מגנטיות

השדה המגנטי

בפרק הקודם בחנו את כיוון הפעולה של הכוח המגנטי שמפעיל מגנט. חיבור של קווי כוח מתאימים בזה אחר זה נתן מסלול עקום מעגלי העובר בתוך המגנט ויוצא ממנו דרך הקוטב הצפוני N אל עבר הקוטב הדרומי S. אוסף המסלולים העקומים הללו המקיפים את המגנט נקרא שדה מגנטי.

קווי הכוח המגנטי (או לפי שם שיותר מתאים להם – מעגלי הכוח המגנטי) לעולם אינם חותכים זה את זה, אך מסלולם יכול להשתנות, למשל, בעקבות השפעה של מגנט אחר בסביבה.

באותה שיטת עבודה עם ערימת המגנטים הזעירים, שבה השתמשנו בפרק הקודם, נוכל להמחיש אילו מסלולי כוח מתקבלים ואיזה שדה מגנטי נוצר גם בסביבה בה נמצאים יותר ממגנט אחד. למשל,

שדה מגנטי סביב שני מגנטים הנמשכים זה לזה

שדה מגנטי סביב שני מגנטים הדוחים זה את זה

נשים לב שישנם אזורים בהם קווי השדה המגנטי משורטטים בצפיפות גדולה בעוד שישנם אזורים בהם נוכחותם דלילה. הבחנה זו באה לתת מדד איכותי לעוצמת הכוח המגנטי באותו אזור. ככל שצפיפות קווי השדה המגנטי גדולה יותר כך גם הכוח המגנטי באותו אזור הוא חזק יותר.

צפיפות קווי השדה המגנטי במרחב מוגדרת כשטף מגנטי.

שטף מגנטי

כאשר קווי הכוח המגנטי נעים במקביל אחד לשני במרווח קבוע נאמר שהשדה המגנטי הוא שדה מגנטי אחיד. כלומר, בשדה מגנטי אחיד עוצמת השטף המגנטי היא קבועה.

שדה מגנטי אחיד (בקירוב) בין שני קוטבי מגנט שונים

שים לב! קווי השדה החשמלי של מטען בודד הם קווים ישרים אינסופיים היוצאים או נכנסים אל תוך המטען החשמלי (תלוי אם הוא חיובי או שלילי בהתאמה). לעומת זאת, קווי השדה המגנטי של מטען מגנטי בודד הם מעגלים סגורים שכיוונם מחוץ למגנט הוא מהקוטב הצפוני אל הקוטב הדרומי.

קווי שדה מגנטי לעומת קווי שדה חשמלי

כעת נניח לרגע שמטען חשמלי נקודתי יכול לייצר סביבו, בנוסף לשדה החשמלי, גם שדה מגנטי. מכיוון שהמטען החשמלי הנקודתי הוא סימטרי מכל כיוון וחסר קטבים מגנטיים נקבל שקווי השדה המגנטי הסובבים אותו הם לגמרי מעגליים. עובדה מעניינת שנובעת מכך היא שאם נצייר את קווי השדה המגנטי סביב מטען חשמלי נקודתי, אז הרי שבכל נקודה במרחב יהיה כיוון הפעולה של השדה המגנטי ניצב לכיוון הפעולה של השדה החשמלי.

קווי השדה המגנטי ניצבים לקווי השדה החשמלי

בחלק הבא נלמד שבתנאי מסוים יכול המטען החשמלי לייצר סביבו שדה מגנטי ושאכן השדה המגנטי שנוצר סביבו הוא ניצב בכיוונו לכיוון השדה החשמלי.

באיזה תנאי מדובר, איזו תופעה מיוחדת מתקבלת ומהם שימושיה… על כך נלמד מייד בחלק הבא.

[לפרק הקודם | לפרק הבא]

[ עמוד ראשי - מגנטיות | מגנטיות : מבוא | קוטביות הכוח המגנטי | טבעם של הקטבים המגנטיים | הסבר תופעת המגנט | חוק קולון עבור מגנטים | כיוון קווי הכוח המגנטי | השדה המגנטי | סיכום ]