obr. 1: Magnetická síla závisí přímo úměrně na proudu procházejícím vodičem
Televize a osciloskop: Schéma Urychlování elektronů Vychylovací destičky Vychylovací cívky Stacionární magn. pole Magn. pole vodiče s proudem Magnetická síla Magnetické pole cívky Nabitá částice v mag. poli Síla působící mezi dvěma vodiči s proudem
Jaká je velikost magnetické síly? Magnetická síla je přímo úměrná proudu a délce vodiče v magnetickém poli.
Proč? Mějme přímý vodič s proudem v homogenním magnetickém poli umístěný kolmo na siločáry (stejně jako na předchozím apletu ¤). Magnetické pole na něj působí silou. Kdybychom vedle něj dali ještě jeden vodič, kterým bude protékat stejný proud, bude na tento vodič magn. pole působit stejnou silou jako na vodič první. Když vodiče slepíme k sobě, bude na každý z nich působit stejná magnetická síla jako předtím, tedy síla působící na dva slepené vodiče jako celek bude dvojnásobná než předtím. Ale dva slepené vodiče paralelně (vedle sebe) můžeme nahradit jedním vodičem, kterým poteče dvojnásobný proud (obr. 1). Magnetická síla se tedy při zdvojnásobení proudu zdvojnásobí - síla je přímo úměrná proudu.
obr. 1: Magnetická síla závisí přímo úměrně na proudu procházejícím
vodičem
Se závislostí velikosti síly na délce vodiče je to obdobné. Dejme teď do magnetického pole dva vodiče, kterými prochází stejný proud, za sebou. Na každý z nich působí stejná magnetická síla. Když je slepíme za sebou (tím se proud nezmění), bude magnetická síla působící na jejich kombinaci dvakrát větší než síla působící na jednotlivé vodiče (obr. 2). Tedy na dvojnásobně dlouhý vodič působí dvojnásobná síla - síla je přímo úměrná délce vodiče.
obr. 2: Magnetická síla závisí přímo úměrně na délce vodiče
Pro vodič s proudem, který je kolmý k indukčním čarám, platí vztah
F = BIl,
kde F je velikost síly působící na vodič, I je proud procházející vodičem, l je jeho délka a B je konstanta úměrnosti charakterizující "sílu magnetického pole". Je to fyzikální veličina a nazývá se magnetická indukce. Její jednotkou je 1 T (tesla) (pojmenován po vynálezci Nikolovi Teslovi ¤) Je to vektorová fyzikální veličina, má v každým bodě směr tečny k příslušné magnetické siločáře.
V homogenním magnetickém poli je velikost i směr magnetické indukce konstantní.
Obvyklá velikost magn. indukce v blízkosti permanentního magnetu je kolem 10-2 T až 10-1 T. Magnetické pole Země má velikost indukce kolem 10-5 T.
Není-li vodič kolmý k indukčním čarám, ale svírá s nimi úhel a, je síla na něj působící rovna
F = BIlsina.
Tento vztah lze nejlépe napsat s pomocí vektorového součinu ¤.
Další kapitola: Magnetické pole kruhového závitu a solenoidu ¤