Uživatel:Jakuba Škrdla/Úvahy/Pravé úhly

Neplatí, že pravé úhly jsou jenom lidským výmyslem a v přírodě se nikde nevyskytují. Magnetické síly působí dokonce duálně současně dvakrát v pravém úhlu. Současně jsou kolmé na směr magnetického pole i na drát, kterým protéká proud.

Akce a reakce

Ze zákona akce a reakce vyplývá, že působí-li proud silou na magnet, musí i magnet působit silou na proud. Jinými slovy musí existovat síla působící na proud vystavený účinkům magnetického pole. Zákon akce a reakce úplně stačí, aby se dala určit velikost i směr této síly. Síla $F$ působící na drát o délce $l$ protékaný proudem o intenzitě $i$ v magnetickém poli o intenzitě $H$ je kolmá na směr magnetického pole i směr proudu. Rovná se

$F={\frac {i\cdot l\cdot H_{t}}{c}}$

kde $H_{t}$ je složka magnetického pole kolmá na směr proudu. Této síly působící na vodič se využívá u elektromotoru.

Princip elektromotoru

Uvažujme, že na rám obdélníkového tvaru je navinuto mnoho závitů drátu, jímž protéká elektrický proud. Rám se může volně otáčet kolem dělené osy kolmé na kratší strany rámu a vedoucí jejich středem. Na obě strany osy jsou vně rámu vyvedeny konce drátu. Půlená osa tedy jednak umožňuje otáčení rámu a jednak přivádí proud do cívky navinuté na rám.

Předpokládejme, že máme k dispozici homogenní magnetické pole, které má svislý směr. A že osa rámu je vodorovná a tedy kolmá ke směru magnetického pole. Působící síla musí být kolmá na směr pole i na vodič. Bude působit na závity na delších stranách rámu rovnoběžných s osou rámu, kolem které jím bude otáčet. Tyto strany rámu nazývejme aktivním stranami.

Vztah směru síly pole a směru proudu v cívce

Směr, resp. smysl reaktivní síly magnetického pole působící na drát je závislá na směru proudu v cívce na rámu. V každé aktivní polovině rámu ale proud teče opačným směrem. A tedy i síly pole na obě strany rámu bude působit v opačném směru. Máme tedy dvě "opačnosti" opačnost směru proudu v drátu a opačnost směru síly na něj působící. Jde o vztah těchto dvou opačností, aby byl takový, aby otáčely rámem trvale v jednom směru.

Na rám jako celek budou sočasně působit dvě opačné síly pole. Jsou ale dvě možnosti. Buď budou tyto síly působit směrem k sobě a nebo směrem od sebe. To záleží na poloze rámu v magnetickém poli.

Dvě polohy

Rám má v magnetickém poli dvě význačné polohy. Jsou to polohy vodorovné. Jedna z těchto poloh je stabilní a druhá nestabilní. V té nestabilní poloze púsobí na aktivní strany rámu magnetické síly směrem k sobě a snaží se rám přetočit o 180stupňů do nestabilní vodorovné polohy, kdy budou na obě aktivní strany rámu působit naopak magnetické síly od sebe a budou se ho snažit v této poloze udržet. Je to pochopitelné. V každé aktivní straně rámu teče proud opačným směrem a tedy na tyto strany působí i opačné síly. Dvě síly mohou být opačné dvěma způsoby. Buď směrem k sobě a nebo směrem od sebe. V té nestabilní poloze rámu ale v jeho aktivních stranách tečou prody vúči sobě opačně tak, že síly na ně působí opačně k sobě a snaží se rám otočit o 180 stupňů do polohy vodorovné stabilní. V této stabilní poloze ale v jeho aktivních stranách potečou proudy druhým způsobem opačně a tedy i síly na ně budou působit druhým způsobem opačně, tedy od sebe a budou se rám snažit v tété poloze udržet. Jediný zpúsob, jak se z toho dostat je změnit směr proudu v drátu, čímž na změní i síly působící na aktivní strany a budou se snažit opět rám otočit o 180 stupňů. Jestliže vlivem setrvačnosti se rám přetočíl ve směru pohybu kousek přes stabilní polohu, tak jej teď síly přetočí VE SMĚRU POHYBU opět o 180 stupňů. Rám bude opět ve stabilní poloze, ale setrvačností ji opět o kousek přejede, a když se opět změní směr proudu v drátu, tak se stabilní poloha změní v nestabilní a síly působící na drát ram opět otočí o 180 stupňů. Je tedy k trvalému otáčení jedním směrem třeba ve vodorovné poloze rámu změnit směr proudu v jeho drátu. To dělá zařizení zvané komutátor. Je to soustava stěrných kontaktů.

Praxe

V praxi je více cívek navinuto na železná jádro rotoru elektromotoru, čímž se zesílíé jejich magnetický účenek.

Druhy smyček

Zatímco kruhové smyčky proudu stejného směru vytváří elektromagnetické pole, pravoúhlé smyčky proudu měnícího směr mohou měnit elektromagnetickou energii na energii machanickou.

Čínská želva

Číňané mají tuto zásadu správného životního stylu, jak řekl jeden náš fyzioterapeut: Tak jako želvu nesou spolehlivě její čtyři nohy, mohou člověka pokojně přenést životem tyto čtyři zásady: 1. Zdravý životní styl, 2. Zdravá strava, 3. Zdravé sportování, 4. Zdravé emoce. Tyto zásady jsou čtyři jako jsou čtyři strany pravoúhlé smyčky měnící elektromagnetickou energii na energii mechanickou.

Fyzika Filosofie