1
INTERNACIONALNI UNIVERZITET U TRAVNIKU
FAKULTET POLITEHNIČKIH NAUKA
ODSJEK : ELEKTROTEHNIKA
SMJER : ELEKTROENERGETIKA
SEMINARSKI RAD
Tema: Statičko Magnetno Polje
Predmet : OET
Profesor:
Studenti: Miladin Jurošević
Slađan Pijetlović
Asistent:
Milomir Savanović
Alija Jusić
2
SADRŽAJ
1. UVOD....................................................................................................................... 3
2. MAGNETNO POLJE............................................................................................. 4
2.1.
Magnetna masa
......................................................................................5
2.2.
Magnetna indukcija, magnetni fluks(tok)
............................................5
2.3.
Magnetno polje strujnog
provodnika..............................................
.......................................................8
2.3.
Bio-Savarov zakon.................................................................................
9
3.ELEKTROMAGNETNA SILA..............................................................................10
3.1.
Lorencova sila..........................................
.............................................11
4.OSOBINE MAGNETNIH MATERIJALA...........................................................14
4.1. Magnećenje....
.......................................................................................16
5.ENERGIJA MAGNETNOG STATIČKOG POLJA............................................18
6.ZADACI ZA VJEŽBU.............................................................................................19
7.ZAKLJUČAK...........................................................................................................22
8.KLJUČNE RIJEČI..................................................................................................23
9.LITERATURA.........................................................................................................23
1.
Uvod
4
Svaki magnet ima dva pola sjeverni i južni (
Slika 3
.). Polovi se označavaju
slovima
N
(
north
) i
S
(
south
) prema engleskim oznakama. Sjeverni pol se smatra pozitivnim,
a južni negativnim. Kod magneta istoimeni polovi se odbijaju, a raznoimeni se privlače. Oko
magneta se nalazi njegovo (magnetno) polje, koje se prestavlja magnetnim silnacama, a
graficki naslikano linijama oko magneta (kao na
slici 4
.). Magnetne silnice izlaze iz
sjevernog magnetnog pola i ulaze u južni magnetni pol, također prestavljaju smjer i jačinu
magnetnog polja. Gde su silnice gušće tu je magnetno polje jace, a gde su silnice redje tu je
magnetno polje slabije.
Slika 3:
Objašnjenje jednog klasičnog magneta
Slika 4:
.Magnetne silnice oko magneta
Magnetno polje
je prostor oko magneta u kojem se oseća njegov uticaj. Magnetno
polje, također postoji oko provodnika kroz koji protiče struja.
Jačina magnetnog polja
(H)
jednaka je:
gde je :
B
- magnetna idnukcija i
µ
-
magnetna permeabilnost sredine,
jedinica je amper po metru
2.1.
Magnetna masa
5
Prema analogijama sa elektricnim dipolom, smatralo se da na suprotnim krajevima
magneta postoje magnetne mase istih kolicina, a suprotnog znaka. Prema tome, svaki magnet
sadrži u svojim polovima dve magnetne mase
+m
i
–m
.
Na slican nacin kao što su ispitivane sile medu naelektrisanim tijelima u elektrostatici,
pristupilo se i proucavanju privlacnih i odbojnih sila medu magnetnim masama. Ustanovljeno
je da se te sile u vakuumu ponašaju po zakonu koji ima slican oblik kao Kulonov zakon za
elektrostaticke sile, pa je nazvan Kulonov zakon za magnetne polove, koji također glasi :
sila među magnetnim polovima upravo je srazmerna masama tih polova, a obrnuto
srazmerna kvadratu njihovog medusobnog rastojanja.
F = k ∙
ֺ
gdje je :
F
–
sila među magnetnim polovima,,mjerna jedinica Njutn
(N)
;
-
magnetne mase između polova ;
-
rastojanje između magnetnih polova ;
-
konstanta.
gde je konstanta jednaka
k =
, dok
µ
0
prestavlja – magnetnu propustivljost
vakuuma.
tako izvedena jednačina ima oblik :
F =
∙
.
2.2.
Magnetna indukcija, magnetni fluks(tok)
Magnetna indukcija
je stepen namagetisanosti materije u magnetnom polju
Magnetna indukcija (
B
)
zavisi od jačine magnetnog polja (
H
) i materije u kojoj polje
djeluje, odnosno od magnetne propustljivosti materije (
) :
B =
H
, jedinica Tesla (
T
) .
1 T =
7
Posmatrajmo sliku 6
: Neka imamo neki skup linija magnetne indukcije kroz neku
površinu
S1
i te iste linije prolaze kroz veću površinu
S2.
Vidimo da je gustina magnetnog
fluksa veća kroz površinu
S1
nego kroz površinu
S2
, odnosno gustina magnetnog fluksa
obrnuto srazmjerna površini kroz koje prolaze linije magnetne indukcije.
Posmatrajmo sliku 7 :
Na ovoj slici vidimo dvije iste površine. Kroz površinu
S1
prolazi više linija magnetne indukcije i magnetni fluks kroz tu površinu veći nego kroz
površinu
S2
.
Tako da se iz ovog primjera može vidjeti da je gustina fluksa srazmejrna samom fluksu.
Linije magnetnog fluksa su gušće tamo gde je sredina više namagetisana, pa se zbog toga
gustina fluksa zove magnetnom indukcijom. Magnetna indukcija može da se izvede i iz ove
formule :
ϕ
= B S => B =
Magnetni tok (
slika 8
) kroz površinu
S
koja je koja se nalazi pod uglom u odnosu na
homogeno magnetno polje jednak je proizvodu iznosa magnetskog polja
B
, površine
S
i
sinusu ugla:
Slika 8.
Djelovanje magnetnog fluksa na homogeno polje
Kod nehomogenog magnetnog polja, element magnetnog toka je jednak skalarnom
prouzvodu magnetnog polja i elementa površine:
