1.2 Mágneses teret jellemző mennyiségek
mágneses indukció jele: B
Ez a mágneses tér legfontosabb jellemzője. Kétféle irányból is megközelítjük. Egyrészt a mágneses indukcióvonalak sűrűségét jelenti, vagyis egységnyi (1 m2) felületen áthaladó erővonalak száma. Másrészt egységnyi (1 m2 felületű és 1 A-es áramú) mérőhurokra ható forgatónyomaték segítségével fejezzük ki (10. ábra).
10. ábra
Mérőhurok a mágneses indukció meghatározásához
A Föld mágneses indukciója kicsi ~6∙10-5 T, összehasonlításképpen egy állandó mágnes indukciója 0,1-1,5 T.
fluxus jele: Φ
Egy adott felületen áthaladó indukcióvonalak száma.
gerjesztés jele: Θ
A mágneses teret mindig áram hozza létre. Azt mondjuk: az áram gerjeszti a teret. Gerjesztésnek nevezzük a teret létrehozó áramok összegét (11. ábra).
11. ábra
A gerjesztés a teret létrehozó áramok összege.
A jele Θ (théta). . A mértékegysége azonos az áramerősség mértékegységével, vagyis A (amper).Általános alakban : Θ = Σ I
Tekercs esetén az áram N-szer halad át a téren, ezért
,
És a mértékegység továbbra is amper marad, hiszen N csak egy szám. Ennek ellenére tekercsek esetén az ampermenet elnevezést is használjuk. 1 ampermenet = 1 A.
mágneses térerősség (jele: H, )
A gerjesztés (pl. egy vezetékben folyó áram) a tér egy adott pontjában, egy meghatározott nagyságú gerjesztő hatást (indukciót létrehozó hatást) produkál, ezt nevezzük mágneses térerősségnek.
Magyarázat (12. ábra):
Vegyük körül az áramokat egy tetszőleges zárt görbével.
12. ábra
A görbe által kifeszített felület gerjesztése a példánkban . Ez a gerjesztés oszlik meg a zárt görbe teljes hosszán. A hosszegységre jutó gerjesztést nevezzük mágneses térerősségnek.
Vegyük körül a gerjesztő áramokat egy tetszőleges zárt görbével (l) (13. ábra), és keressük meg a görbének azokat a kis Δl szakaszait, ahol a gerjesztő hatás (H) azonosnak tekinthető!
13. ábra
A gerjesztési törvény
A értékek összege mindig a gerjesztést adja:
Ez a gerjesztési törvény.
Ha a H teljes l mentén állandó az összefüggés leegyszerűsödik:
Tekercsek esetén (14 ábra):
14. ábra
Térerősség egy tekercs környezetében
Az l2 hossz mentén a H2 << H1, ezért .
Mágneses térerősség egy árammal átjárt vezetéktől r távolságban (15. ábra)
15. ábra
Mágneses térerősség tekercs belsejében (16. ábra)
16. ábra
Mágneses permeabilitás (jele: μ )
A gerjesztés hozza létre a tér egy adott pontján a mágneses térerősséget és hogy ez itt mekkora indukciót hoz létre, az a közeg anyagától is függ.
μ0: vákuum (~levegő) permeabilitása.
μr: relatív permeabilitás. A μ0 értékét 1-nek veszik és ehhez képest adják meg az egyes anyagok permeabilitását.
Ha pl. μr = 1000, ez azt jelenti ebben a bizonyos anyagban a vákuumhoz képest 1000-szer nagyobb lesz az indukció.