Magnetsko polje i magnetsko međudjelovanje

Question 1

Što su magneti?

Answer 1

Magneti su tijela koja privlače tijela načinjena od željeza, nikla, kobalta i njihovih slitina (feromagnetske tvari)

Question 2

Kako nastaju permanentni (stalni) magneti?

Answer 2

permanentni (stalni) magneti su vrsta umjetnih magneta, oni nastaju kada se neka feromagnetska tvar trajno magnetizira te se onda od njih izrađuju permanentni magneti.

Question 3

Koje vrste magneta poznajemo?

Answer 3

Prirodne (magnetit) i umjetne magnete (permanentni magneti i elektromagneti).

Question 4

U kakvim sustavima djeluje magnetska energija?

Answer 4

U sustavima u kojima postoji magnetsko međudjelovanje.

Question 5

Mogu li željezni magneti biti permanentni?

Answer 5

Željezni predmet nema trajna magnetska svojstva. Permanentni magneti su najčešće izrađeni od čelika te legura aluminij-nikal-kobalt i neodim-željezo-bor.

Question 6

Kakvi magneti se privlače, a kakvi se odbijaju?

Answer 6

Istoimeni magneti se odbijaju, a raznoimeni se privlače.

Question 7

Možemo li odvojiti polove magneta?

Answer 7

Polovi magneta se ne mogu razdvojiti, prerežemo li magnet na spoju polova, dobit ćemo dva magneta sa sjevernim i južnim polovima.

Question 8

Što je magnetsko polje?

Answer 8

Magnetsko polje je svojstven prostoru oko magneta u kojem se osjeća djelovanje magnetske sile. u svakoj točki ima određeni iznos i orijentaciju, oznaka je B, mjerna jedinica je T (tesla)

Question 9

Što su magnetske silnice?

Answer 9

Magnetske silnice su zamišljene linije koje pokazuju smjer djelovanja nekog magnetskog polja. Uvijek se prikazuju kao da izlaze iz sjevernog i da ulaze u južni pol magneta. silnice su gušće prikazane tamo gdje je magnetsko polje većeg iznosa.

Question 10

Kakvo je to homogeno magnetsko polje?

Answer 10

Homogeno magnetsko polje u svim točkama promatranog prostora ima jednak iznos i orijentaciju, predočujemo ga silnicama svuda jednake gustoće.

Question 11

Kako magneti gube svoj učinak?

Answer 11

Magneti gube svoj učinak udarcima i zagrijavanjem.

Question 12

Što je magnetska deklinacija?

Answer 12

Magnetska deklinacija je kut što ga zatvaraju magnetska i zemljopisna os.

Question 13

Je li zemlja najjači magnet?

Answer 13

Magnetsko polje neodimskog magnet je nekoliko desetaka tisuća puta jači od magnetskog polja Zemlje.

Question 14

Što su magnetske domene?

Answer 14

Magnetske domene su područja površine 0.05mm na kojima se nalazi 10^15 atoma koji imaju jednako usmjerenje magnetskog polja.

Question 15

Što je magnetski tok?

Answer 15

Magnetski tok je skup magnetskih silnica koje prolaze kroz neku plohu. Magnetski tok je fizikalna veličina definirana umnoškom magnetske indukcije i površine
kroz koju prolaze silnice magnetskog polja. Magnetski tok označavamo s Φ, a mjerna jedinica je veber, Wb
.

Question 16

Kada magnetski tok ima najveću, a kada najmanju vrijednost?

Answer 16

Magnetski tok ima najveću vrijednost kada su silnice okomite na plohu, a najmanju kada su silnice paralelne plohi.

Question 17

Kakav magnet je Zemlja?

Answer 17

Zemlja je permanentni magnet kojemu je južni magnetni pol na sjeveru, a sjeverni na južnom geografskom polu.

Question 18

Opiši i objasni Oerstedov pokus.

Answer 18

Iznad magnetske igle je postavljen ravni vodič, uzdužna os igle i vodič leže na pravcu sjever-jug. Propusti li se vodičem struja, magnetska igla se zakreće. Uzrok njezina zakretanja je magnetsko polje, što znači da se oko vodila kojim prolazi struja javlja magnetsko polje. zaključujemo da svaka nabijena čestica pri gibanju stvara magnetsko polje i magnetsko polje permanentnih magneta posljedica je gibanja nabijenih čestica u njima.

Question 19

Objasni magnetsko polje ravnog vodiča.

Answer 19

Ako kroz ravni vodič prolazi struja oko vodiča nastaje magnetsko polje. Pretpostavimo da je vodič okruglog presjeka polumjera R. Pokazuje se da su silnice polja u tom slučaju kružnice.

Question 20

Objasni primjenu pravila desne ruke za magnetsko polje ravnog vodiča.

Answer 20

Smjer magnetskih silnica oko ravnog vodiča kojim teče električna struja određuje se pravilom desne ruke. Palac pokazuje smjer električne struje, a savijeni prsti desne ruke pokazuju smjer silnica.

Question 21

Što je magnetska indukcija?

Answer 21

Magnetska indukcija je jakost magnetskog bolja. Oznaka je B, mjerna jedinica je Tesla.

Question 22

Kakva je to konstanta proporcionalnosti (magnetska permeabilnost)?

Answer 22

Magnetska permeabilnost je fizikalna veličina koja opisuje magnetska svojstva materijala.
Apsolutna magnetska permeabilnost iznosi 4 pi *10^-7 T m a^-1.

Question 23

Objasni magnetsko polje kružne petlje.

Answer 23

Kružna petlja je komad vodiča savijen u prsten ili samo jedan navoj zavojnice. Gustoća silnica najveća je unutar petlje. To polje odgovara magnetskom polju dipola.
Teorijskim razmatranjima i na osnovi eksperimentalnih činjenica moguće je odrediti magnetsku indukciju u središtu kružne petlje.

Question 24

Objasni primjenu pravila desne ruke za magnetsko polje kružne petlje.

Answer 24

Smjer silnica određen je pravilom desne ruke. Savijeni prsti slijede smjer električne struje, ispruženi palac smjer magnetskih silnica.

Question 25

Objasni magnetsko polje zavojnice.

Answer 25

Magnetsko polje oko ravnog vodiča kojim teče struja prilično je slabo, a kako bismo ga pojačali, savinemo vodič u zavojnicu. Kad zavojnicom teče struja, unutar nje nastaje homogeno magnetsko polje. Silnice homogenog magnetskog polja unutar zavojnice su paralelne i jednako razmaknute, pa takvo magnetsko polje ima u svakoj točki jednaku jakost.

Question 26

Objasni primjenu pravila desne ruke za magnetsko polje zavojnice.

Answer 26

Smjer silnica određen je pravilom desne ruke. Savijeni prsti slijede smjer električne struje kroz zavoje zavojnice, a ispruženi palac slijedi smjer magnetskih silnica.

Question 27

Što su elektromagneti i objasni njihovu primjenu.

Answer 27

Elektromagnet je naprava koja pokazuje magnetska svojstva samo dok njome teče električna struja. Upotrebljavaju se u kućanstvu (zvučnik, električno zvono, elektromagnetski prekidač), u tehnici, elektrotehnici, medicini.

Question 28

Što je relativna permeabilnost?

Answer 28

Relativna permeabilnost, je fizikalna veličina s pomoću koje se opisuje utjecaj tvari na vanjsko magnetsko polje.​

Question 29

Objasni Ampereovu silu.

Answer 29

Ampereova sila je sila na vodič u magnetskom polju. Ampereova sila je okomita na vodič i na vektor magnetskog polja.

Question 30

Objasni primjenu pravila desne ruke za Ampereovu sili.

Answer 30

Orijentaciju Ampereove sile određujemo pravilom desne ruke; ako ispruženi prsti desne ruke pokazuju orijentaciju magnetskog polja, a palac usmjerenje ruke, sila na vodič orijentirana je iz dlana.

Question 31

O čemu ovisi iznos Ampereove sile?

Answer 31

Iznos Ampereove sile ovisi o magnetskom polju, duljini vodiča i o kutu što ga usmjerenje struje zatvara s vektorom magnetskog polja.

Question 32

Kada je iznos Ampereove sile najveći?

Answer 32

Iznos Ampereove sile je najveći kada je vodič okomit na silnice.

Question 33

Objasni na koji način radi zvučnik.

Answer 33

Papirnata membrana pričvršćena je za zavojnicu zvučnika koja je u magnetskom polju permanentnog magneta. kada zavojnicom prolazi struja, Ampereova sila vuče zavojnicu prema dolje, a s njome i membranu. Struja zvučnog signala kroz zavojnicu promjenjiva je iznosa i usmjerenja, pa zavojnica i membrana slijedeći te promjene titraju. Titranje membrane prenosi se na okolni zrak, pri čemu nastaje zvuk. zvučnik pretvara električnu energiju u mehanički.

Question 34

Objasni magnetsku silu na strujnu petlju.

Answer 34

Zamislimo vodič oblika petlje u magnetskom polju, nasuprotni dijelovi petlje su ravni i okomiti na magnetske silnice. Struje u njima suprotnih su usmjerenjem pa su i Ampereove sile kojima na njih djeluje magnetsko polje suprotnih orijentacija. Zbog takve orijentacije i položaja vektora sila petlja se zakreće.

Question 35

Objasni ‘pikado’ označavanje.

Answer 35

Oznaka križić znači da struja teče okomito u ravninu crtanja, a točkica znači da struja izlazi iz ravnine crtanja.

Question 36

Gdje se primjenjuje strujna petlja?

Answer 36

Zakretanje strujne petlje u magnetskom polju primjenjuje se pri konstrukciji raznih uređaja, elektromotora.

Question 37

Objasni rad elektromotora.

Answer 37

Kako bi se strujna petlja petlja stalno vrtjela u magnetskom polju trebali bi nakon svakog zakretanja petlje za 180° promijeniti smjer struje. Jedan od načina periodične promjene smjera struje ostvaruje se na sljedeći način. Na krajeve petlje spoji se metalni cilindar. Cilindar je sastavljen od dva polucilindra koji su razdvojeni slojem izolatora. Svaki od krajeva petlje spojen je na na jedan metalni polucilindar. Cilindar se vrti zajedno sa petljom. Obod cilindra dodiruju dvije vodljive, ugljene, četkice. Jedna četkica je spojena na pozitivni pol izvora, druga na negativni pol. Dok cilindar i petlja rotiraju, četkice klize uz obod cilindra. Kada petlja dođe u položaj okomit na magnetske silnice, obrne se način spajanja polucilindara na polove izvora i mijenja se smjer struje kroz petlju. Električnu energiju pretvara u (rotacijsku) mehaničku.

Question 38

Što će se dogoditi ako se propusti struja kroz dva paralelna vodiča?

Answer 38

Propusti li se kroz dva paralelna ravna vodiča struje istog usmjerenja, vodiči će se međusobno približiti. Ako su struje u vodičima suprotnih usmjerenja, vodiči će se razmaknuti.

Question 39

Kakva je to Lorentzova sila?

Answer 39

Sila kojom magnetsko polje djeluje na nabijenu česticu u gibanju.

Question 40

O čemu ovisi Lorentzova sila?

Answer 40

Ovisi o magnetskom polju, naboju, i brzini čestice te o kutu što ga vektor brzine zatvara s vektorom magnetskog polja.

Question 41

Objasni povezanost sunčeva vjetra i Zemljina magnetskog polja.

Answer 41

Sunce zapljuskuje Zemlju nabijenim česticama velike energije nazvanim Sunčev vjetar. Zemljino magnetsko polje djeluje na čestice Sunčeva vjetra Lorntzovom silom i usmjerava ih na gibanje oko Zemlje. Manji dio nabijenih čestica probija se do zemlje i djeluje na molekule zraka, što ima za posljedicu polarnu svjetlost.

Question 42

Objasni primjenu pravila desne ruke za Lorentzovu silu.

Answer 42

Smjer djelovanja Lorentzove sile određuje se s pomoću pravila desne ruke. Ispruženi prsti desne ruke pokazuju smjer magnetskih silnica, palac pokazuje smjer brzine. Smjer vektora sile kojom magnetsko polje djeluje na pozitivno nabijenu česticu okomito izlazi iz dlana.

Question 43

Što je maseni spektrometar?

Answer 43

Maseni spektrometar je uređaj koji služi za razdvajanje izotopa istoga kemijskog elementa.