CAMP MAGNÈTIC IMANTS. Física 2n Batxillerat. Cossos capaços d atraure fortament els objectes de ferro. La Terra és un gran imant.

Transcripción

1 IMANTS Cossos capaços d atraure fortament els objectes de ferro La Terra és un gran imant Dipol magnètic Material no imantat Material imantat N S Trencament d un imant: és impossible aïllar els pols d un imant

2 CAMP MAGNÈTIC Pertorbació que un imant o un corrent elèctric produeixen en l espai que els envolta Experiència d Oersted Camp sobre una càrrega elèctrica en moviment Unitat: tesla (T) α Regla de la mà esquerra (per a càrregues positives)

3 Representació del camp magnètic línies d inducció magnètica és tangent a les línies d inducció i amb el mateix sentit. és perpendicular a La densitat de línies és proporcional al Són tancades: surten pel pol N i entren pel pol S Imant rectangular Imant de ferradura Imant amb forma de disc Dos pols oposats propers Camp terrestre

4 Fonts del camp magnètic Imants i càrregues elèctriques en moviment Una càrrega en moviment: : Permeabilitat magnètica En el buit: Un element de corrent a una distància d: llei de Biot i Savart Regla de la mà dreta B I

5 Teorema d Ampère: La circulació del camp magnètic sobre qualsevol corba tancada C és igual al producte de la permeabilitat per la intensitat del corrent elèctric IC que travessa la superfície limitada per la corba tancada C. Una espira al seu centre: Una bobina de N espires: Un solenoide: bobina en la qual L > 10 D L D

6 Acció del camp sobre càrregues elèctriques en moviment Sobre una càrrega elèctrica: Llei de Lorentz Mòdul de la força de Lorentz α Si la càrrega es mou dins d un camp elèctric i d un altre magnètic INTERACCIÓ ELECTROMAGNÈTICA: Força de Lorentz: Regla mà E : FBV Producte vectorial Si mov. uniforme i camp uniforme MCU Només canvia la direcció de

7 Si : Període de rotació: Procedència de la : per Càrrega Càrrega + Si : B vy Força magnètica sobre cada component de la velocitat: MCU + v vx MRU FM + v

8 q Si : v B v 0 v v q Força nul la no es desvia Aplicacions en el món de la recerca industrial i científica: espectròmetre de masses, acceleradors de partícules, microscopis electrònics, ciclotró. Acció del camp sobre un conductor rectilíneo B Regla de la mà E L I Regla de la mà D

9 Acció del camp sobre una espira Acció del camp sobre una bobina N : nombre d espires de la bobina

10 Forces entre corrents paral leles : força per unitat de longitud d Dos corrents paral leles i del mateix sentit s atrauen d Dos corrents paral leles i de sentits contraris es repel leixen

11 CLASIFICACIÓ MAGNÈTICA DELS MATERIALS Bext S Bint N Dipols orientats a l atzar Dipols en la direcció del camp Bint = μr Bext = permeabilitat magnètica relativa DIAMAGNÈTIQUES PARAMAGNÈTIQUES FERROMAGNÈTIQUES Dèbilment repel lida pels imants µ µo μr 1 H2O ; Ag ; Cu ; Hg Substàncies amb els electrons aparellats en la capa de valència. Dèbilment atretes pels imants µ µo μr 1 O2 líquid ; Al ; Pd ; Pt Substàncies amb els electrons desaparellats en la capa de valència Intensament atretes pels imants µ >>µo μr >>1 Fe ; Co ; Ni i els seus aliatges Per damunt la temperatura de Cuie (característica per a cada material) es transforma en paramagnètic.

12 Substàncies ferromagnètiques Dominis magnètics: regions en què tots els dipols estan orientats en la mateixa direcció S N Imant permanent: persisteix l ordenació dels dominis després d eliminar el camp exterior (acer) Imant temporal: desapareix l ordenació dels dominis després d eliminar el camp exterior (Fe dolç) Són fàcilment atretes pels imants

13 Teorema d AMPÈRE: FONTS DEL CAMP MAGNÈTIC Una càrrega en moviment Un fil rectilini indefinit Llei de BIOT i SAVART Camp magnètic creat per: Una espira circular en el seu centre Una bobina de N espires Un solenoide en el seu interior ACCIÓ DEL CAMP MAGNÈTIC SOBRE CÀRREGUES ELÈCTRIQUES EN MOVIMENT Llei de LORENTZ