Magnetische actie van stroom in foto's van oude filmstroken
Rondom de stroomvoerende draad wordt een magnetisch veld opgewekt. Dit is het resultaat van de rotatie van elektrische ladingen (elektrische stroom). Het magnetische veld is de ruimte waarin de magnetische naald is gericht.
Het magnetische veld wordt gevisualiseerd met behulp van magnetische lijnen. De verzameling magnetische lijnen wordt magnetische flux (F) genoemd. De eenheid van magnetische flux is de weber (wb).
Magnetische lijnen zijn altijd gesloten (continu). Op elk punt in het magnetische veld raken de magnetische lijnen de magnetische naald. De richting van de magnetische lijnen rond de stroomvoerende draad valt samen met de draairichting van de cardanische ophanging terwijl deze langs de stroom beweegt (cardanische regel).
Een draad die in een spiraal is gewikkeld, wordt een solenoïde genoemd. De magnetische velden van de solenoïdespoelen vormen samen een totaal magnetisch veld.
Magnetische inductie (B) - magnetische fluxdichtheid (F) loodrecht op het oppervlak (S) op een bepaald punt. Het magnetische veld werkt op een draad die een stroom (I) voert met een kracht F = BILSinα.De richting van de kracht wordt bepaald door de linkerhandregel: «Als de magnetische flux F de palm van de linkerhand binnenkomt en de stroom van de palm naar de vingers stroomt, dan geeft de duim, links opzij, de richting van de kracht (beweging). «
De regel van V.F. Mitkevich: Magnetische lijnen volgen meestal het kortste pad en werken elastisch op een stroomvoerende geleider, in een poging deze uit het magnetische veld te duwen.
Permeabiliteit kenmerkt de eigenschappen van het medium en bepaalt de grootte van de magnetische inductie (B). Relatieve permeabiliteit laat zien hoe vaak de magnetische inductie in een bepaald medium bij een bepaalde stroom verschilt van de magnetische inductie in een vacuüm.
Magnetische inductie hangt ook af van de grootte van de stroom en de vorm van de opstelling van de lussen van de draden, waarmee rekening wordt gehouden door de sterkte van het magnetische veld (H).
De wet van de totale stroom: "De algebraïsche som van de producten van de lengtes van het circuit gesloten rond de stroomvoerende geleiders, de sterkte van het magnetische veld en de cosinus van de hoek daartussen is gelijk aan de som van deze stromen (totale stroom)."
De magnetische permeabiliteit van ferromagnetische materialen blijft niet constant en is afhankelijk van de sterkte van het magnetische veld. De rotatie van elektronen rond de kernen van atomen creëert elementaire magnetische velden die georiënteerd zijn onder invloed van een extern magnetisch veld, waardoor de totale magnetische flux toeneemt. De introductie van ferromagnetische materialen in het magnetische veld verhoogt de magnetische inductie aanzienlijk. Magnetisatie kan zijn hoogste waarde (verzadiging) bereiken wanneer alle elementaire magnetische velden in de richting samenvallen met het externe magnetische veld.
De afhankelijkheid van de magnetische inductie van de magnetische veldsterkte voor een volledig gedemagnetiseerd materiaal wordt de fundamentele magnetisatiecurve genoemd. Variabele magnetisatie wordt gekenmerkt door een gesloten hysteresislus. Hysteresis - vertraging.
