Magnētiskais lauks

Fizikā magnētiskais lauks ir lauks, ko ap sevi rada jebkurš patstāvīgais magnēts, elektromagnēts, kā arī kustībā esošas lādētas daļiņas. To rada arī jebkurš vads, pa kuru plūst strāva. Magnētiskais lauks ar spēku iedarbojas uz citiem magnētiem, kustībā esošiem lādiņiem un vadiem pa kuriem plūst strāva.

Magnētisko lauku raksturo magnētiskā indukcija . Magnētiskā lauka ietekmē uz ikvienu lādiņu darbojas spēks, ko sauc par Lorenca spēku.

Magnētiskā lauka indukcijas līnijas 

Magnētisko lauku uzskatāmi attēlo ar magnētiskās indukcijas līnijām, kuru pieskares vektori ir indukcijas vektori .

Strāvas magnētiskā lauka indukcijas līnijas vienmēr ir noslēgtas līnijas. Taisnam strāvas vadam indukcijas līnijas ir koncentriskas riņķa līnijas, kuras aptver strāvas vadu.

Labās vītnes skrūves likums 
Pēc labās vītnes skrūves likuma nosaka magnētiskās indukcijas vektora  un indukcijas līniju virzienu. Ja, griežot skrūvi, tā pārvietojas strāvas plūšanas virzienā, tad indukcijas līnijas ir orientētas skrūves griešanās virzienā.

Labās rokas likums 
Arī pēc labās rokas likuma var noteikt indukcijas līniju virzienu. Ar labās rokas plaukstu aptver vadu tā, lai atliektais īkšķis būtu orientēts strāvas plūšanas virzienā, tad četru pārējo pirkstu orientācija norāda indukcijas līniju virzienu.

Magnēts 

Arī ap magnētu pastāv magnētiskais lauks. Magnēta magnētiskā lauka indukcijas līnijas iziet no tā ziemeļpola  un saiet dienvidpolā , noslēdzoties magnēta iekšienē.

Magnētiskā lauka indukcija

Taisna strāvas vada magnētiskā indukcija 
Strāvas magnētiskā lauka indukciju aprēķina pēc Bio — Savāra — Laplasa likuma.

Skalārā forma 
Ja strāva  plūst pa bezgalīgi garu, taisnu un tievu vadu, tad strāvas magnētiskais lauks  attālumā  no vada pēc Bio — Savāra — Laplasa likuma ir
 
 kur
  - koeficients (2×10-7 H/m)
  - strāvas stiprums (A)

Magnētiskā konstante 

Koeficients  ir izsakāms šadi:
 
 kur
  - magnētiskā konstante (=1,256637×10-6 H/m)
  = 3,1415926...

Ievērojot to, taisna strāvas vada magnētiskā lauka indukciju  aprēķina pēc formulas

Vektoriālā forma 
 
 kur
  - pieskares vektors.

Lorenca spēks 
 
 kur
  - lādiņš, uz kuru darbojas Lorenca spēks (C);
  - magnētiskajai indukcijai perpendikulārā ātruma komponente;
  - Lorenca spēka vektors (N);

Galvenais raksts: Lorenca spēks

Magnētiskās indukcijas cirkulācija 
Magnētiskās indukcijas cirkulāciju fizikā apzīmē ar .

 
 kur
  - magnētiskā konstante (1,256637×10-6 H/m)
  - strāvas stiprums vadā, ap kuru ir apvilkts kontūrs  (A)
  - nobīdes strāva (A)

Ja elektriskais lauks laikā nemainās, tad:

 .

Galvenais raksts: Magnētiskās indukcijas cirkulācija

Magnētiskās indukcijas plūsma 
Magnētiskās indukcijas plūsmu fizikā apzīmē ar .

Magnētiskās indukcijas plūsma  caur jebkuru patvaļīgu, slēgtu, viensakarīgu virsmu  vienmēr ir vienāda ar nulli:

 .

Šis integrālais vienādojums ir Gausa teorēmai analoģiska izteiksme magnētiskajam laukam. Tas nozīmē, ka magnētiskās indukcijas līnijas, būdamas noslēgtas, virsmas  ierobežotajā tilpumā nesākas un nebeidzas; tās tikai šķērso to.

Galvenais raksts: Magnētiskās indukcijas plūsma

Elektromagnētiskās indukcijas likums 
Elektromagnētiskās indukcijas likums ir

 
 kur
  ir indukcijas elektrodzinējspēks, kuru rada mainīga magnētiskā plūsma V
  ir magnētiskās plūsmas izmaiņa (Wb)
  ir laiks, kurā notiek magnētiskās plūsmas izmaiņa (s)

Vairāk par elektromagnētiskās indukcijas likumu skatīt šeit

Superpozīcijas princips 
Magnētiskajam laukam, tāpat kā elektriskajam laukam , ir spēkā superpozīcijas princips, tas ir, vairāku strāvu radītais magnētiskais lauks katrā telpas punktā ir atsevišķo strāvu magnētisko lauku summa:

 .

Skatīt arī 
 Ampēra spēks
 Magnētiskā levitācija
 Zemes magnētiskais lauks

Atsauces

Ārējās saites