ELEKTRO- MÁGNESES TEREK - Munka

1. FEJEZET
2
AZ ELEKTROMÁGNESES TEREK ALAPVETÕ ÖSSZEFÜGGÉSEI
alkotott. Ez alakilag különbözik a következõkben bemutatott törvénytõl, de tartalmilag
megegyezik vele.
Két, párhuzamosan fekvõ vezetékben folyó áram vonzza egymást, ha irányuk
megegyezik, ellenkezõ esetben taszítja. Ez a kölcsönhatás teszi lehetõvé az áram
mértékegységének definícióját.
Két, egymással párhuzamos, igen kis keresztmetszetû (elvben végtelen hosszú)
egyenes vezetéken folyó áram adott szakasza közötti erõhatás vákuumban:
F = μ I
0 1 I2 l
, (1.2)
2π
d
ahol
l a vizsgált vezeték hossza;
d a vezetékek távolsága.
A μ 0 -t a szabad tér (vákuum) permeabilitásának nevezzük. Értékét úgy választják
meg, hogy egymástól 1 m távolságra elhelyezkedõ, 1 m hosszúságú vezetékszakaszokra
egységnyi (1 A) áram esetén 2·10 –7 N erõ hasson. Ezzel:
−
μ0= 4π⋅10
N 7
A
2 .
A képletben szereplõ szokatlan mértékegységet az elektrodinamikában használatosabb
alakba írjuk. Az elektrodinamikában az A mellett a feszültség egységének a
voltot (V) definiáljuk úgy, hogy a VA = W összefüggés kösse a mechanikus mértékegységekhez.
Mivel N= VAs ⋅ ⋅
a newton helyett a V·A·s/m mértékegységet használjuk.
m
Ezzel
tehát
N= Ws
m
⋅ ⋅ ⋅
= V A s
m ,
−7 Vs ⋅
μ0= π⋅10
Am ⋅
Ne feledjük: a vákuum permeabilitása definiált mennyiség, nem természeti állandó!
Az eddig tárgyalt vonalszerû áramok mellett térben, illetve felületen eloszló áramok
is elképzelhetõk. A térbeli áram sûrûségét az egységnyi felületen (merõlegesen)
áthaladó áram értékével határozzuk meg:
dI = JdA, (1.3)
ahol
dA a felületelem vektora (az elemi kicsi felülettel arányos, arra merõleges vektor),
J A
m 2 a térbeli áram (felületi) sûrûsége.