FISIKA

Lorentz-en indarra

Salto handi bat egon zen ikasketa elektriko eta magnetikoetan, hari eroale bat espira edo solenoide moduan biribiltzean korronte elektrikoari elkartuta dauden eremu magnetikoak izugarri areagotzen direla ulertu zenean. Hau da elektroimanen eta sorgailu elektriko berrien printzipioa.

Ampèreren bigarren legea

Eroale batetik korronte elektriko bat igarotzearen ondorioz eremu magnetiko bat sortzen denean, eremuak edozein bide itxitan egiten duen lana proportzionala da bide horrek duen intentsitate korrontearekin. Printzipio hau Ampèreren teorema edo Ampèreren bigarren legea bezala ezagutzen da eta matematikoki honela adierazten da:

Teorema honetatik ondorioztatzen da, edozein azalera itxi bateko eremu magnetikoaren fluxua zero dela, eremu magnetikoaren lerroak itxiak direlako.

Intentsitate magnetikoa eremu itxi eta orientatu batean.

Solenoideak

Korronte elektriko mugatuetatik eremu magnetiko bortitzak sortzeko gauza den dispositibo bat solenoidea da, modu helikoidalean biribildutako hari eroaleen espiren segidez osaturikoa zeinetik korrontea dabilen. Solenoideak bereziak dira:

  • Elkarren segidako bi espiren artean, eremu magnetikoa deuseztatu egiten da korrontea haietako bakoitzetik kontrako norabidean dabilelako.
  • Solenoidearen erdian espira bakoitzak eragindako eremu magnetikoak batzen dira, beraz, fluxu magnetikoaren dentsitatea maximoa da.

Solenoide baten erdian eremu magnetikoak ondorengo magnitudea du:

KM proportzionaltasun-konstantea izanik, I korronte intentsitatea eta n solenoidearen espira kopurua. Beraz, zenbat eta handiagoa izan espira kopurua, gero eta bortitzagoa da eremua.

Solenoide batek sortzen duen eremua, baliogabea bi espiren tartean eta maximoa erdian.

Solenoide batek sortzen duen eremu magnetikoak, barrazko iman batek dauzkan antzeko ezaugarriak dauzka.

Kargaren mugimendua eremu magnetiko batetik

Eremu magnetiko baten barruan, karga elektrikoek indarra jasaten dute, Lorentzena deitua (38. gaia ikusi), zeinek beraien artean hurrengo adierazpenaren moduko azelerazio bat eragiten du:

kasu honetan, q karga, m masa, abiadura eta eremuaren magnitudea dira.

Masa-espektrografoa

Eremu magnetiko baten barruan mugimenduan dauden karga elektrikoen adibide bat masa-espektrografoa dugu.

Dispositibo hau, ionizatutako isotopo sorta batez (karga elektriko positiboz) eta bere ibilbidea aldatzen duen eremu magnetiko konstante baten generadoreaz osaturik dago. Bere abiadura eremuarekiko elkarzut denez, partikulek ondorengo erradioa duen ibilbide zirkular bat deskribatzen dute:

Atomoaren isotopo bakoitzak masa ezberdina du, bere ibilbide zirkularreko erradioa ere ezberdina delarik.

Honela, masa-espektrografoak ohiko metodo kimikoek banatu ezin dituen elementu berdineko isotopo ezberdinak banatzen ditu.

Momentu magnetikoa

Karga puntual bat izan beharrean zirkuitu itxi batetik dabilen korronte elektriko bat dugunean, eremu magnetiko baten influentzia honela agertzen da:

  • Indar magnetiko global nulu bat, korronte elementu ezberdinen gainean eginiko indarrak bata besteekin konpentsatzen direlako.
  • Biraketa momentu garbiak, eremu magnetikoaren norabidearen arabera zirkuituaren errotazioa eragiten du.

Zirkuituan eremuak eragindako biraketa momentua honela adierazten da:

eremuaren magnitudea eta zirkuituaren momentu magnetikoa izanik, zein zirkuituak sortutako eremuaren norabidea eta noranzkoa duen bektore bat den eta zeinen moduluak m = A · I balio duen, A zirkuituak duen azalera eta I korrontearen intentsitatea direlarik.

Elektroimanak

Txirrina elektrikoa elektroimanen aplikaziorik errazenetakoa da.

Solenoide baten erdiko simetria ardatzean burdin gozoaren barra bat sartzen bada, korronteak eragindako eremu magnetikoaren intentsitatea nabarmenki handitzen da. Elektroiman bezala ezagutzen den gailu honek, generadore eta korronte elektrikozko motorretan hamaika aplikazio dauzka, beste zenbait dispositiboetan bezala.