Pole magnetyczne: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
PG (dyskusja | edycje)
m Wycofano edycje użytkownika Dziennik5 (dyskusja). Autor przywróconej wersji to PG.
Linia 1:
{{Inne znaczenia|pojęcia z zakresu fizyki|[[Pola magnetyczne|Pola magnetyczne (literatura)]]}}
[[Plik:Magnet0873.png|thumb|right|250px|Linie pola magnetycznego (uzyskane za pomocą [[opiłki|opiłków]] [[ferromagnetyk|ferromagnetycznego]] [[żelazo|żelaza]]) dookoła [[magnes]]u sztabkowego]]
[[Plik:Cyclotron motion.jpg|thumb|250px|Wiązka elektronów poruszających się po orbicie kołowej w stałym polu magnetycznym]]
 
Linia 8:
Pole magnetyczne jest [[pole wektorowe|polem wektorowym]]. [[wielkość fizyczna|Wielkościami fizycznymi]] używanymi do opisu pola magnetycznego są: [[indukcja magnetyczna]] ''B'' oraz [[natężenie pola magnetycznego]] ''H''. Między tymi wielkościami zachodzi związek
 
:: <math>\vec B = \mu \vec H </math>
gdzie ''μ'' – [[przenikalność magnetyczna]] ośrodka.
 
Pole magnetyczne definiuje się przez siłę, jaka działa na poruszający się ładunek w tym polu, zwaną [[Siła Lorentza|siłą Lorentza]]. W układzie [[Układ SI|SI]] siła ta wyraża się wzorem:
: <math> \vec{F} = q \vec{v} \times \vec{B}</math>
gdzie:
: <math> \vec{F}</math> – siła działająca na ładunek,
: <math> \times \ </math> – symbol [[iloczyn wektorowy|iloczynu wektorowego]],
: ''q'' – [[ładunek elektryczny]],
: <math> \vec{v} \ </math> – [[prędkość]] ładunku,
: <math>\vec{B}</math> – wektor [[indukcja magnetyczna|indukcji magnetycznej]].
 
Wzór na siłę zapisany skalarnie ma postać:
: <math>F = qvB\sin\alpha\,</math>
gdzie ''α'' to kąt pomiędzy wektorem prędkości a [[indukcja magnetyczna|indukcji magnetycznej]].
 
Linia 33:
Niektóre [[materiał magnetyczny|materiały magnetyczne]], jak np. [[ferromagnetyk]]i, wytwarzają stałe pole magnetyczne. Jest to spowodowane superpozycją orbitalnych momentów magnetycznych elektronów (w półklasycznym modelu Bohra przez orbitalny ruch obdarzonych ładunkiem elektrycznym [[elektron]]ów wokół jądra). Zjawisko to jest dokładniej wyjaśnione w opisie [[magnetyzm]]u.
 
Pole magnetyczne jest też wytwarzane przez zmienne pole elektryczne. Z kolei zmienne pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne. Takie wzajemnie indukowanie się pól zachodzi w [[Promieniowanie elektromagnetyczne|fali elektromagnetycznej]]. Stałe w czasie pole magnetyczne nie wytwarza pola elektrycznego - wynika to wprost z równań Maxwella.
 
Pole magnetyczne jest bezźródłowe, co wyraża [[Prawo Gaussa (elektryczność)#Odpowiednik dla magnetyzmu|prawo Gaussa]] dla magnetyzmu. Wynika z niego, że linie pola magnetycznego tworzą zamknięte krzywe, nie zaczynają się, ani się nie kończą inaczej niż w polu elektrycznym, gdzie linie pola elektrostatycznego wychodzą z ładunków dodatnich i zbiegają się w ładunkach ujemnych.
 
== Pole magnetyczne jako konsekwencja szczególnej teorii względności ==
Pole magnetyczne, będące składnikiem pola elektromagnetycznego, jest różnie widziane w zależności od obserwatora. Wielkości pól elektrycznego i magnetycznego zależą od układu odniesienia obserwatora ([[Pole elektromagnetyczne#Transformata pola|transformata pola]]). Powstawanie pola magnetycznego w wyniku przepływu prądu (ruchu ładunków) można tłumaczyć jako konsekwencję skrócenia przestrzeni dla poruszających się ładunków ([[Wzór Lorentza|skrócenie Lorentza]]), skutkującego powstawaniem różnicy między ładunkami poruszającymi się i spoczywającymi. W efekcie tego pojawia się dodatkowa siła kulombowska pomiędzy tymi ładunkami. Pole magnetyczne jest nierozerwalnie związane z polem elektrycznym. Pole magnetyczne jest w istocie swego rodzaju "pomocniczym„pomocniczym polem"polem” w rozważaniach oddziaływań elektromagnetycznych. W rzeczywistości jest ono polem elektrycznym, pojawiającym się "dodatkowo"„dodatkowo” w odniesieniu do wzajemnie ruchomych ładunków jako konsekwencja [[szczególna teoria względności|szczególnej teorii względności]] [[Albert Einstein|Einsteina]]. Teoretycznie można by tak skonstruować prawa elektromagnetyzmu, by nie było w nich pola magnetycznego, jednak byłyby one niewygodne w użyciu.
 
== Zobacz też ==