Mágneses erő

Az erőhatás minden fizikai mezőre jellemző – gravitáció esetén ez a newtoni, elektromosság esetében a Coulomb-erő. Ugyanez igaz a mágneses térre is – alapvető megnyilvánulása az áramvezetőre ható erő. Kísérlettel igazolható a mágneses erő megléte: egy mágnes két pólusa közé mozgathatóan egy vezetéket helyezünk el, amelyet egy feszültségforráshoz kötünk. A vezetőben lévő áram irányától (és így a mágneses indukciós vonalak irányától) és a mágnes polaritásától függően a vezető vagy az egyik vagy a másik oldalra fog eltérni.

A vezető elhajlásának oka a mágnes és a vezető kölcsönhatása a mágneses terükön áthaladó árammal. A vezetőtől balra mindkét tér mágneses indukciós vonala azonos irányba, míg a vezetőtől jobbra ellentétes irányban. Ez a mágneses indukciós vonalak aszimmetrikus eloszlását eredményezi a vezető körül. A két mező kombinációja a vezetőtől balra nagyobb sűrűségű indukciós vonalat hoz létre, jobbra pedig kisebb sűrűségű indukciós vonalat. Ez mágneses erő kialakulásában nyilvánul meg, amely a vezetőre hat és olyan helyre irányul, ahol a mágneses indukciós vonalak sűrűsége kisebb. Amikor az áram iránya vagy a mágnes mágneses indukciós vonalainak iránya megváltozik, a mágneses erő iránya is megváltozik.

Mágneses erő

Megjegyzés: a ⊗ szimbólum azt jelenti, hogy az adott vektor a rajztáblára kerül (papírra, táblára, ...). A Θ szimbólum ekkor a rajztábláról induló vektor irányát jelzi.

Eddig csak olyan vezetőt vettünk figyelembe, amelyet az indukciós vonalakra merőleges mágneses térbe helyeztek. Ha a vezető bármilyen más szöget zár be az indukciós vonalakkal, a vezetőre ható erő mindig kisebb lesz. A mágneses erő nagysága nulla lesz, ha a vezető párhuzamos a mágneses indukciós vonalakkal. Ezt a jelenséget alkalmazzák a műszaki gyakorlatban, amikor egy hurok formájú vezetéket helyezünk el egy mágnes pólusai közé, amely a tengelye körül forgatható. Amikor elektromos áram halad át a hurkon, a hurok indukciós vonalaira merőleges részére ellentétes irányú mágneses erő hat, amely a hurkot forgó mozgásba hozza. Ennek az erőpárnak a nyomatéka a forgás során változik, ahogy a mágneses erők nagysága változik.

Ezzel a jelenséggel dinamóknál, elektromos áramfejlesztőknél, de villanymotoroknál is találkozhatunk.

A mágnesek tartóereje

Az állandó mágnesek nagyon gyakran ferromágneses anyagokhoz, különösen a vashoz és ötvözeteihez használják tartóerejüket. Nagyon gyakran felteszik a kérdést a mágnes tartó erejének kérdéséről. Hangsúlyozni kell, hogy ez az erő több tényezőtől is függ. Az első a mágnes alakja és anyaga, de az az anyag is, amelyhez a mágnes vonzódik, vastagsága és felületkezelése. A tartóerő nagyon alapvetően változik a távolság függvényében.

Alapértelmezés szerint ezt az erőt mérik és paraméterként adják meg a mágneses tartókhoz . Ez egy mágnes fém köpennyel, amely lezárja a mágneses kört.

Maguknak a mágneseknek a tartóereje kérésre mérhető, azzal a ténnyel, hogy különböző körülmények között ez a paraméter jelentősen változhat.

A tartóerőket általában szobahőmérsékleten, 10 mm vastag polírozott acéllemezen határozzák meg a felületre merőleges helyzetben. A mágnesek tartóerejét mértékegységben adjuk meg - kg vagy N. Tájékozódásként egy konverzió használható, ahol 1 kg ~ 10 N ..