u0 är permeabiliteten för vakuum och har värdet 4 pi 10-7 N / A2 (T m /A)
En spole kan förbättras med en järnkärna. Järn är ett ferromagnetsikt material som förstärker magnetfältet genom att atomernas magnetfält orienteras i det yttre fältets riktning. .
Laddningar i magnetfält
En laddad partikel som rör sig i ett magnetfält påverkas med en kraft
F = Q v B
där Q är laddningen, v är hastigheten vinkelrätt mot fältet och B är flödestätheten i magnetfältet.
Jorden är en magnet
Jorden är en permanentmagnet. Flödestätheten vid jordens yta är mellan 30 - 60 uTesla. Det är högst vid polerna och lägst vid ekvatorn.
Magnetfälten orsakasa av elektronernas rörelser i en ledare eller en permanentmagnet.
Wikipedia skriver om Jordens_magnetfält
Tekniska tillämpningar
Elektromagnetismen är mycket viktig i tekniska tillämningar, exempelvis elektriska generatorer och motorer.
Länkar
Kap 5 s 72-75 + s 79
Magnetfält kring elektriska ledare
Kap 5 s 75-78
Kap 5 s 80-83
Kap 5 s 83-85
Kap 5 s 86-90
Kap 5 s 91-97
Kap 5 s 98-104
Induktion
Induktion behandlas i kapitel 6 i Heureka 2.
Växelströmstranformatorn