Struktura

Magnetické pole magnetu

Magnetické pole magnetu

Magnetické pole je fyzikální pole, jehož zdrojem je pohybující se elektrický náboj, tzn. elektrický proud. Magnetické pole se tedy vytváří kolem elektrických vodičů, kde je zdrojem volný elektrický proud, ale také kolem permanentních magnetů, kde jsou zdrojem pole vázaná elektrické proudy. Magnetické pole může být vyvoláno také změnami elektrického pole.

Magnetické pole se znázorňuje indukčními čarami, které ukazují rozložení magnetického pole v prostoru.

 Indukční čáry jsou vždy uzavřené a prochází i magnetem. Indukční čáry jsou uzavřené neprotínajíci se orientované křivky, jejichž tečna v daném bodě má směr vektoru magnetické indukce a jejichž hustota je úměrná velikosti vektoru magnetické indukce. Volně otáčivá úzká magnetka vložená do magnetického pole se ustálí tak, že jejich osa bude tečnou k indukčním čarám magnetického pole v tomto bodě. 

 Dohodnutá orientace indukčních čar mimo magnet je od severního pólu k jižnímu – vně magnetu a uvnitř magnetu od jižního pólu k severnímu. Magnetické indukční čáry procházejí kolmo povrchem magnetu.

obrazek

Obr. 1: Magnetické pole magnetu

Magnetické pole existuje uvnitř i v okolí magnetů. Magnetické pole je nositelem energie, která je akumulována uvnitř magnetu a v jeho okolí. V  magnetickém poli působí na feromagnetické látky síly a příčina těchto sil je označována jako magnetizmus.

 

Druhy magnetického pole

Rozdělení podle prostorového rozložení:

  • homogenní pole – stejnorodé – indukční čáry probíhají rovnoběžně stejným směrem se stejnými odstupy, směr i velikost magnetického silového působení jsou ve všech místech pole stejné,

  • radiálně homogenní pole – nestejnorodé – indukční čáry probíhají od severního k jižnímu pólu statoru kolmo k válcovým plochám statoru a rotoru, směr silového působení je všude kolmý k válcové ploše rotoru a velikost silového působení je ve vzduchové mezeře mezi rotorem a statorem všude stejné,

  • nehomogenní - vyskytuje se v oblastech, kde nejsou splněny předcházející podmínky.


obrazek

Obr. 2: Znázornění homogenního a radiálního magnetického pole

Mezi póly magnetů je hustota magnetických indukčních čar největší, což vyjadřuje největší silové účinky na feromagnetické látky. Větší rozestup magnetických indukčních čar znamená menší magnetické silové účinky.

V praxi jsou využívána magnetická pole, která jsou homogenní, nebo radiálně (cylindricky) homogenní v prostoru mezi dvěma válcovými plochami. V homogenním poli je energie rovnoměrně rozložena a této homogenity bývá často dosaženo jen v určitém omezeném prostoru. U elektrických točivých strojů je radiální homogennost magnetického pole důležitá pro optimální nastavení vlastností magnetického pole v celé vzduchové mezeře mezi statorem a rotorem. Radiálně homogenní pole je potřeba i u magnetoelektrických měřících přístrojů.

Rozdělení magnetického podle (vektor magnetické indukce) závislosti na čase:

  • nestacionární magnetické pole - obecné, časově proměnné magnetické pole,
  • stacionární magnetické pole - magnetostatické pole - časově neproměnné, v němž se nevyskytují volné elektrické proudy (zmagnetované látky).

 

Stínění magnetického pole

Šíření magnetického pole můžeme odstínit kovovými kryty nebo povlaky, kterými magnetické pole neproniká.

Cizí magnetická pole nesmějí rušit citlivé měřící přístroje a některé další přístroje. Vliv magnetického pole může odstínit kryt nebo pouzdro z feromagnetického materiálu s velkou magnetickou vodivostí, tj. s velkou poměrnou permeabilitou. Uvnitř stínění je pak prostor bez cizího magnetického pole. Odstínění stejnosměrných magnetických polí se realizuje pomocí krytů různých tvarů (nádob, trubek) nebo ochranných fólií z magneticky měkkých materiálů. Kromě měřících přístrojů se odstiňují také obrazovky, magnetické hlavy, sdělovací vedení, elektronické součástky, i celé zkušební a měřící laboratoře. Odstínění se používá i proti magnetickému poli Země.


obrazek

Obr. 3: Magnetické odstínění

 

Zdroje

  • BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1995. ISBN 80-85427-72-9.
  • TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.
  • VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.
  • Autor: neznámý. www.wikipedia.org [cit.25.5.2015] Dostupné na http://cs.wikipedia.org/wiki/Magnetick%C3%A9_pole

Obrázky

  • Obr. 1: TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.
  • Obr. 2: TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.
  • Obr. 3: TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.

Procvič si

1. Jak se znázorňuje magnetické pole.

2. Nakresli magnetické pole magnetu.

3. Jak se znázorní homogenní pole a jaké má vlastnosti?

4. Jak se znázorní nehomogenní magnetické pole a jaké má vlastnosti?

5. Co je a jak se provádí stínění magnetického pole?

Logolink