Cewka Helmholtza

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Cewki Helmholtza, pierścienie Helmholtza (Cewki Helmholtza-Gaugaina) – układ cewek, wewnątrz którego istnieje duży obszar o w przybliżeniu stałym wektorze indukcji pola magnetycznego. Są one używane do wytwarzania jednorodnego pola magnetycznego i kompensacji pola zewnętrznego (głównie ziemskiego). Nazwane na cześć niemieckiego fizyka Hermanna von Helmholtza.

Indukcja magnetyczna (zwana również: "indukcją pola magnetycznego") - podstawowa wielkość wektorowa opisująca pole magnetyczne.Pole jednorodne - pole fizyczne, w którego wszystkich punktach natężenie pola jest takie samo, czyli ma stałą wartość, kierunek i zwrot. Linie sił w takim polu są prostymi równoległymi. Jeżeli polem tym jest pole sił, to siła działająca na ciała, wynikająca z obecności pola, jest stała w całym obszarze występowania pola.

Układ składa się z dwóch identycznych równoległych cewek. W cewkach powinien płynąć taki sam prąd, w tym samym kierunku, co można osiągnąć przez połączenie szeregowe. Cewki znajdują się w odległości równej promieniowi każdej z nich. Taki układ pozwala uzyskać niemal jednorodne pole magnetyczne w przestrzeni między cewkami.

Ziemskie pole magnetyczne – pole magnetyczne występujące naturalnie wewnątrz i wokół Ziemi. Odpowiada ono w przybliżeniu polu dipola magnetycznego z jednym biegunem magnetycznym w pobliżu geograficznego bieguna północnego i z drugim biegunem magnetycznym w pobliżu bieguna południowego. Linia łącząca bieguny magnetyczne tworzy z osią obrotu Ziemi kąt 11,3°. Pole magnetyczne rozciąga się na kilkadziesiąt tysięcy kilometrów od Ziemi, a obszar w którym ono występuje nazywa się ziemską magnetosferą.Pole magnetyczne – stan przestrzeni, w której siły działają na poruszające się ładunki elektryczne, a także na ciała mające moment magnetyczny niezależnie od ich ruchu. Pole magnetyczne, obok pola elektrycznego, jest przejawem pola elektromagnetycznego. W zależności od układu odniesienia, w jakim znajduje się obserwator, to samo zjawisko może być opisywane jako objaw pola elektrycznego, magnetycznego albo obu.

Indukcja magnetyczna w środku cewki wynosi:

gdzie:

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (ur. 31 sierpnia 1821 w Poczdamie, zm. 8 września 1894 w Charlottenburgu) – niemiecki lekarz, fizjolog, fizyk i filozof. Sformułował zasadę zachowania energii. Zajmował się mechaniką, akustyką, termodynamiką (patrz energia swobodna Helmholtza), światłem, elektrycznością i magnetyzmem, konstruował pierwsze zwierciadło oczne, rezonator Helmholtza, próbował wyjaśnić mechanizm produkcji energii w gwiazdach.Przenikalność magnetyczna – wielkość określająca zdolność danego materiału (ośrodka) do zmiany indukcji magnetycznej pod wpływem natężenia pola magnetycznego.
– liczba zwojów każdej cewki, – prąd płynący w uzwojeniu, – promień cewki, przenikalność magnetyczna próżni.
  • Schemat cewki Helmholtza

  • Układ linii pola

  • Indukcja pola na osi przechodzącej przez środki cewek – punkt z = 0 znajduje się w połowie odległości między cewkami

  • Zobacz też[ | edytuj kod]

  • pole jednorodne
  • pole magnetyczne
  • Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Helmholtza cewki, [w:] Encyklopedia PWN [online] [dostęp 2021-10-08].
    2. Roger A. Freedman, A. Lewis Ford, Francis Weston Sears, Sears and Zemansky's University Physics., wyd. 13, Boston: Addison-Wesley, 2012, s. 954, ISBN 978-0-321-69686-1, OCLC 681534843 [dostęp 2021-06-04].
    3. Roger A. Freedman, A. Lewis Ford, Francis Weston Sears, Sears and Zemansky's University Physics., wyd. 13, Boston: Addison-Wesley, 2012, A-19, ISBN 978-0-321-69686-1, OCLC 681534843 [dostęp 2021-06-04].




    Reklama