Indukcja magnetyczna - Polski Serwis Naukowy

Indukcja magnetyczna (zwana również: "indukcją pola magnetycznego") to podstawowa wielkość wektorowa opisująca pole magnetyczne.

Definicja

Indukcja magnetyczna jest definiowana nie wprost, ale przez siłę działającą na poruszający się ładunek elektryczny (noszącą nazwę siły Lorentza):

Jeżeli w pewnym obszarze na poruszający się ładunek działa siła określona przez następujący iloczyn wektorowy

Wektor – obiekt geometryczny w lub – zdaniem niektórych niepoprawnie – wartością), kierunek i zwrot określający orientację wzdłuż danego kierunku. Często przedstawia się go graficznie jako odcinek o określonym kierunku, lub jako strzałkę, łączącą początek bądź punkt zaczepienia oraz koniec wektora. Dla danych punktów początkowego A i końcowego B wektor oznacza się symbolem

Pseudowektor (wektor osiowy) - wielkość, która przy ciągłych transformacjach układu odniesienia (takich jak translacja lub obrót) przekształca się jak wektor, natomiast przy odbiciu zwierciadlanym i symetrii środkowej transformuje się odmiennie (np. zmienia zwrot).

${\vec F} = q {\vec v}\times {\vec B}$

gdzie:

${\vec F}$ – siła działająca na ładunek elektryczny z powodu jego ruchu w polu magnetycznym

$q\,$ – ładunek elektryczny

${\vec v}$ – prędkość ładunku

to w obszarze tym występuje pole magnetyczne o indukcji ${\vec B}$ .

Skalarnie wartość siły Lorentza też można zapisać jako: $F=|q|vB\sin \alpha \,$

gdzie α – jest kątem pomiędzy wektorem prędkości a wektorem indukcji magnetycznej.

Siła Lorentza — siła jaka działa na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym poruszającą się w polu elektromagnetycznym. Wzór podany został po raz pierwszy przez Lorentza i dlatego nazwano go jego imieniem.

Pole magnetyczne — stan przestrzeni, w której siły działają na poruszające się ładunki elektryczne, a także na ciała mające moment magnetyczny niezależnie od ich ruchu. Pole magnetyczne, obok pola elektrycznego, jest przejawem pola elektromagnetycznego. W zależności od układu odniesienia w jakim znajduje się obserwator, to samo zjawisko może być opisywane jako objaw pola elektrycznego, magnetycznego lub obu.

Wartość indukcji magnetycznej możemy określić przez siłę $F$ działającą na ładunek $q$ poruszający się w polu magnetycznym z prędkością $v$ , prostopadle kierunku indukcji, wówczas: ${B=\frac{F}{|q|v}}$

Z punktu widzenia matematycznego wektor indukcji magnetycznej jest pseudowektorem.

Jednostka

W układzie SI jednostką indukcji magnetycznej jest tesla oznaczana wielką literą T.

Wielkość skalarna – skalar – pojęcie używane w fizyce i oznacza wielkość fizyczną posiadającą charakter skalarny. Jest to wielkość, do której określenia wystarczy jedna liczba rzeczywista wraz z wymiarem wielkości fizycznej (mogą być też bezwymiarowe) - np. długość, pole, objętość, temperatura, gęstość, potencjał pola elektrostatycznego lub grawitacyjnego, praca. Skalar jest tensorem rzędu zerowego. Skalarami nie są np. wielkości wymagające określenia w układzie współrzędnych. Wielkościami skalarnymi są również wartości (długości) wektorów, np. szybkość jest wartością prędkości, często też podaje się wartość siły bez podania jej zwrotu i kierunku.

$\left[\text{T} \right] = \left[ {\frac {\text{N}}{\text{A} \cdot \text{m}}} \right]$

Przypisy

Władysław Tomaszewicz, Piotr Grygiel: Podstawy Fizyki, Rozdział 5. 2002. [dostęp 2009-10-15]. s. 125.

Źródła

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Podstawy Fizyki, tom 3, PWN Warszawa, 2003

Marta Skorko Fizyka, wyd. II, PWN Warszawa 1973

Zobacz też

strumień indukcji magnetycznej

natężenie pola magnetycznego