Artikoli dwar kurrent elettriku ċarġ elettriku kamp manjetiku forza manjetika
Fl-1819, xjenzat Daniż jismu Hans Christian Oersted (1777-1851) skopra r-relazzjoni bejn il-manjetiżmu u l-kurrent elettriku jew il-kargi li jiċċaqalqu. Huwa sab li meta labra tal-kumpass tkun qrib wajer ħaj, il-labra tal-kumpass tiġi devjata. Meta ma jkunx hemm kurrent, il-labra tal-kumpass tipponta lejn it-tramuntana.
Labra tal-kumpass hija kalamita, għalhekk tista' tiġi mċaqalqa minn forza manjetika. Minn fejn tiġi l-forza manjetika (F)? Ħdejn il-labra tal-kumpass, hemm wajer li jġorr kurrent elettriku sabiex il-forza manjetika trid tiġi eżerċitata mill-kurrent elettriku.
Ħares lejn l-istampa fuq il-ġenb. Id-direzzjoni tal-kurrent elettriku u d-direzzjoni tal-kamp manjetiku jistgħu jinstabu bl-użu tar-regola tal-lemin. Jekk il-kurrent elettriku (I) jiċċaqlaq 'il fuq, id-direzzjoni tal-kamp manjetiku (B) hija kif murija fuq ix-xellug. Jekk id-direzzjoni tal-kurrent elettriku hija 'l isfel, id-direzzjoni tal-kamp manjetiku hija kif murija fuq il-lemin.
Il-kamp manjetiku jeżerċita forza fuq il-wajer li jġorr il-kurrent
Preċedentement, ġie spjegat li kurrent elettriku jista' jeżerċita forza fuq labra ta' boxxla manjetika. Jista' kalamita teżerċita wkoll forza fuq kurrent elettriku?
Ejja ngħidu li hemm wajer li jġorr kurrent elettriku mqiegħed bejn il-poli tat-tramuntana u tan-nofsinhar ta' kalamita. Id-direzzjoni tal-kamp manjetiku hija indikata minn vleġġa mill-pol tat-tramuntana għall-Pol tan-Nofsinhar. Jekk id-direzzjoni tal-kurrent elettriku (I) hija indikata minn vleġġa ħamra, allura tidher forza manjetika (F) li d-direzzjoni tagħha hija rappreżentata minn vleġġa blu.
Id-direzzjoni tal-forza manjetika F hija perpendikolari għad-direzzjoni tal-kurrent elettriku I u perpendikolari għad-direzzjoni tal-kamp manjetiku B.
Id-direzzjoni tal-kurrent elettriku, id-direzzjoni tal-kamp manjetiku u d-direzzjoni tal-forza manjetika jistgħu jiġu determinati bl-użu tar-regola tal-lemin.
Ir-relazzjoni bejn il-forza manjetika, il-kurrent elettriku u l-kamp manjetiku hija espressa bl-ekwazzjoni li ġejja.
F = BI l sin θ
F huwa simbolu ta' forza manjetika, B huwa simbolu ta' kamp manjetiku, I huwa simbolu ta' kurrent elettriku, l huwa simbolu tat-tul ta' wajer li jinsab f'kamp manjetiku.
θ huwa l-angolu bejn id-direzzjoni tal-kurrent elettriku u d-direzzjoni tal-kamp manjetiku. Jekk il-kurrent elettriku huwa perpendikolari għall-kamp manjetiku (90o) allura l-valur ta' sin 90 = 1. Il-formula tinbidel għal F = B1 l, bil-maqlub jekk il-kurrent elettriku huwa parallel mal-kamp manjetiku (0o) allura l-valur ta' sin 0 = 0 sabiex il-forza manjetika tkun 0.
Biex tikkalkula l-kamp manjetiku, il-formula ta' hawn fuq tinbidel għal: B = F / I l.
L-unità internazzjonali għall-forza manjetika hija n-Newton (imqassar N), l-unità internazzjonali għall-kamp manjetiku hija t-Tesla (imqassar T). Tesla hija msemmija għall-inventur u l-fiżiku Serb-Amerikan, Nikola Tesla (1856-1943). Abbażi tal-formula tal-kamp manjetiku t'hawn fuq, il-kamp manjetiku jista' jiġi espress ukoll f'unitajiet ta' Newtons għal kull Ampere metru (N/A m). Minbarra Tesla, il-kamp manjetiku huwa espress ukoll f'unitajiet ta' Gauss (G). Gauss ġej mill-isem tal-matematiku, astronomu u fiżiku Ġermaniż, Johann Carl Friedrich Gauss (1777-1855). 1G = 10-4T
Il-forza manjetika fuq il-kargi elettriċi li jiċċaqalqu f'kamp manjetiku
Kamp manjetiku jista' jeżerċita forza manjetika fuq wajer li jġorr il-kurrent. Il-kurrent elettriku huwa tagħbija elettrika f'moviment, għalhekk kamp manjetiku jista' jeżerċita wkoll forza manjetika fuq tagħbija elettrika li tiċċaqlaq liberament, mhux biss fuq wajers konduttivi.
Il-formula għall-kalkolu tal-forza manjetika fuq ċirjiet elettriċi li jiċċaqalqu f'kamp manjetiku hija derivata mill-formula preċedenti tal-forza manjetika F = BI l sin θ. Minħabba li I = q/t u l = vt, il-formula tal-forza manjetika tinbidel għal,
Deskrizzjoni tal-formula: F = forza manjetika, B = kamp manjetiku, q = ċarġ elettriku, v = veloċità tal-moviment taċ-ċarġ, θ = angolu bejn v u B
Jekk v hija perpendikolari għal B allura θ = 90 ° , fejn sin 90 ° = 1. Bil-maqlub, jekk v hija parallela għal B allura θ = 0 ° , fejn sin 0 ° = 0. Għalhekk, il-forza manjetika hija massima meta v hija perpendikolari għal B u l-forza manjetika hija żero meta v hija parallela għal B.
Id-direzzjoni tal-forza manjetika F hija perpendikolari għall-kamp manjetiku B u perpendikolari għall-veloċità taċ-ċarġ elettriku v.
