Legile Clasice ale Câmpului Magnetic

Producerea câmpului magnetic

Încă din antichitate a fost cunoscut că magnetita un minereu de fier atrage substanţele feroase, deci creează în jurul său un câmp numit câmp magnetic. Din acest minereu s-au construit magneţi permanenţi. Un magnet generează un câmp magnetic în jurul său prin intermediul căruia acţionează asupra altor magneţi permanenţi. Forţa de interacţiune dintre un magnet şi alt magnet se numeşte forţă magnetică.

Observaţii:

• Un magnet aflat într-un câmp magnetic tinde să se orienteze în sensul câmpului magnetic respectiv ;

• Un magnet permanent dacă este divizat în bucăţele oricât de mici ,se obţin tot magneţi permanenţi cu proprietăţile magnetului iniţial, adică cu doi poli (polul nord şi polul sud).

Fizicianul şi chimistul danez Hans Christian Oersted ,a descoperit acţiunea curentului electric asupra acului magnetic al unei busole. Aceasta este o dovadă că

sarcinile electrice aflate în mişcare generează câmp magnetic

Concluzie:

Câmpul magnetic este generat de magneţi permanenţi , de conductori parcurşi de curent electric şi de sarcini electrice aflate în mişcare, în absenţa conductorilor.

La fel ca şi câmpul electric, câmpul magnetic are caracterul continuităţii şi al transmiterii acţiunilor sale cu viteză finită. Din observaţiile proprietăţilor sale fundamentale prin câmp magnetic se poate înţelege spaţiul din jurul corpurilor ( conductoare parcurse de curenţi, magneţi permanenţi) în care se exercită forţe magnetice asupra altor ccorpuri parcurse de curenţi sau magneţi permanenţi.

5.2.2 Forţe exercitate de câmpul magnetic

Forţele de natură magnetică se pot împărţi formal în trei categorii după cauzele fizice care dau naştere câmpului magnetic şi felului interacţiunii dintre corpuri. Astfel sunt:

forţe magnetostatice, care se execită între magneţi permanenţi,

forte electromagnetice ,care se exercită între un conductor parcurs de curent electric şi un magnet permanent,

forţe electrodinamice de înteracţiune între conductoare parcurse de curenţi electrici şi

forţe lorentz care se exercită între o sarcină aflată în mişcare şi un câmp magnetic.

a) Forţa Lorentz

Se introduce vectorul B, inducţia câmpului magnetic, ca o măsură a forţei exercitate de câmpul magnetic asupra sarcinilor electrice în mişcare sau asupra curentului electric.Vedem că vectorul B caracterizează câmpul magnetic în sensul în care vectorul E caracterizează câmpul electric. Dacă sarcina q se deplasează cu viteza V într-un domeniu din spaţiu în care câmpul electric are intensitatea E iar câmpul magnetic inducţia B, asupra acesteia va acţiona o forţă dată de relaţia :

unde este componenta electrică,

iar este componenta magnetică.

Această forţă este cunoscută sub numele de forţă Lorentz.

Observaţii:

• Din relaţia de definiţie forţa Lorentz este perpendiculară pe direcţia de deplasare a particulei şi pe liniile de câmp, iar sensul este dat de regula burghiului.

• Această forţă permite definirea unităţii de măsură pentru inducţia câmpului magnetic B

• Modulul forţei Lorentz variază de la zero la o valoare maximă;

• Forţa Lorentz permite definirea inducţiei câmpului magnetic;