R1SWeeDYXq2OH
Zdjęcie okładkowe (poglądowe) przedstawia linie pola magnetycznego wytworzonego przez prąd płynący w solenoidzie (cewce). Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Cechy linii pola magnetycznego".

Cechy linii pola magnetycznego

Źródło: Paul Nylander, dostępny w internecie: http://bugman123.com/Physics/Solenoid-large.jpg [dostęp 14.07.2022].

Czy to nie ciekawe ?

Pole magnetyczne to stan przestrzeni charakteryzujący się działaniem siły, zwanej siłą magnetyczną (Lorentza) na poruszający się ładunek umieszczony w tej przestrzeni bądź na obiekt obdarzony momentem magnetycznym; wielkością charakteryzującą pole magnetyczne jest wektor indukcji magnetycznej B. Jak wyobrazić sobie pole magnetyczne?

Ciekawy sposób obrazowania pola elektrycznego i magnetycznego wprowadził w 30 latach XIX w. M. Faraday. W celu podparcia wyobraźni posłużył się tzw. liniami pola – krzywymi, do których w każdym ich punkcie styczne są wektory charakteryzujące dane pole. Dla pola grawitacyjnego jest to natężenie pola grawitacyjnego γ, dla pola elektrycznego – natężenie pola elektrycznego E, dla pola magnetycznego – indukcja magnetyczna B.

Natężenia pól elektrycznego i grawitacyjnego zdefiniowane są tak, że ich wektory są równoległe do sił działających w tych polach. Wobec tego linie pola są w tych przypadkach liniami, wzdłuż których na ciała próbne działają siły. Inaczej jest z polem magnetycznym; tutaj linie pola (wektory indukcji magnetycznej B) są prostopadłe do siły magnetycznej. Wydaje się rzeczą wielce skomplikowaną narysowanie takich linii pola.

Na szczęście pole magnetyczne ma jeszcze taką cechę, że obraca ciała obdarzone momentem magnetycznym (igły magnetyczne, żelazne opiłki) ustawiając je zawsze równolegle do linii pola. Jeśli na przykład wokół magnesu sztabkowego rozsypiemy żelazne opiłki, to ułożą się one tworząc charakterystyczny wzór (zobacz Rys. a). Dostajemy w ten sposób wizualizację pola magnetycznego.

R166C0WcECX7P
Rys. a. Wzór utworzony przez opiłki żelaza umieszczone w polu magnetycznym.
Źródło: Maciej J. Mrowinski, licencja: CC BY-SA 4.0.

Pod wpływem pola magnetycznego wytworzonego przez magnes (tutaj pod spodem kartki z opiłkami) opiłki ulegają namagnesowaniu - same stają się małymi magnesikami i obracają się ustawiając wzdłuż linii pola magnetycznego magnesu. Dlaczego tak się dzieje, dowiesz się z e - materiału „Zachowanie się momentu magnetycznego w polu magnetycznym”.

To, jakie kształty linii pola magnetycznego otrzymamy, zależy oczywiście od źródła pola, ale zawsze będzie charakteryzowała je pewna cecha. Jaka? Dowiesz się, czytając dalej.

Twoje cele
  • poznasz pojęcie linia pola magnetycznego,

  • wyznaczysz linie pola i znajdziesz ich zwrot,

  • poznasz charakterystyczną cechę wszystkich linii pola magnetycznego,

  • wykorzystasz zdobytą wiedzę do rozwiązywania zadań i problemów.