השדה האלקטרומגנטי - חלק ב

סיכום

בחלק זה הגדרנו את השטף המגנטי, את חוק אמפר ואת חוק ביו-סבר. בעזרתם חישבנו את השדה המגנטי הנוצר בקרבת תילים שונים מוליכים זרם חשמלי. הגדרנו את יחידת האמפר וחתמנו בהסבר המקשר את תופעת המגנט הקבוע עם תופעת המגנט כתוצאה מזרם חשמלי.

נסכם בנקודות את אשר למדנו בחלק זה:

• השטף המגנטי מוגדר כסך העוצמה של השדה המגנטי B היוצאת בניצב למשטח ששטחו A

Φ_B = ∫ B dA

• חוק אמפר: השטף המגנטי Φ_B היוצא מתוך קו סגור שווה לסכום המטענים החשמליים הכלואים בו כשהם מוכפלים בקבוע μ₀ (השווה ל- 4πk)

Φ_B = ∫ B dL = μ₀ ∙ Σ I_i

• חוק ביו-סבר: מדמיון בין השדה החשמלי לשדה המגנטי ניתן להגיע למשוואה הבאה לחישוב השדה המגנטי שנוצר ליד תיל מוליך זרם

B = μ₀ / (4π) ∙ ∫ I sinα / r² dL

• השדה המגנטי בקרבת תילים שונים:

מרכז כריכה מעגלית	B = μ0 I / (2R)
בנקודה כלשהי על ציר מרכז כריכה מעגלית	B = μ0 I R2/(2∙(R2 + y2)3/2)
במרכז סליל אינסופי	B = μ0 (N/L) I = μ0 n I
במרכז סליל סופי בעל n כריכות	B = μ0 n I / √(L2 + 4R2)
בתורואיד	B = μ0 NI / 2πR
בקרבת תיל מוליך ישר ארוך	B = μ0 I / (2πR)

• אמפר אחד מוגדר כזרם הנדרש להזרים בשני תילים באורך מטר אחד שהמרחק ביניהם מטר אחד כדי שיפעל ביניהם כוח של 2∙10^-7 יחידות של ניוטון

I = √(4π∙10^-7 / μ₀) = 1[A]

• קיים קשר הדוק בין תופעת המגנט הקבוע (כגון עופרת ברזל) ובין תופעת המגנטיות הנובעת ממטען חשמלי נע, אלו שתי הצגות של אותה תופעה אחת

בחלק הבא נמשיך לערוך הקבלה בין המגנטיות לשדה החשמלי ונראה כיצד ניתן לבנות מעגל מגנטי (המקבילה למעגל החשמלי) שבעזרתו נוכל לנתח תופעות מגנטיות נוספות.

[לפרק הקודם | לפרק הבא]

[ עמוד ראשי - מגנטיות | השדה האלקטרומגנטי (חלק ב) : שטף מגנטי | חוק אמפר | חוק ביו-סבר | השדה המגנטי של תילים שונים | ההגדרה של יחידת הזרם - אמפר | הקשר בין מגנט קבוע למטען חשמלי נע | סיכום ]