Eremu eta Indar Magnetikoak: Oinarrizko Kontzeptuak
Enviado por Chuletator online y clasificado en Física
Escrito el en vasco con un tamaño de 5,24 KB
Eremu Magnetikoak eta Indar Magnetikoak
Korronte elektriko batek edo mugimenduan dagoen karga batek eremu magnetiko bat sortzen du, kargaren, abiaduraren eta distantziaren araberakoa dena. Eremu magnetiko batek, aldi berean, karga baten gainean indar bat eragiten du. Indar hori bektorialki adierazten da: Fm = q (v × B).
Korronte Paraleloen eta Antiparaleloen arteko Indarrak
Bi korronte elektriko paralelo elkarrengandik hurbil daudenean, elkarren artean indar bat eragiten dute. Noranzko bereko korronteek elkar erakartzen dute, eta aurkako noranzkoek, aldiz, elkar aldaratzen dute.
I1 korronteak eremu magnetiko bat sortzen du bigarren eroalean, eta B1-ek bigarren eroalean indar bat eragiten du, B1 bigarren eroalearekiko perpendikularra delako. Era berean, I2 korronteak ere eremu magnetiko bat sortzen du, eta ondorioz, indar bat sortzen du lehenengo eroalean. Indar horiek Newtonen hirugarren legea betetzen dute: F12 = -F21. Luzera-unitateko indarraren formula ere badago.
Amperearen Definizioa
Amperearen definizioa korronte elektrikoaren unitatea da, eta bi eroale paraleloen arteko indarrean oinarritzen da. Ampere bat da hutsean metro bateko distantziara dauden bi eroale paralelo infinitu eta mehek, bakoitzak ampere bateko korrontea daramanean, metro linealeko 2 × 10-7 newtoneko indarra eragiten dutenean.
Korronte Elektrikoek Sortutako Eremu Magnetikoa
Oersted-en Esperimentua
Oersted-en esperimentuan, iparrorratz bat korrontea daraman hari eroale bati hurbilduz gero, iparrorratza hariarekiko perpendikular jarriko da. Esperimentu honen ondorioa da mugitzen diren karga elektrikoek inguruan eremu elektrikoa eta magnetikoa sortzen dituztela, korronte elektrikoarekiko norabide perpendikularrean.
Biot-Savart-en Legea
Eremu magnetikoa Biot-Savart-en legetik abiatuta kalkulatzen da. Lege honek korronte elektriko batek sortutako eremu magnetikoaren modulua, norabidea eta noranzkoa zehazten ditu.
- Modulua: Eremuaren modulua intentsitatearekiko zuzenki proportzionala da, eta puntua eta eroalearen arteko distantziarekiko alderantziz proportzionala.
- Norabidea: Eroalearekiko perpendikularra eta eremu-lerroarekiko tangentziala da.
- Noranzkoa: Eskuineko eskuaren arauaz zehazten da.
Korronte Zirkularraren Eremu Magnetikoa
Korronte zirkularra espira bat da, eta bere zentroko eremu magnetikoa formula baten bidez kalkulatzen da.
- Modulua: Honen modulua intentsitatearekiko zuzenki proportzionala da, eta espiraren erradioarekiko alderantziz proportzionala.
- Norabidea: Espiraren planoarekiko perpendikularra da.
- Noranzkoa: Torlojuaren arauaz zehazten da.
Espira baten eremu magnetikoak imanen eremu magnetikoen oso antzekoak dira. Horregatik, elektroiman kontzeptua sortzen da.
Eremu Magnetiko Uniforme Batean Eragindako Indarrak
Higitzen Ari Den Karga Puntual Baten Gainean
Eremu magnetiko batean karga bat geldirik kokatzen badugu, bere gainean ez da indarrik azalduko; mugimenduan badago, ordea, indar batek eragiten du haren gainean. Indar honen propietateak hauek dira:
- Abiadura eremuaren paralelo denean, indarra nulua da. Indarra maximoa da biak perpendikularrak direnean.
- Indarra kargaren balioarekiko, abiadurarekiko eta eremu magnetikoaren intentsitatearekiko zuzenki proportzionala da.
- Abiadurarekiko eta eremu magnetikoarekiko perpendikularra da.
Indar hau Lorentzen legearen bidez adierazten da: F = q(v × B) (bektorialki).
Indar honen ezaugarriak:
- Modulua: F = q · v · B · sin(α), non α v eta B bektoreen arteko angelua den.
- Norabidea: Partikularen abiadurak eta indukzio magnetikoak osatzen duten planoarekiko perpendikularra.
- Noranzkoa: Ezker eskuaren arauaren araberakoa.
Hortaz, q karga bat eremu magnetiko uniforme batean eremuarekiko perpendikularra den abiadura batez sartzen bada, kargak higidura zirkular uniformea egingo du. Erradioaren formula R = mv / (|q|B) da. Erradioa partikularen masa eta abiadurarekiko zuzenki proportzionala da, eta bere karga eta eremu magnetikoarekiko alderantziz proportzionala. Biraketaren noranzkoa kargaren zeinuaren araberakoa izango da.
Korronte Elektrikoaren Eroale Lineal Baten Gainean
Korronte-elementu bat higitzen ari diren kargen multzoa da. Honek eremu magnetiko baten barruan indar bat jasaten du, Lorentzen indar guztien emaitza dena. Indar hau Laplaceren legearen bidez adierazten da: Fm = I (L × B).
Indar honen ezaugarriak:
- Modulua: |F| = I · l · B · sin(α), non α L eta B bektoreen arteko angelua den.
- Norabidea: Eremuarekiko eta hariarekiko perpendikularra.
- Noranzkoa: Eskuineko eskuaren arauaren araberakoa.