Co je magnetické pole?
Jak funguje magnetické pole?
Magnetické pole je prostor kolem magnetu nebo vodiče s elektrickým proudem, ve kterém působí magnetické síly. Díky němu se opačné póly magnetů přitahují, stejné póly odpuzují a feromagnetické materiály reagují na přiblížení magnetu.
- Každý běžný magnet má severní a jižní pól.
- Opačné póly se přitahují, stejné se odpuzují.
- Magnetické siločáry tvoří uzavřené křivky.
- Magnetické pole vytváří také elektrický proud.
Jak magnetické pole vzniká?
U permanentního magnetu souvisí magnetické pole především s magnetickými momenty elektronů a jejich uspořádáním v materiálu.
Ve feromagnetických látkách, jako je železo, nikl nebo kobalt, vznikají malé oblasti označované jako magnetické domény. Pokud jsou domény orientované různými směry, jejich účinky se z velké části vyruší.
Při zmagnetování se více domén uspořádá stejným směrem a předmět začne vytvářet výrazné magnetické pole.
Elektromagnetické pole
Magnetické pole vzniká také kolem vodiče, kterým prochází elektrický proud. Pokud vodič stočíme do cívky, pole jednotlivých závitů se spojí a uvnitř cívky zesílí.
Na tomto principu fungují například:
- elektromagnety,
- elektromotory,
- transformátory,
- relé,
- reproduktory,
- generátory.
Proč se magnety přitahují a odpuzují?
Magnet má dvě pólové oblasti:
- severní pól N,
- jižní pól S.
Při přiblížení severního a jižního pólu vzniká přitažlivá síla. Pokud k sobě přiblížíte dva severní nebo dva jižní póly, magnety se odpuzují.
Co se stane, když magnet rozlomíte?
Nevznikne samostatný severní a jižní pól. Každá část se stane menším magnetem s vlastním severním i jižním pólem.
Co jsou magnetické siločáry?
Magnetické siločáry jsou pomyslné čáry používané ke znázornění směru a tvaru magnetického pole.
Platí pro ně, že:
- tvoří uzavřené smyčky,
- mimo magnet směřují od severního pólu k jižnímu,
- uvnitř magnetu pokračují zpět k severnímu pólu,
- vzájemně se nekříží,
- hustší čáry znázorňují silnější pole.
Tvar pole lze jednoduše pozorovat pomocí železných pilin nebo malého kompasu.
Stálé a proměnné magnetické pole
Stálé magnetické pole
Jeho velikost a směr se v daném místě s časem nemění. Vytváří jej například nepohybující se permanentní magnet nebo cívka napájená stálým proudem.
Proměnné magnetické pole
Jeho velikost nebo směr se během času mění. Může vzniknout například:
- při průchodu střídavého proudu cívkou,
- při pohybu magnetu vzhledem k měřenému místu,
- při zapínání a vypínání elektromagnetu.
Pokud se mění magnetický tok procházející elektrickým obvodem, může v něm vzniknout indukované elektrické napětí. Tento jev se nazývá elektromagnetická indukce.
Pravidlo pravé ruky
Směr magnetického pole kolem vodiče s proudem lze určit pravidlem pravé ruky:
- Uchopte pomyslně vodič pravou rukou.
- Palec namiřte ve směru elektrického proudu.
- Ohnuté prsty ukazují směr magnetických siločar.
U cívky obtáčejí prsty pravé ruky závity ve směru proudu a palec ukazuje směr magnetického pole uvnitř cívky a polohu jejího severního pólu.
Jednoduchý pokus se železnými pilinami
- Položte magnet na rovnou plochu.
- Překryjte jej papírem nebo tenkou plastovou deskou.
- Opatrně nasypte malé množství železných pilin.
- Lehce poklepejte na podložku.
- Piliny se uspořádají podle průběhu magnetického pole.
Bezpečnost při pokusu
Železné piliny jsou ostré a nesmějí se dostat do očí nebo úst. Používejte uzavřenou průhlednou nádobu nebo pevně uzavřený sáček a po pokusu zkontrolujte, že žádné piliny nezůstaly na magnetu.
Vybrané magnety pro praktické využití
Barevný magnet kulatý 26 × 5 mm
Slabší modrý feritový magnet pro přichycení papírů, obálek a fotografií na vhodnou magnetickou tabuli nebo ocelový povrch.
- Průměr 26 mm
- Výška 5 mm
- Odtrhová síla 3 N
- Odtrhová síla přibližně 0,3 kg
- Hmotnost 12,65 g
- Izotropní ferit
- Modré provedení
- Kód produktu 60016
Neodymový magnet válec 10 × 1,5 mm
Tenký neodymový magnet vhodný pro lehké uzávěry, modelářství a malé technické projekty.
- Průměr 10 mm
- Výška 1,5 mm
- Odtrhová síla 9,9 N
- Odtrhová síla přibližně 0,99 kg
- Hmotnost 0,9 g
- Magnetická jakost N35
- Poniklovaný povrch
- Teplotní odolnost do 80 °C
- Kód produktu 24048
Feritový magnet kvádr 30 × 20 × 6 mm
Anizotropní feritový magnet pro jednoduché držáky, školní pokusy a méně náročné technické použití.
- V názvu a označení rozměr 30 × 20 × 6 mm
- Odtrhová síla 14 N
- Odtrhová síla přibližně 1,4 kg
- Hmotnost 17,45 g
- Anizotropní ferit MF35
- Teplotní odolnost do 250 °C
- Kód produktu 10342
Poznámka: tabulka parametrů na produktové stránce aktuálně zobrazuje jiné rozměry než název a označení výrobku. Před objednáním si rozměr ověřte u prodejce.
Zobrazit produktNejčastější dotazy
Proč se opačné póly přitahují?
Jejich magnetická pole se uspořádají způsobem, který vytváří přitažlivou sílu mezi magnety.
Proč se stejné póly odpuzují?
Při přiblížení stejných pólů se magnetická pole deformují a mezi magnety vzniká odpudivá síla.
Jsou magnetické siločáry skutečné?
Jde o názorný model používaný k zobrazení směru a velikosti magnetického pole.
Vytváří elektrický proud magnetické pole?
Ano. Kolem vodiče s proudem vzniká magnetické pole ve tvaru soustředných kružnic.
Drží magnet na každém kovu?
Ne. Výrazně přitahuje hlavně železo, běžnou ocel, litinu a další feromagnetické materiály.
Shrnutí
Magnetické pole vzniká kolem permanentních magnetů i vodičů s elektrickým proudem. U permanentního magnetu souvisí s uspořádáním magnetických momentů elektronů v materiálu.
Magnetické siločáry tvoří uzavřené smyčky. Opačné póly se přitahují a stejné póly se odpuzují. Směr pole kolem vodiče nebo cívky lze určit pravidlem pravé ruky.
Prozkoumejte magnetické pole v praxi
Vyberte si kancelářský, feritový nebo neodymový magnet podle síly, rozměru a plánovaného využití.