Eremu Magnetikoaren Ondorioak

Higitzen ari den karga puntual baten gainean. Eremu magnetiko batean, ez da gauza bera gertatzen. Eremu magnetiko baten barruan geldirik dagoen karga bat kokatzen badugu, bere gainean garbi azaltzen da. ·Abiadura eremuaren paraleloa denean indarra nulua da. Indarra maximoa da, abiadura eta eremu perpendikularrak direnean. ·Kargaren balioa qren abiaduraren eta eremuaren intentsitatearen zuzenki proportzionala da. ·Abiadurarekiko eta eremuaren intentsitatearekiko perpendikularra da. Ezaugarriak: Modulua, formula. Norabidea, abiadura eta indukzio magnetikoak osatzen duten planoarekiko perpendikularra. Noranzkoa, v B biderik laburrenetik biratzean torlojuaren higiduraren noranzkoa. q eremu magnetiko uniforme batean sartzen bada, eremuarekiko perpendikularra den abiaduraz, Lorentzen indarrak higidura zirkular uniformea burutzera behartuko du. Erradioa eta indukzio magnetikoarekin eta kargaren abiadurarekin erlazio dezakegu, eragiten dion indar zentripetua Lorentzen indarra da. Ibilbidearen erradioa, partikularen masa eta abiadurarekiko zuzenki proportzionala da eta bere kargarekiko eta eremu magnetikoaren alderantziz proportzionala, norantza kargaren seinuaren arabera.

Korronte eroale lineal baten gainean, higitzen ari diren kargen multzoa da, eremu mag baten barruan dagoenean indar bat jasaten du, korrontea osattzen duten q egindako Lorentzen indar guztien erresultantea da indarra

Korronte elektrikoen arteko indarren zergatia. Mugitzen ari den karga batek eremu magnetiko bat sortzen duela, kargaren balioaren, abiaduraren eta distantziaren menpekoa dena (Biot-Savart-en legea). Korronte elektriko batek ere eremu magnetiko bat sortzen du. Eremu magnetiko batek karga baten gainean indar jakin bat eragiten du. Lorentzen indarra. X. Eremu magnetikoaren barruan korronte elementu bat dagoenean, eremuak indar magnetikoa eragiten dio korronteari.X. Korronte paraleloen edo antiparareloen arteko indarrak. Noranzko bereko bi korronte daudenean erakarpen indarrak sortzen dira, eta aurkako noranzko bi korronte daudenean, aldiz, aldarapen indarrak. X. 1.korronteak eremu magnetiko hau sortzen du bigarrena dagoen tokianX. 2. Eroalearen gainean indarra eragiten du. B 2. eroalekiko perpendikularra denez, indarraren modulua honako hau da X. Modu berean, 2.korronteak eremu magnetiko bat sortzen du lehenengoa dagoen lekuan eta, ondorioz, 1.eroalearen gainean indar batek eragiten du, modulua eta norabidea berdinak dira, baina bere noranzkoa aurkakoa da akzio-erreakzio indarrak direlako. Eroaleek luzera-unitateko jasaten duten indarra kalkulatzeko, aurreko adierazpenean F/l egitea baino ez dago eta hauxe da X. Ampereren definizioa. Amperea korronte-intentsitatearen unitatea da SI-ean. Amperea definitzeko korronteen arteko indarra erabiltzen da. Hutsean eta metro bateko distantziara dauden bi eroale zuzen paralelo eta mugagabetatik zirkulatzen ari den korronte-intentsitatea ampere batekoa da baldin eta luzera-metro bakoitzeko erakarpen edo aldarapen indarra 2.10-7 N-koa bada

Oersteden esperimentua. Mugitzen diren karga elektrikoek eremu magnetikoa sortzen dute. Ondorengo esperimentuan ikusten da: iparrorratz bat korrontea daraman hari eroale bati hurbilduz gero, iparrorratza hariarekiko perpendikularra den norabidean jarriko da. Oersted daniarrak 1819. urtean egin zuen saio sinple hori, eta horrenbestez, elektrizitatea eta magnetismoaren artean dagoen lotura frogatu zuen lehendabiziko aldiz. Saio horren ondorioa honako hau da: mugitzen diren karga elektrikoek inguruan eremu elektrikoa sortzen dute, eta baita eremu magnetikoa ere, korronte elektrikoarekiko norabide perpendikularrean Biot-Savarten legea. Lege honek korronteek sortutako eremu magnetikoa zehazten du. Behean, I korrontea daraman elementu infitinesimal batek sortzen duen eremu magnetikoa daukagu X. Korronte zuzena eta infinitua. Irudian I korronte batek a distantziara dagoen puntu batean sortutako eremu magnetikoa adierazten da, puntu horretatik pasatzen den eremu lerroa eta B marraztuta daudelarik. Eremu lerroak zirkularrak dira eta hariarekiko perpendikularrak. Eremu magnetikoa Biot-Savart-em legetik abiatuta kalkulatzen da, modulurako horrelako adierazpena lortuz: - Eremu magnetikoaren modulua, edozein puntutan, intentsitatearekiko (I) zuzenki proportzionala da eta puntua eta eroalearen artean dagoen distantziarekiko (a) alderantzizko proportzionala. - Eremuaren norabidea eroalearekiko perpendikularra da. Irudian ikusten denez, B bektorea hariareko perpendikularra den plano batean dago kokatuta, eremu lerroarekiko tangentea izanik. - Bere noranzkoa torlojuaren arauaz edo eskuin eskuaren arauaz zehazten da: X. Korronte zirkularra. Korronte zirkularra espira bat da eta bere zentroan agertzen den eremu magnetikoa kalkulatzeko berriro ere Biot-Savart-en legea erabiliko dugu. Integralaren emaitzak, kasu honetan, horrelako balioa ematen digu eremuaren modulurako: X. - Eremu magnetikoaren modulua, edozein puntutan, intentsitatearekiko (I) zuzenki proportzionala da eta espiraren erradioarekiko (R) alderantzizko proportzionala. - Eremuaren norabidea espiraren planoarekiko perpendikularra da. - Bere noranzkoa torlojuaren edo sakakortxoaren arauaz zehazten da:X. Espira zeharkatzen duten eremu lerroei erreparatuz gero, zera ikusten dugu: Lerroak espiraren goiko aldetik ateratzen dira eta beheko partetik sartu. Iman batekin alderatzen badugu, goiko aldea Ipar poloa litzateke eta beheko aldea, berriz, Hego poloa.

Behaketa esperimentalak: korronte elektrikoaren indukzioa: Faraday-ren esperientziak Eremu magnetikotik korronte elektrikoa induzi daitekeela frogatu zuen Faraday-k saiakuntza batzuk egin ondoren. 1. Saiakuntza: iman baten higidura harilaren barnean Faraday-k hari eroalezko harilaren muturrak galbanometro (korronterik dagoen detektatzeko aparagailua) batean konektatu zituen. Lortu zuena zera izan zen: Imana harilerantz hurbiltzean, korronte induzitua sortzen zen imana higitzen ari zen bitartean. Imana urruntzean, berriz, korronte induzituaren noranzkoa aldatzen zen. Harila geldirik egonda ez zen korronte induziturik sortzen. 2. Saiakuntza: zirkuitu elektriko baten itxiera eta irekiera. Faraday-k bi haril burdinazko haga batean kiribildu zituen. Haril bat bateria batera konektatuta dago eta etengailu baten bidez zirkuitua (lehenengo zirkuitua) itxi edo ireki egin ahal da. Beste harila galbanometro batera konektatuta dago eta inolako bateririk ez dago zirkuitu horretan (bigarren zirkuitua). Saiakuntza honen emaitzak hauek izan ziren: Etengailua konektatzean, korronte elektrikoa induzitzen da bigarren harilean. Bi hariletako korronteek elkarren aurkako noranzkoak dituzte. Etengailua deskonektatzean, beste korronte elektriko bat induzitzen da bigarren harilean. Kasu horretan induzituriko korrontea lehenengo zirkuituak sortzen duen eremu magnetiko aldakorren ondorioa da. Fluxu magnetikoa: Faraday-k era kualitatiboan azaldu zuen indukzio elektromagnetikoa deritzon fenomenoa. Prozesu fisiko hori azaltzen duen lege matematikoari Faraday-ren legea deritzo, eta fluxu magnetikoa deritzon magnitudearen bidez adierazten da. Izan ere, Faraday-ren saiakuntzetatik ondoriozta daitekeenez zirkuitu batean induzituriko korronte elektrikoa zirkuituan zeharreko fluxu magnetikoaren aldakuntzaren ondorioz sortzen da. Gainazal batean zeharreko fluxu magnetikoa (Φ), neurri bat da gainazal hori zeharkatzen duen indukzio-lerroen kopurua adierazten duena. SI-eko unitatea Weber (Wb) da. ٭ Orokorrean, gainazal baten zeharreko fluxu magnetikoa, horrela kalkulatzen da:X. Eremu uniformea eta gainazala laua direnean, horrela kalkulatzen da fluxu magnetikoa: X. non S azalera bektorea den, modulua azaleraren balio duena eta norabidea azalerarekiko perpendikularra. Fluxuaren aldaketaren arrazoirik ohikoenak hauexek izaten dira: ٭ B, eremuaren intentsitatea, aldatzea. ٭ Zirkuituaren orientabidea eremu magnetikoaren barruan aldatzea, hau da, α aldatzea. ٭ Zirkuitua eremu magnetikoaren barruan desplazamendu mugimendua izatea, hau da, S aldatzea. Lenz-en legea: Korronte induzituaren noranzkoa zehazteko araua da, eta hala dio: induzituriko korrontearen noranzkoa korronte hori sorrarazten duen kausaren aurkakoa da. Adibidez, iman baten ipar poloa espira baterantz hurbiltzean, handitu egiten dugu espiran zeharreko fluxu magnetikoa. Lenz-en legearen arabera, korronte induzituaren noranzkoa, fluxu magnetikoaren aldakuntzari aurka egingo dio eta ipar polo bat sortuko da alde horretan hurbiltzen ari den ipar poloa aldentzeko. Aldiz, imana urruntzean korrontearen noranzkoa alderantzikatu egiten da, aurkako eremu magnetiko bat sortuz eta espiraren alde horretan hego polo bat sortuko da aldentzen ari den ipar poloa erakartzeko.X. Faraday-ren legea: Indukzio elektromagnetikoa deritzon fenomeno hori lege magnetiko baten bidez formula daiteke eta horrela dio: zirkuitu bateko indar elektroeragile (iee) induzitua, zirkuitu horretan sortzen den fluxu magnetikoaren aldaketaren abiaduraren berdina da, zeinuz aldatuta. ٭ Denbora tarte batean batez besteko indar elektroeragilea honela kalkulatzen da:X non zeinu negatiboak adierazten digun indar elektroeragile induzitua fluxu magnetikoaren aldakuntzaren aurkakoa dela (Lenz-en legea). ٭ Fluxua denboraren funtzioa denean, aldiuneko indar elektroeragilea Faraday-ren legearen bidez kalkulatzen da, fluxuaren denborarekiko deribatua eginez: X

Alternadorea energia mekanikoa energia elektrikoa bihurtu egiten duen sorgailu mota bat da. Alternadoreak korronte alternoa sortzen du indukzio magnetikoaren bidez. Gure etxeetan erabiltzen dugun korrontea alternoa da, garraiatzeko abantailak dituelako korronte jarraiaren aldean. Alternadorearen oinarri teorikoa Faraday eta Lenz-en legea da eta eraikitzeko modu sinple bat eremu magnetiko baten barruan espira edo haril bat biraka jartzea da, irudian ikusten den bezala. X. Horrela, espira zeharkatzen duen fluxu magnetikoa denborarekin aldatu egiten da eta, Faraday-ren legearen arabera, indar elektroeragile bat, ε, induzituko da espiran eta horrek kanpo zirkuitu batean elektrizitatea zirkularazten du. Espiraren biraketaren abiadura angeluarra ω izanda, hau da sortutako iee: X. Espira bakarra izan beharrean N espirako harila bada:X. Ikusten denez, iee sinusoidalki aldatzen da denborarekin beheko grafikoan adierazten den bezala: X. Sortutako iee periodikoa da eta bere maiztasuna espiraren biraketaren maiztasun berbera da, abiadura angeluarrarekin honela erlazionatuta dagoena:X. Guk erabiltzen dugun korrronte alternoaren maiztasuna 50 Hz-koa da, hau da, korrontearen noranzkoa 50 aldiz segundu bakoitzeko aldatzen denekoa. Indar elektroeragilea maximoa da sinu funtzioa 1 denean eta bere balioa hau da:X. Erabili dugun eskema teoriko horretan, espira birarazten da imanaren barruan. Aldiz, praktikan, hobe da imana biraraztea hariaren inguruan, errazago atera baitaitezke intentsitatea daramaten kableak X

Higidura periodikoak:denbora tarte konstante bat pasa ondoren errepikatzen diren higidurak.Ab:Higidura zirkular uniformea.Higidura oszilakorra:oreka puntuaren alde bietara mugitzen.Denbora berdinenean higikariaren aldagai guztiak berdinak badira perodikoa. Ad:Pendulua edo maguki masad.xHigidura Harmoniko Sinplea lerro zuzenean mugi eta modu periodiko 1ean oreka-puntuaren 2 alboetatik ibiltze partikularena.xHHS-ren magnitudeen definizioa:Oszilazioa:mugimendu osoa,higikaria . batetik ateratzen denetik =. itzuli.Oreka puntuaO:higikariak egiten duen _1:2.AnplitudeaA:distantzia btw oreka. mutur, partikularen despla max.Elongazioax:partikularen posizioa,O.dist,+-.PeriodoaT:oszilazio 1egiteko denbora.Maiztasunaf:zenbat oszilazio egi higikariak,unitatea hertz.Maiztasun angeluarraw:formula unitatea rad/s.Hasierako fasea:t=0 higikariak duen posizioa,Rad. Posizioaren ekuazioa:HHS HZU 1 proekziotzat har daiteke.xAbiaduraren ekuazioa:posizioaren ekuazioaren deribatua denborarekiko.xVmax kalkulatzeko kosinuaren balioa 1 izanx.Amax oreka puntutik pasatzerakoan lortzen.Amin cos 0 denean.Azelerazioa ekuazioa:denborarekiko abiaduraren deribatua.x Azmax sin 1 eta elong max x.Azmin sin0 hau oreka puntuan.x

Norabide berean baina aurkako noranzkoan hedatzen ari diren anplitude eta maiztasun bereko 2 uhinen interferentziaz sortzen diren uhinei deritze.Uhin-higidura ingurune mugatuetan hedatzean sortzen dira uhin geldikorrak muturrean sorturiko islapenaren ondorioz.Islatutako uhina jatorrizkoaten maiztasune eta anplitude berdinak ditu,eta biak gainezartzean sortzen da uhin geldikorra, eta hauek uhin-interferentziaren kasu partikularrak dira.x Uhin gedikorretan anplutudea nulua den.nodo eta anpl max.sabela.Gainezarmen printzipioa:Uhin-interferentzietan gainazarmen printzipioa betetzen:eskualde beretik,une berean,uhin bi edo+igarotzean,.bakoitzaren benetako elongazioa uhin bakoitzak bere aldetik sortutakoelongazioaren arteko batura bektoriala.Hari bateko uhin geldikorrak:2 muturrak finko dituen harietan eragindako bibrazioek eta muturreko islapenen eraginez uhin geldikorrak sortzen dira.Hariaren muturreko.nodoak dira,.horietan bibraziorik ez.ondoz ondoko bi nodoen arteko dist ⅄/2 x.Bibrazio modu normal bakoitzari dagokion maiztasuna kalkula dezakegu hariko uhinen hedapen abiaduraren eta uhin-luzerarenaraberakoa x.Maiztasun txikiari n=1 lehenengo harmonikoa deritzo.Mutur bakar batean finkaturiko haria:Mutur finkoa nodoa eta mutur askea sabela.Nodo eta sabel baten dist ⅄/4 eta erlazioa n⅄/4 n=1,3,5 x.Serie harmonikoaren maiztasun bakoitzaren balioa hariko uhinen hedapen abiaduraren mendekoa x.Hodi bateko uhin geldikorrak:2 muturretatik irekitako hodiak.” muturretan sabelak sortu.Uhin luzera kalkulatzeko L=n⅄/2 n=1,2,3.Maiztasuna k:v=⅄·f→ f=v/⅄ x.Mutur bakar batetik irekitako hodiak:itxitako muturrean nodoa eta irekian sabela sortu.Uhin-luzera:L=n·⅄/4 n=1,3,5. Maiztasuna:v=⅄.f→f=v/⅄.Uhin geldikorren Ad:kordetan.