Il campo magnetico è un'illustrazione che mira a descrivere e visualizzare come la forza magnetica è distribuita tra un oggetto magnetico o attorno a un oggetto magnetico stesso.
Come già sappiamo, i magneti hanno due poli chiamati polo nord e polo sud.
Se un magnete viene avvicinato a un altro magnete i cui poli sono dello stesso tipo, i due magneti subiranno repulsione.
È diverso se i due magneti vengono avvicinati a un diverso tipo di polo, i risultati sperimenteranno un'attrazione reciproca.
Visualizzazione del campo magnetico
Il campo magnetico può essere visualizzato in due modi, ovvero:
- Descritto matematicamente come un vettore. Ogni vettore in ogni punto sotto forma di una freccia ha una direzione e una grandezza che dipendono dall'intensità della forza magnetica in quel punto.
- Illustra l'uso delle linee. Ogni vettore è collegato da una linea continua e il numero di linee può essere il maggior numero possibile. Questo metodo è più spesso utilizzato per descrivere un campo magnetico.
Caratteristiche delle linee del campo magnetico
Le linee del campo magnetico hanno caratteristiche utili per l'analisi, ovvero:
- Ogni linea non si interseca mai
- Le linee diventeranno più strette nelle aree in cui il campo magnetico sta diventando più grande. Ciò indica che più sono vicine le linee del campo magnetico, maggiore è la forza magnetica nella regione.
- Queste linee non iniziano o si fermano da nessuna parte, ma le linee formano un cerchio chiuso e rimangono collegate nel materiale magnetico.
- La direzione del campo magnetico è rappresentata dalle frecce sulle linee. A volte, le frecce non vengono disegnate sulle linee del campo magnetico, ma il campo magnetico avrà sempre una direzione dal polo nord (nord) al polo sud (sud).
- Queste linee possono essere visualizzate in termini reali. Il metodo più semplice è spargere polvere di ghiaia di ferro attorno al magnete e produrrà le stesse caratteristiche delle linee del campo magnetico.
Formule di misurazione e campo magnetico
Il campo magnetico è una quantità vettoriale, quindi ci sono due aspetti per misurare il campo magnetico, vale a dire la sua grandezza e direzione.
Per misurare la direzione, possiamo usare una bussola magnetica. Se una bussola magnetica viene posizionata attorno a un campo magnetico, l'ago della bussola seguirà la direzione del campo magnetico anche in quel punto.
Leggi anche: Definizione e differenza di omonimi, omofoni e omografiNella formula del campo magnetico, l'ampiezza del campo magnetico è scritta con il simbolo B. In accordo con il sistema internazionale, l'importo ha unità in tesla (T) che è preso dal nome Nikola Tesla.
Tesla è definito come la forza del campo magnetico. Ad esempio, un piccolo frigorifero produce un campo magnetico di 0,001 T.
C'è un modo per creare un campo magnetico senza utilizzare un magnete, vale a dire conducendo una corrente elettrica.
Quando passiamo una corrente elettrica attraverso un filo (ad esempio collegandolo a una batteria), avremo due fenomeni. Maggiore è la corrente che scorre nel cavo, maggiore è il campo magnetico prodotto. Allo stesso modo, l'opposto.
In accordo con la legge di Ampere, i campi magnetici vengono applicati in molti modi in modo che alcune delle equazioni siano le seguenti:
Formula di magnitudine per il campo magnetico
B = μ I / 2 π r
Informazione:
- B = ampiezza del campo magnetico (T)
- μ = costante di permeabilità (4π 10-7 Tm / A)
- I = corrente elettrica (A)
- r = distanza dal cavo (m)
La formula per la quantità di corrente elettrica
Io = B 2πr / μ
Informazione:
- B = ampiezza del campo magnetico (T)
- μ = costante di permeabilità (4π 10-7 Tm / A)
- I = corrente elettrica (A)
- r = distanza dal cavo (m)
Determinazione del polo magnetico con la mano destra
Per scoprire la direzione, possiamo usare il principio della mano destra. Il pollice è la direzione del flusso di elettricità e le altre dita mostrano la direzione del campo magnetico attorno al filo.
La direzione del pollice rivolto verso l'alto indica la direzione del flusso elettrico con il simbolo i. Mentre la direzione degli altri quattro raggi rappresenta la direzione del campo megnet con il simbolo B. L'immagine sopra è in posizione orizzontale e verticale.
Esempi di problemi del campo magnetico e loro spiegazioni
Problema 1
Un filo elettrificato i = 4 A come mostrato di seguito!
Specificare:
- Intensità del campo magnetico nel punto A.
- Intensità del campo magnetico nel punto B
- La direzione del campo magnetico nel punto A.
- La direzione del campo magnetico nel punto B
Discussione:
Conosciuto
- I = 4 A
- r A = 2m
- r B = 1m
Insediamento
- B = μI / 2 π r A
- = 4 π 10 - 7 4/2 π 2
- = 4 10-7 T
Quindi il campo magnetico nel punto A è 4 10-7 T.
- B = μI / 2 π r B
- B = 4 π 10 - 7 4/2 π 1
- B = 8 10-7 T
Quindi il campo magnetico nel punto B è 8 10-7 T.
In un problema che richiede la direzione possiamo usare la regola della mano destra, in cui si presume che il pollice sia una corrente e le altre quattro dita siano un campo magnetico mentre si afferra il filo nel punto A.
Leggi anche: 24+ stili linguistici (tipi di Majas) insieme a comprensione completa ed esempiIn modo che la direzione del campo magnetico nel punto A sia verso l'esterno o verso il lettore.
In un problema che chiede la direzione possiamo usare la regola della mano destra, dove si presume che il pollice sia una corrente e le altre quattro dita siano un campo magnetico mentre si afferra il filo nel punto B.
In modo che la direzione del campo magnetico nel punto B sia in o lontano dal lettore
Problema 2
Guarda la seguente immagine!
Determina l'ampiezza e la direzione del campo magnetico nel punto P!
Discussione
La corrente A produrrà un campo magnetico nel punto P con la direzione di entrata nel campo, mentre la corrente B produce un campo magnetico con la direzione fuori dal campo.
La direzione secondo B a sta entrando nel campo.
Problema 3
Guarda l'immagine sopra, un filo con una corrente elettrica è posizionato vicino alla bussola magnetica. Quanta corrente elettrica (e direzione) è necessaria per annullare il campo magnetico terrestre contro la bussola in modo che la bussola non funzioni?
Si presume che il campo magnetico terrestre sia
Discussione
Utilizzando la formula del campo magnetico:
Puoi trovare la quantità di corrente elettrica, ovvero:
Sai che la distanza r dalla bussola al cavo è 0,05 m. quindi ottenuto:
Usando la regola della mano destra dobbiamo posizionare i pollici verso il basso in modo che le altre dita siano nella direzione opposta al campo magnetico della bussola. In modo che la direzione della corrente deve penetrare verso la carta / schermo, lontano da noi.
Problema 4
I fili A e B sono distanti 1 m e sono alimentati rispettivamente da 1 A e 2 A nella direzione mostrata nella figura sotto.
Determina la posizione del punto C dove l'intensità del campo magnetico è ZERO!
Discussione
Affinché l'intensità di campo sia zero, le intensità di campo prodotte dal filo A e dal filo B devono essere opposte e uguali. Le posizioni possibili sono a sinistra del filo A oa destra del filo B. Quale prendere, porta il punto più vicino alla forza della corrente più piccola. In modo che la posizione sia a sinistra del filo A, nomina la distanza come x.
Questa è la spiegazione del materiale del campo magnetico ed esempi di problemi. Può essere utile.
Riferimento:
- Materia del campo magnetico
- Comprensione del campo magnetico
- Campo magnetico: formula, definizione, materia completa, problema di esempio
- Campo magnetico: definizione, tipi, formule, problemi di esempio