Zelená výstava - Energie - Magnetická energie

Energie - Magnetická energie

Magnetická energie je fyzikální jev projevující se primárně silovým působením na pohybující se nositele elektrického náboje (nabité částice). Důsledkem tohoto působení jsou např. silové působení na
(i nenabitá) tělesa (nejsilnější u feromagnetických látek) či změny elektrických, optických a dalších materiálových a termodynamických charakteristik látek vystavených magnetickému působení. Slovo magnetismus pochází z řeckého magnétis, což znamená magnetický (podle krajiny Magnésía v Thesálii v severovýchodním Řecku, kde byla naleziště rud s přírodním magnetismem).

Magnetismus je vytvářen pohybem elektrického náboje nebo změnou elektrického pole v čase. Elektromagnetismus, tedy sloučení magnetismu a elektrické síly je jednou ze čtyř základních interakcí.

Rozdělení magnetik

Podle celkového magnetického momentu tělesa lze rozlišit následující základní skupiny magnetických látek.

Diamagnetikum - Látka složená z částic s nulovým výsledným magnetickým momentem. Vložením do vnějšího magnetického pole dochází v látce k mírnému zeslabování vnějšího magnetického pole a těleso vytvořené z této látky je vytlačováno ven z magnetického pole. Relativní permeabilita těchto látek je nepatrně menší než jedna.

Paramagnetikum - Látka složená z částic s nenulovým magnetickým momentem, které jsou však orientovány náhodně, takže výsledný magnetický moment makroskopické části tělesa je nulový. Vložením do vnějšího magnetického pole dochází v látce k zesilování vnějšího magnetického pole. Těleso vytvořené z této látky je vtahováno do magnetického pole. Relativní permeabilita těchto látek je nepatrně větší než jedna. Ve vnějším magnetickém poli se paramagnetika slabě zmagnetují, po zrušení vnějšího magnetického pole jsou tyto látky opět nemagnetické.

Feromagnetikum - V látce se tvoří tzv. domény, v nichž jsou magnetické dipóly shodně orientovány. Bez vnějšího magnetického pole jsou domény orientovány náhodně a výsledný magnetický moment makroskopické části tělesa je nulový. Ve slabém vnějším magnetickém poli dochází ke zvětšování domén, v silném poli pak dochází ke skokové změně orientace domén, podobně jako v paramagnetické látce. Zesílení magnetického pole ve feromagnetiku tedy závisí na intenzitě vnějšího magnetického pole. Po zrušení vnějšího magnetického pole zůstávají tyto látky více či méně magnetické.

Ampérův silový zákon
Jako Ampérův silový zákon (někdy psáno jako Ampèrův; správnější ale neužívaný název je Ampérův zákon magnetické síly) je označován Ampèrem objevený zákon vzájemného silového působení dvou lineárních vodičů protékaných elektrickým proudem, kterým položil základy elektrodynamiky, případně vztah pro magnetickou sílu působící na proudovodič v obecném magnetickém poli.

Zákon lze odvodit na základě speciální teorie relativity ze vztahů pro elektrostatické působení. V době svého objevu však představoval samostatný nezávislý zákon.

Ampérův silový zákon je přímo využit k definici veličiny magnetická indukce a jednotek soustavy SI ampér a tesla. Silové působení magnetického pole popsané Ampérovým silovým zákonem se využívá k měření velikosti elektrického proudu.

Elektromagnetismem se rozumí soubor jevů, ve kterém se projevuje vzájemná souvislost elektřiny a magnetismu. Elektromagnetismem se také může myslet oblast fyziky, která tyto jevy zkoumá, případně přímo teorie elektromagnetického pole, která elektromagnetické jevy vysvětluje.

Z abstraktnějšího pohledu podle standardního modelu je elektromagnetismus projevem jedné ze čtyř základních interakcí (elektromagnetické interakce).

Dynamickým působením elektromagnetického pole na pohyb nabitý částic se zabývá odvětví fyziky označované někdy jako elektrodynamika.

Tvar pole lze popsat magnetickými indukční čárami. Jsou to uzavřené neprotínající se orientované křivky, jejichž tečna v daném bodě má směr vektoru magnetické indukce a jejichž hustota (počet čar procházejících skrz jednotkový kolmý element plochy) je úměrná velikosti vektoru magnetické indukce. Volně otáčivá úzká magnetka (stejně jako zmagnetovaná podlouhlá železná pilina na obrázku vpravo) či cívka protékaná elektrickým proudem vložená do pole se tedy ustálí tak, že jejich osa bude tečnou k indukčním čárám magnetického pole v tomto bodě (za předpokladu, že jejich velikost není větší než oblast, ve které lze pole považovat za homogenní). Podle zvyklosti, vycházející z obdoby s magnetickým polem Země, se někdy oblast tělesa (magnetu), ze které směřuje vektor magnetické indukce ven z tělesa označuje jako severní pól (a značí anglickým N či méně často českým S) a oblast kde vektor magnetické indukce směřuje dovnitř tělesa jižní pól (a značí anglickým S či méně často českým J). Toto označení je založeno na zastaralé představě o magnetickém poli jako poli magnetických nábojů (monopólů)

A máme zde malé zopakování.

Jak se nazývají dvě základní polarity magnetu?
Jak se nazývá vědní oboru, při kterém na sebe působí elektřina a magnetismus?
Jak bys popsal magnetické indukční čáry?