Magnetiline induktsioon

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search

Magnetiline induktsioon ehk magnetinduktsioon on magnetvälja mõju iseloomustav füüsikaline suurus, mis väljendab selles väljas liikuvale elektrilaengule või vooluga juhtmele mõjuvat jõudu, Seda jõudu nimetatakse ka Lorentzi jõuks.

Magnetinduktsiooni tähis on B ja SI-süsteemi ühik tesla (T), mis avaldub SI-põhiühikutes ja jõuühiku njuuton (N) kaudu: CGS-süsteemi mõõtühik on gauss (G), kusjuures 1 T = 10000 G.

Terminikasutusest[muuda | muuda lähteteksti]

Füüsikalise suuruse B standardikohane termin on magnetiline induktsioon ja rööptermin magnetvälja tihedus.[1] See suurus on samuti olnud kasutusel nimetuse all magnetvoo tihedus (vrd elektrivoo tihedus ehk elektriline induktsioon).

Füüsikalist suurust magnetiline induktsioon ei või segi ajada mõistega elektromagnetiline induktsioon, mis on füüsikaline nähtus.

Üldkeeles nimetatakse teslades mõõdetavat suurust harilikult magnetvälja tugevuseks (nagu ka nt inglise k magnetic field strength), nt Maa magnetvälja tugevus, tugev magnet (kuigi magnetvälja tugevuse kui füüsikalise suuruse ühik on A/m).

Magnetinduktsiooni põhjustatav jõud[muuda | muuda lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Lorentzi jõud
Lorentzi jõud F, mis mõjub kiirusega v liikuvale positiivsele laengule Q magneti NS väljas magnetinduktsiooniga B (vasakul) või mis mõjub vooluga I juhtmelõigule pikkusega l ristsihilises magnetväljas (paremal)

Magnetväljas liikuvale laetud osakesele mõjuv jõud[muuda | muuda lähteteksti]

Kuna magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus, siis kirjeldab tema toimet kiirusega liikuvale vabale laengule vektorvõrrand

kus

on osakesele laenguga q magnetväljas mõjuv liikumapanev jõud (njuutonites);
q (joonisel Q) on osakese elektrilaeng (kulonites);
on osakese hetkkiirus (m/s);
on magnetinduktsioon (teslades).

Kui loobuda valemi vektorkujust ja koos sellega võimalusest määrata jõu F suunda vektorkorrutisest , saab jõu suuruse arvutada skalaarsete suuruste korrutisena:

kus

on elektrilaeng
on laengu liikumiskiirus;
on magnetinduktsiooni vektori moodul;
on nurk laengu liikumisesuuna ja magnetvoo suuna vahel.

Vooluga juhtmele mõjuv jõud[muuda | muuda lähteteksti]

Kui sirge, liikumatu juhe, mida läbib elektrivool, asetada magnetpooluste vahelisse magnetvälja, siis mõjub igale juhtmes liikuvale elektrilaenguga osakesele Lorentzi jõud. Juhtmele mõjuv kogujõud

kus

on vooluga I juhtmele magnetväljas mõjuv liikumapanev jõud (njuutonites);
I on voolutugevus juhtmes (amprites);
(joonisel l) on vektor, mille suurus on võrdne juhtmelõigu pikkusega (meetrites) ja mille suund ühtib elektrivoolu kokkuleppelise suunaga juhis (selleks on positiivse elektrilaenguga osakeste liikumise suund);
on magnetinduktsioon (teslades).

Juhtmele mõjuva jõu suuruse võib arvutada valemiga

kus

on voolutugevus;
on vooluteekonna pikkus juhtmes;
on magnetinduktsiooni vektori moodul;
on nurk voolu suuna ja magnetvoo suuna vahel.

Erijuhul, kui juhe liigub risti magnetvoo suunaga (), saab sellest valemist teadaoleva jõu järgi leida magnetinduktsiooni arväärtuse:

Magnetinduktsiooni näiteid[2][muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Elektrotehnikas kasutatavad tähised. EVS-EN 60027-1:2006 + A2:2007
  2. enwiki: Tesla (unit)

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]