Magnetväli: erinevus redaktsioonide vahel
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Resümee puudub |
|||
13. rida:
[[Image:Descartes magnetic field.jpg|thumb|300px|Üks esimesi magnetvälja jooniseid, autor [[René Descartes]], 1644. See illusteerib tema teooriat, et magnetism on põhjustatud väikeste spiraalsete/keermestatud osakeste ringlusest läbi magnetite pooride.]]
Kuigi magnetid ja magentism olid teada juba varem, hakkas selle põhjalikum uurimine aastal 1269, kui Prantsuse teadlane [[Petrus Peregrinus de Maricourt]] kaardistas magnetvälja sfäärilise magneti pinnal kasutades raudnõelu <ref group="nb">Tema ''Epistola Petri Peregrini de Maricourt ad Sygerum de Foucaucourt Militem de Magnete'', mis on sageli lühendatud ''Epistola de magnete'', on dateeritud 1269 AD</ref>. Märgates, et vastava [[väljajoon]]ed ristusid kahes punktis, nimetas ta neid punkte
Aastal 1750 märkis [[John Michell]], et magnetvälja poolused tõmbuvad ja lükkuvad pöördvõrdeliselt kauguse ruuduga ([[pöördruutsõltuvus]]). <ref name="Whittaker">{{harvnb|Whittaker|1951|p=56}}</ref> [[Charles-Augustin de Coulomb]] kontrollis seda katseliselt 1785. aastal ja märkis selgesõnaliselt, et [[põhjapoolus|põhja-]] ja [[lõunapoolus]]eid ei saa lahutada.<ref name="Whittaker">{{harvnb|Whittaker|1951|p=59}}</ref> Tuginedes sellele poolusevahelistele jõule, [[Siméon-Denis Poisson]] (1781–1840) lõi esimese õnnestunud mudeli magnetväljast, mida ta tutvustas 1824. aastal.<ref name="Whittaker">{{harvnb|Whittaker|1951|p=64}}</ref> Selles mudelis on magnet '''H'''-väli tekitatud magnetpoooluste poolt ja magentism on tingitud väikeste põhja-lõuna pooluste paaride poolt.
67. rida:
:'''B''' on magnetiline induktsioon ([[tesla]]des), on defineeritud kui vektorväli, mida on vaja, et Lorentzi jõud kirjeldaks õigesti laetud osakese liikumist. <ref name="purcell">{{cite book|author=Purcell, E.|title=Electricity and Magnetism|pages=173–4|year=2011|edition=2nd|publisher=Cambridge University Press|isbn=1107013607}}</ref>
Käsk
Alternatiivselt võib magnetvälja määratleda läbi magnetdipooli pöördemomendi (vaata alla [[#Magnetpöördemoment]])
Siin on kaks
===Ühikud===
89. rida:
Objekti magnetvälja kaardistamine on põhimõtte poolest lihtne. Esmalt tuleb mõõta magnetvälja sõud ja suund paljudes erinevates kohtades (võib igas ruumipiirkonnas). Seejärel tuleb iga asukoht kirjeldada noolega ([[vektor|vektoriga]]), mis osutab lokaalse magnetvälja suunas ja selle pikkus on proportsionaalne magnetväljatugevusega.
Alternatiivne meetod kaardistamiseks on ühendada magnetjõujoonte
[[Image:Magnet0873.png|thumb|right|Magneti jõujoonte suund on esitatud rauapuru joondumisega.]]
95. rida:
Mangetväljajõujooned on nagu [[kontuurjoon]]ed (konstantne kõrgus) [[topograafiline kaart|topograafilisel kaardil]], nii et nad esitavad midagi pidevat ning teistsugune kaardistamine võib näidata jooni kas tihedamalt või hõredamalt. Jõujoonte esitamise eeliseks on, et mitmed magnetismi (ja elektromagnetismi) seadused võib formuleerida täielikult ja lühidalt kasutades lihtsat kontseptsiooni nagu keha läbivate jõujoonte arv. Neid kontseptsioone on lihtne üle viia matemaatilisse vormi. Näiteks kindlat pinda läbivate jõujoonte arv on magnetvälja [[pindintegraal]].
Erinevad nähtused võivad esile tuua jõujooned nagu see oleks füüsikaline nähtus. Näiteks rauapuru, mis on asetatud magnetvälja joondub nii, et formeeruvad
Jõujooni võib kasutata kvalitatiivse vahendina, et visualiseerida magnetilisi jõude. [[Ferromagnetism|Ferromagnetilistes]] ainetes nagu [[raud]] ja plasmas võib magnetilisi jõude mõista kui kujutleda jõujooni rakendades Maxwelli pingetensorit (nagu kummipaelal) piki ja survet risti nende naaberjõujoontega. Erimärgilised magnetpoolused tõmbuvad, sest nad on ühendatud paljude jõujoontega, samamärgilised magnetpoolused tõukuvad, sest nende jõujooned ei kohtu, kuid asuvad paralleelselt, tõugates teineteist. Selle kontseptriooni range vorm on elektromagnetilise pingeenergia tensor.
114. rida:
Painutades voolu all olevast juhtmest ringi, kontsentreerime magnetvälja silmuse sisse, väljapool nõrgeneb samal ajal. Painutades traadi mitmeks üksteisele lähedalasuvaks silmuseks ning moodustades [[pool]]i või [[solenoid]]i, suurendame seda efekti veelgi. Juhe, mis on keritud raudsüdamiku ümber, võib käituda kui [elektromagnetism|elektromagnet]], tekitades tugeva hästi kontrollitud magnetvälja. Lõpmata pika raudsüdamikuga pooli sees on ühtlane magnetväli ja väljapool pooli on magnetväli null. Lõpliku pikkusega elektromagnet tekitab välja, mis on sarnane [[püsimanget]]i väljaga, kus tugevus ja polaarsus on määratud vooluga, mis läbib pooli.
Magnetvälja, mis on ühtlase voolu <math>{I}</math> (konstantne laetud osakeste vool, kus laeng ei kogune ega jää vähemaks kusagil)tekitatud<ref group="nb" name="ex12">Praktikas kasutatakse Biot-Savarti seadust ja teisi magnetostaatika seadusi isegi juhul kui vool I muutub, kuid muutus peab olema aeglane.</ref>, võib kirjeldada
:<math> \mathbf{B} = \frac{\mu_0I}{4\pi}\int_{\mathrm{wire}}\frac{d\boldsymbol{\ell} \times \mathbf{\hat r}}{r^2},</math>
134. rida:
====Jõud laetud osakestele====
Laetud osake liikudes '''B'''-väljas tunnetab
: <math>\mathbf{F} = q \mathbf{v} \times \mathbf{B},</math>
154. rida:
====Voolu all olevatele juhtmetele mõjuv jõud====
Voolu all olevale juhtmele mõjub jõud sarnaselt liikuvale laetud osakesele, sest juhet läbiv vool on liikuvate laetud osakeste kogum. Vooluga juhe tunnetab jõudu magnetvälja olemasolul. Makroskoopilise voolu korral viidatakse Lorentzi jõule kui
Vaatleme juhti pikkusega ''ℓ'', ristlõikega ''A'' ja laenguga ''q'' voolu ''i'' tõttu. Kiu see juht on paigutatud magnetvälja suurusega ''B'', mis on nurga θ all kiiruse suhtes, siis jõud ühe laengu ''q'' kohta on:
:<math>F = qvB \sin\theta,</math>
| |||