Ako funguje magnetické pole?
Ako funguje magnetické pole?
Magnetické pole je priestor okolo magnetu alebo vodiča s elektrickým prúdom, v ktorom pôsobia magnetické sily. Vďaka nemu sa opačné póly magnetov priťahujú, rovnaké póly odpudzujú a feromagnetické materiály reagujú na priblíženie magnetu.
- Každý bežný magnet má severný a južný pól.
- Opačné póly sa priťahujú, rovnaké sa odpudzujú.
- Magnetické siločiary tvoria uzavreté krivky.
- Magnetické pole vytvára aj elektrický prúd.
Ako magnetické pole vzniká?
Pri permanentnom magnete súvisí magnetické pole predovšetkým s magnetickými momentmi elektrónov a ich usporiadaním v materiáli.
Vo feromagnetických látkach, ako je železo, nikel alebo kobalt, vznikajú malé oblasti označované ako magnetické domény. Ak sú domény orientované rôznymi smermi, ich účinky sa z veľkej časti vyrušia.
Pri zmagnetizovaní sa viac domén usporiada rovnakým smerom a predmet začne vytvárať výrazné magnetické pole.
Elektromagnetické pole
Magnetické pole vzniká aj okolo vodiča, ktorým prechádza elektrický prúd. Ak vodič stočíme do cievky, polia jednotlivých závitov sa spoja a vnútri cievky zosilnia.
Na tomto princípe fungujú napríklad:
- elektromagnety,
- elektromotory,
- transformátory,
- relé,
- reproduktory,
- generátory.
Prečo sa magnety priťahujú a odpudzujú?
Magnet má dve pólové oblasti:
- severný pól N,
- južný pól S.
Pri priblížení severného a južného pólu vzniká príťažlivá sila. Ak k sebe priblížite dva severné alebo dva južné póly, magnety sa odpudzujú.
Čo sa stane, keď magnet rozlomíte?
Nevznikne samostatný severný a južný pól. Každá časť sa stane menším magnetom s vlastným severným aj južným pólom.
Čo sú magnetické siločiary?
Magnetické siločiary sú pomyselné čiary používané na znázornenie smeru a tvaru magnetického poľa.
Platí pre ne, že:
- tvoria uzavreté slučky,
- mimo magnetu smerujú od severného pólu k južnému,
- vnútri magnetu pokračujú späť k severnému pólu,
- navzájom sa nekrížia,
- hustejšie čiary znázorňujú silnejšie pole.
Tvar poľa možno jednoducho pozorovať pomocou železných pilín alebo malého kompasu.
Stále a premenné magnetické pole
Stále magnetické pole
Jeho veľkosť a smer sa na danom mieste s časom nemenia. Vytvára ho napríklad nepohybujúci sa permanentný magnet alebo cievka napájaná stálym prúdom.
Premenné magnetické pole
Jeho veľkosť alebo smer sa v priebehu času menia. Môže vzniknúť napríklad:
- pri prechode striedavého prúdu cievkou,
- pri pohybe magnetu vzhľadom na merané miesto,
- pri zapínaní a vypínaní elektromagnetu.
Ak sa mení magnetický tok prechádzajúci elektrickým obvodom, môže v ňom vzniknúť indukované elektrické napätie. Tento jav sa nazýva elektromagnetická indukcia.
Pravidlo pravej ruky
Smer magnetického poľa okolo vodiča s prúdom možno určiť pravidlom pravej ruky:
- Uchopte pomyselne vodič pravou rukou.
- Palec namierte v smere elektrického prúdu.
- Ohnuté prsty ukazujú smer magnetických siločiar.
Pri cievke obtáčajú prsty pravej ruky závity v smere prúdu a palec ukazuje smer magnetického poľa vnútri cievky a polohu jej severného pólu.
Jednoduchý pokus so železnými pilinami
- Položte magnet na rovnú plochu.
- Prekryte ho papierom alebo tenkou plastovou doskou.
- Opatrne nasypte malé množstvo železných pilín.
- Jemne poklepte na podložku.
- Piliny sa usporiadajú podľa priebehu magnetického poľa.
Bezpečnosť pri pokuse
Železné piliny sú ostré a nesmú sa dostať do očí alebo úst. Používajte uzavretú priehľadnú nádobu alebo pevne uzavreté vrecko a po pokuse skontrolujte, že žiadne piliny nezostali na magnete.
Vybrané magnety na praktické využitie
Farebný okrúhly magnet 26 × 5 mm
Slabší modrý feritový magnet na prichytenie papierov, obálok a fotografií na vhodnú magnetickú tabuľu alebo oceľový povrch.
- Priemer 26 mm
- Výška 5 mm
- Odtrhová sila 3 N
- Odtrhová sila približne 0,3 kg
- Hmotnosť 12,65 g
- Izotropný ferit
- Modré vyhotovenie
- Kód produktu 60016
Neodýmový magnet valec 10 × 1,5 mm
Tenký neodýmový magnet vhodný na ľahké uzávery, modelárstvo a malé technické projekty.
- Priemer 10 mm
- Výška 1,5 mm
- Odtrhová sila 9,9 N
- Odtrhová sila približne 0,99 kg
- Hmotnosť 0,9 g
- Magnetická akosť N35
- Poniklovaný povrch
- Teplotná odolnosť do 80 °C
- Kód produktu 24048
Feritový magnet kváder 30 × 20 × 6 mm
Anizotropný feritový magnet na jednoduché držiaky, školské pokusy a menej náročné technické použitie.
- V názve a označení rozmer 30 × 20 × 6 mm
- Odtrhová sila 14 N
- Odtrhová sila približne 1,4 kg
- Hmotnosť 17,45 g
- Anizotropný ferit MF35
- Teplotná odolnosť do 250 °C
- Kód produktu 10342
Poznámka: tabuľka parametrov na produktovej stránke aktuálne zobrazuje iné rozmery než názov a označenie výrobku. Pred objednaním si rozmer overte u predajcu.
Zobraziť produktNajčastejšie otázky
Prečo sa opačné póly priťahujú?
Ich magnetické polia sa usporiadajú spôsobom, ktorý vytvára príťažlivú silu medzi magnetmi.
Prečo sa rovnaké póly odpudzujú?
Pri priblížení rovnakých pólov sa magnetické polia deformujú a medzi magnetmi vzniká odpudivá sila.
Sú magnetické siločiary skutočné?
Ide o názorný model používaný na zobrazenie smeru a veľkosti magnetického poľa.
Vytvára elektrický prúd magnetické pole?
Áno. Okolo vodiča s prúdom vzniká magnetické pole v tvare sústredných kružníc.
Drží magnet na každom kove?
Nie. Výrazne priťahuje hlavne železo, bežnú oceľ, liatinu a ďalšie feromagnetické materiály.
Zhrnutie
Magnetické pole vzniká okolo permanentných magnetov aj vodičov s elektrickým prúdom. Pri permanentnom magnete súvisí s usporiadaním magnetických momentov elektrónov v materiáli.
Magnetické siločiary tvoria uzavreté slučky. Opačné póly sa priťahujú a rovnaké póly sa odpudzujú. Smer poľa okolo vodiča alebo cievky možno určiť pravidlom pravej ruky.
Preskúmajte magnetické pole v praxi
Vyberte si kancelársky, feritový alebo neodýmový magnet podľa sily, rozmeru a plánovaného využitia.