OSNOVE ELEKTROTEHNIKE
INTERAKTIVNI NASTAVNI MATERIJALI
animacije · pokusi · lab. vježbe · simulacije · test pitanja · zadaci

Magnetizam · Magnetsko polje zavoja i zavojnice

Ako ravni vodič formirano u oblik petlje dobivamo zavoj. Veći broj usporednih zavoja čini zavojnicu. Smjer magnetskog polja određujemo pravilom desne ruke.

Magnetsko polje zamišljamo kao vektorsko polje. Prema toj zamisli svakoj točki prostora pripada vektor polja B. Određivanje tog vektora u općem slučaju je "matematički" složeno. Ipak za pojedine točke u prostoru postoje jednostavne formule kojima se časkom određuje jakost polja. Npr. za okrugli zavoj polumjera $R$ to je točka u središtu: $B = {{\mu_{0} \, \cdot \, I} \over {2 \, \cdot \, R}}$. A unutar duge ravne zavojnice duljine $l$ s $N$ zavoja magnetska indukcija je $B = {{\mu_{0} \, \cdot \, N \, \cdot \, I} \over {l}}$.

Važno je da dobijete predodžbu o magnetskom polju. Komplicirane proračune treba prepustiti drugima... Od velike je važnosti uočiti da su magnetske silnice zatvorene linije. Npr. kod ravnog vodiča to su kružnice.


3-D prikaz silnica ravne zavojnice (zatvorene linije)

namatanje ravne zavojnice

U nastavku možete detaljnije proučiti magnetsko polje zavojnice pomoću programa koji izračunava polje u svim točkama i ujedno zorno prikazuje vektore polja i silnice. Prije korištenja pročitajte uputu...

Uputa

Postavljanjem većeg broja zavoja jedan uz drugi dobivamo ravnu jednoslojnu zavojnicu. U ovoj simulaciji "izrađujete" takvu zavojnicu dodavanjem zavoja tako da kliknete na DODAJ ZAVOJ. Zavoji su prikazani u presjeku. Program istovremeno izračunava magnetsko polje i zorno ga prikazuje pomoću vektora (silnica) polja. Možete primijetiti da su silnice polja izvan zavojnice "rasipane" u prostoru dok su unutar zavojnice zgusnute. Dapače za veći broj zavoja polje unutar zavojnice postaje homogeno. U simulaciji možete uhvatiti mišem pojedini zavoj i pomicati ga lijevo-desno. Nadalje možete promijeniti i veličinu zavoja (polumjer) tako da mišem uhvatite kraj zavoja. Ako pomaknete kraj zavoja okomito kroz $x-$os promijeni se smjer struje. Crvena točka označava smjer struje "iz zaslona", a plava "u zaslon". Pojedinu silnicu dobivate tako da kursor postavite u neku točku i zatim dva puta kliknete mišem. Postavljanjem kursora u neku točku i pritiskom na lijevu tipku miša dobivate iznos jakosti polja u toj točki (pojavi se dolje lijevo u žutom polju). Na slici je jakost polja "kodirana" bojom vektora (crno najjače polje). U praksi se za postizanje jačih polja izrađuju višeslojne zavojnice. Dapače se takve zavojnice - namoti stavljaju na feromagnetsku jezgru.

Napomena: u početku je slika prazna klikom na DODAJ ZAVOJ u prostor se ubacuje prvi zavoj. Nakon toga se simetrično dodaje drugi par zavoja, treći par zavoja...

Pričekajte nekoliko sekundi za pripremu appleta