Magnetfeld und magnetische Kraft gehen Hand in Hand. In diesem Artikel werden wir die faszinierende Beziehung zwischen diesen beiden diskutieren.
A magnetisches Feld ist eine tatsächliche Einheit, die den Raum um einen stromdurchflossenen Leiter oder eine bewegte Ladung oder einen Magneten ausfüllt. Darüber hinaus ist die Kraft, die ein Magnetfeld auf ein sich bewegendes geladenes Teilchen ausübt, Magnetkraft.
Wie das Magnetfeld mit der Magnetkraft zusammenhängt
Um es genauer zu verstehen, wenn wir eine statische Aufladung platzierene in einem Magnetfeld erfährt die Ladung keine Kraft. Um ein Magnetfeld zu definieren, nehmen wir eine Ladung q was sich mit bewegt vhervorrufeny v in einem solchen Feld
Wenn fm ist die Kraft, die das Feld auf die sich bewegende Ladung ausübt, dann wurde experimentell festgestellt, dass;
- Fm ∝ v
- Fm ∝q
- Fm ∝ v sinθ
Wenn fm ist die Kraft, die das Feld auf die sich bewegende Ladung ausübt, dann wurde experimentell festgestellt, dass;
Kombinieren wir die obigen drei Punkte, erhalten wir
Fm= Bqv sinθ …………(1)
Hier B ist die proportionale Konstante, und es gibt die Größe des Magnetfeldes. Es ist auch bekannt als magnetische Flussdichte oder Magnetfeld Induktion oder einfach Magnetfeld. es ist ein Pseudo-Vektor, und wir bezeichnen es mit B.
Wenn ein Magnetfeld genau gleich der Magnetkraft ist
Betrachten wir q=1, v=1 und θ = 90⁰
Aus Gleichung (1) ergibt sich Fm= B
Hier können wir also sagen, dass das Magnetfeld an einem Punkt also gleich der magnetischen Kraft ist, die auf eine Einheitsladung wirkt, wenn sie sich mit Einheitsgeschwindigkeit in einer Richtung senkrecht zum Magnetfeld bewegt.
In Vektorschreibweise ist Fm= q(Bxv)
Offensichtlich Fm bekannt als magnetisch Lorentz Kraft, steht senkrecht auf der Ebene, die v und B enthält.
Im Falle,
In diesem Fall Fm= qvB
Als, fm= qvB
B = Fm/siehe
If Fm = 1N, q=1C und v = 1m/s
Dann ist 1T= N/C(m/s)
1T = N/Ampere
Das SI Einheit von B heißt Tesla (T)
Das Magnetfeld an einem Punkt heißt also ein Tesla, wenn eine Ladung von 1 Coulomb bei einer Bewegung senkrecht zur Richtung des Magnetfelds mit einer Geschwindigkeit von 1 Meter/Sekunde eine Kraft von 1 Newton erfährt.
Richtung des Magnetfelds und der Magnetkraft
Das Magnetfeld fließt nicht in Richtung seiner Stromquelle; stattdessen fließt es normal zur Stromrichtung. Zusätzlich die Magnetkraft wirken senkrecht zum Magnetfeld.
Die Richtung des Magnetfelds kann mit der Daumenregel für die rechte Hand erkannt werden. Nach der Daumenregel der rechten Hand; Wird ein stromführender Draht in der Hand gehalten, so deutet die Richtung des Daumens auf die Stromrichtung und die Richtung der Finger auf die Richtung des Magnetfeldflusses hin.
Beispiel
Wenn wir eine nehmen Stabmagneten und bringen Sie es zu einem Eisennagel, irgendwann bewegt sich der Nagel auf den Magneten zu und klebt daran. Außerdem bleibt es dort, bis wir es manuell vom Magneten trennen. Warum klebt ein Eisennagel am Magneten?
Grund dahinter ist der Anziehungskraft das verbindet Nagel und Magnet miteinander. Diese Kraft wird durch den Magneten auf den Nagel ausgeübt und wird daher als Magnetkraft bezeichnet.
Hier ist eine interessante Frage, die Sie mir beantworten möchten; Ist Magnetkraft ist Kontaktkraft, oder mit anderen Worten, ist der Kontakt zwischen einem Magneten und einem Nagel notwendig, damit der Magnet den Nagel anzieht?
Wenn wir den Magneten langsam auf den Eisennagel zubewegen, und an diesem Punkt beginnt sich auch der Nagel zum Magneten zu bewegen, bedeutet dies, dass die Kraft auch dann wirksam wurde, wenn kein Kontakt zwischen Magnet und Nagel bestand. Daher können wir sagen, dass die magnetische Kraft nicht a . ist Kontaktkraft.
Was bedeutet diese kontaktlose Natur der magnetischen Kraft sag es uns
Es sagt uns, dass es ein unsichtbares Feld gibt, das vom Magneten im Raum um ihn herum erzeugt wird, und wenn Sie eines mitbringen ferromagnetisch Material in diesem Feld, dann erfährt es diese Anziehungskraft. Wir können dieses Feld nicht sehen, aber es existiert.
Nun noch eine interessante Frage, glauben Sie, dass die Stärke dieses Feldes im gesamten Bereich um den Magneten konstant ist?
Lassen Sie es mich auf einfache Weise erklären, angenommen, dass an einem Ort ein drahtloser Fidelity-Router in Betrieb ist. Es liefert uns ein Signal insgesamt Richtungen in einiger Entfernung. derzeit um mobil mit dem netz zu verbinden, möchten wir es während dieser zeit nur variieren. Dieses Signal ist in der Nähe des Routers stärker.
„Je näher Sie Ihr Handy zum Router bringen, desto stärker ist das Signal“.
Das kann man verstehen Magnet mit gleichem Ansatz. Magnet enthält ein Kraftfeld um sich herum. Die Stärke dieses Feldes ist in der Nähe des Magneten größer und nimmt ab, je weiter wir uns davon entfernen.
Wenn Sie ein ferromagnetisches Objekt in dieses Feld bringen, erfährt es eine Anziehungskraft. Je näher wir dieses Objekt an den Magneten bringen, desto größer ist die Kraft, die es ausüben wird, bis die Kraft zu einem bestimmten Zweck groß genug ist, um den Gegenstand zum Magneten springen zu lassen.
Probleme mit Magnetfeld und Magnetkraft
Lassen Sie uns die Beziehung zwischen Magnetfeld und Magnetkraft verstehen, indem wir einige grundlegende Probleme lösen.
Problem 1
Finden Sie, dass das Magnetfeld, das auf eine Ladung von 20 Coulomb ausgeübt wird, sich senkrecht zur Richtung des Magnetfelds mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s bewegt und eine Kraft von 5 Newton erfährt.
Lösung:
Bei gegebener Magnetkraft Fm
Geschwindigkeit geladener Teilchen, v
Magnetfeld,
Stärke des Magnetfelds beträgt 0.125 Tesla.
Problem 2
Finden Sie die magnetische Kraft, die ein Ladungsteilchen mit einer Ladung von 50 Coulomb erfährt, das sich mit Einheitsgeschwindigkeit im rechten Winkel zum Magnetfeld der Stärke 2 Tesla bewegt.
Lösung:
We Kennen Sie diese Gleichung der magnetischen Kraft und Magnetfeld ist
Die von einem Teilchen erfahrene Kraft beträgt also 100 Newton.
Häufig gestellte Fragen | Häufig gestellte Fragen
Q. Wie variieren Magnetfeld und Magnetkraft miteinander?
Antwort: „Die Magnetkraft F ist direkt proportional zur Stärke des Magnetfeldes.“ Wenn das Magnetfeld stärker wird, nimmt auch die Magnetkraft zu und umgekehrt.
F. An welchem Punkt im Magnetfeld erfährt das Ladungsteilchen die stärkste magnetische Kraft?
Antwort: Magnetische Feldlinien treten durch Südpol Magnet und Blätter vom Nordpol. Aufgrund dieser Magnetkraft kann am stärksten an jedem der Pole im Vergleich zum entgegengesetzten Pol erfahren werden.
Q. Beeinflusst das Magnetfeld die Magnetkraft?
Ans: Die Kraft, die durch die bewegte Ladung erfahren wird, ist an verschiedenen Punkten im Magnetfeld unterschiedlich.
Magnetische Anziehungs- oder Abstoßungskräfte, die durch die Bewegung elektrisch geladener Teilchen verursacht werden, sind für den Elektromotor und die Anziehung von Eisen zu magnetähnlichen Effekten verantwortlich. Statische Ladungen erfahren ein elektrisches Feld, während ein elektrisches Feld und ein magnetisches Feld bei bewegten Ladungen auftreten können. Diese magnetische Kraft zwischen zwei sich bewegenden Ladungen kann als die Wirkung eines Magnetfelds auf eine andere Ladung verstanden werden.
Q. Warum ist die Magnetkraft senkrecht zum Magnetfeld?
Ans: Wenn zwei Objekte oder Entitäten im rechten Winkel zueinander stehen, bedeutet dies, dass sie senkrecht zueinander stehen.
Parce que magnetisches (Lorentz-)Feld ist direkt proportional zu vx B, wobei v die Geschwindigkeit der sich bewegenden Ladung und B die magnetische Feldstärke ist. Wie wir wissen, steht das Vektorkreuzprodukt der Vektorfaktoren immer im rechten Winkel zueinander, die Kraft steht senkrecht auf v.
Q. Funktioniert Magnetkraft?
Antwort: Magnetkräfte funktionieren nicht.
Denn wenn Q sich um einen Betrag dl= vdt bewegt, ist die verrichtete Arbeit
Dies geschieht, weil (B xv) senkrecht zu v steht, also (B xv).v= 0
„Magnetische Kräfte können die Richtung umkehren, in die sich Ladungsteilchen bewegen, aber sie können sie nicht beschleunigen oder verlangsamen.“
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Ich bin Sakshi Sharma, ich habe mein Nachdiplom in angewandter Physik abgeschlossen. Ich erkunde gerne verschiedene Bereiche und das Schreiben von Artikeln ist einer davon. In meinen Artikeln versuche ich, den Lesern die Physik möglichst verständlich darzustellen.