Elektromagnetism

Begrepp

Följande ord används inom detta område.
Svaret visas när du klickar på frågan.

1. Vad är ett elektriskt fält?
   Ett elektriskt fält är ett vektorfält som omger varje elektrisk laddning och utövar en kraft på andra laddningar i fältet. Fältlinjer visar riktningen på kraften som en positiv testladdning skulle uppleva. Elektrisk fältstyrka mäts i N/C.
2. Vad är ett magnetiskt fält?
   Ett magnetiskt fält är ett vektorfält som omger magnetiska material och elektriska strömmar. Det utövar en kraft på rörliga elektriska laddningar och på andra magnetiska material. Fältlinjer visar riktningen på kraften som en nordpol skulle uppleva.
3. Vad är magnetiskt flöde?
   Magnetiskt flöde $\Phi$ är ett mått på den totala mängden magnetfält som passerar genom en given yta. $\Phi = B \cdot A$. Enheten för magnetiskt flöde är Weber (Wb).
4. Vad är magnetisk flödestäthet?
   Magnetisk flödestäthet $B$ är ett mått på styrkan och riktningen av ett magnetiskt fält. Det definieras som kraften per enhetslängd på en strömförande ledare per enhetsström i ledaren, när ledaren är vinkelrät mot fältet. Enheten för magnetisk flödestäthet är Tesla (T).
5. Vad är en permanentmagnet?
   En permanentmagnet är ett material som behåller sina magnetiska egenskaper även när det inte utsätts för ett externt magnetfält. Dessa material har en inneboende magnetisk struktur. Exempel inkluderar neodymmagneter och ferritmagneter.
6. Vad är en elektromagnet?
   En elektromagnet är en typ av magnet där det magnetiska fältet skapas av en elektrisk ström. Vanligtvis består den av en spole av tråd lindad runt en kärna av ferromagnetiskt material (som järn). När ström flyter genom spolen skapas ett magnetfält. Styrkan på fältet kan kontrolleras genom att variera strömmen.
7. Vad är ferromagnetism?
   Ferromagnetism är en stark form av magnetism som uppvisas av vissa material som järn, nickel och kobolt. I dessa material är atomernas magnetiska moment starkt kopplade och ordnade parallellt inom små områden som kallas domäner, vilket resulterar i en stark makroskopisk magnetism.
8. Vad är diamagnetism?
   Diamagnetism är en svag form av magnetism som uppvisas av alla material. När ett diamagnetiskt material placeras i ett externt magnetfält, induceras ett svagt magnetiskt moment som är motsatt riktat mot det externa fältet, vilket resulterar i en svag repulsion.
9. Vad är paramagnetism?
   Paramagnetism är en svag form av magnetism som uppvisas av material med oparade elektroner. I ett externt magnetfält riktar sig dessa atomära magnetiska moment svagt i fältets riktning, vilket resulterar i en svag attraktion. När det externa fältet avlägsnas, försvinner magnetismen i stort sett.
10. Vad är permeabilitet?
    Permeabilitet $\mu$ är ett mått på hur lätt ett material tillåter bildandet av magnetiska fält inom sig. Permeabiliteten i vakuum betecknas $\mu_0$. Ferromagnetiska material har mycket hög permeabilitet.
11. Vad är en domän i ett ferromagnetiskt material?
    En domän är ett mikroskopiskt område inom ett ferromagnetiskt material där atomernas magnetiska moment är spontant ordnade parallellt, vilket skapar en stark lokal magnetisering. I ett icke-magnetiserat material är domänerna slumpmässigt orienterade, men i ett magnetiserat material är de flesta domänerna i linje med det externa fältet.
12. Vad är en nordpol på en magnet?
    En nordpol är den ände av en magnet där de magnetiska fältlinjerna lämnar magneten och pekar bort från den. Om en magnet får rotera fritt, kommer dess nordpol att tendera att peka mot jordens geografiska nordpol (som i själva verket är en magnetisk sydpol).
13. Vad är en sydpol på en magnet?
    En sydpol är den ände av en magnet där de magnetiska fältlinjerna går in i magneten och pekar mot den. Om en magnet får rotera fritt, kommer dess sydpol att tendera att peka mot jordens geografiska sydpol (som i själva verket är en magnetisk nordpol).
14. Vad är en spole?
    En spole är en elektrisk komponent som består av en ledande tråd som är lindad i en eller flera varv. När en ström flyter genom spolen skapas ett magnetfält inuti och runt spolen. Spolar används i många elektriska kretsar.
15. Vad är en solenoid?
    En solenoid är en typ av spole som är lindad i en tät spiralform, vilket skapar ett relativt uniformt magnetfält inuti den långa, cylindriska strukturen när ström flyter genom den. Elektromagneter baseras ofta på solenoider.
16. Vad är en toroid?
    En toroid är en spole som är lindad runt en ringformad kärna (ofta av ferromagnetiskt material). Denna form minimerar läckaget av magnetiskt flöde utanför kärnan och skapar ett magnetfält som huvudsakligen är begränsat inuti ringen.
17. Vad är inklination?
    Magnetisk inklination (eller dip-vinkel) är vinkeln mellan jordens magnetiska fältlinjer och den horisontella ytan på en given plats. Vid de magnetiska polerna är inklinationen nära 90 grader (vertikalt nedåt vid nordpolen och uppåt vid sydpolen), medan den är nära 0 grader vid den magnetiska ekvatorn.
18. Vad är Halleffekten?
    Halleffekten uppstår när en strömförande ledare eller halvledare placeras i ett magnetiskt fält som är vinkelrätt mot strömriktningen. Detta resulterar i en spänningsskillnad (Hallspänningen) över ledaren i en riktning som är vinkelrät mot både strömmen och det magnetiska fältet. Halleffekten används bland annat för att mäta magnetiska fält och bestämma laddningsbärarnas typ och koncentration i ett material.
19. Vad är en hallsond?
    En hallsond är en sensor som utnyttjar Halleffekten för att mäta styrkan hos ett magnetiskt fält. Den består av ett tunt material (vanligtvis en halvledare) genom vilket en konstant ström skickas. När sonden placeras i ett magnetiskt fält genereras en Hallspänning som är proportionell mot fältets styrka.
20. Vad är induktion?
    Elektromagnetisk induktion är fenomenet att en elektromotorisk kraft induceras i en ledare när det magnetiska flödet genom ledaren (eller en slinga som ledaren utgör en del av) ändras med tiden. Detta beskrivs av Faradays induktionslag: $u = -\frac{d\Phi}{dt}$.
21. Vad är växelström?
    Växelström (AC = alternating current) är en elektrisk ström som periodiskt ändrar riktning och vanligtvis även magnitud med tiden. Den vanligaste formen av växelström är sinusformad. Växelström används i de flesta elnät för kraftöverföring.
22. Vad är en generator?
    En generator är en anordning som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi genom principen om elektromagnetisk induktion. Genom att rotera en spole i ett magnetfält (eller rotera ett magnetfält runt en spole) induceras en elektromotorisk kraft och därmed en elektrisk ström.
23. Vad är en transformator?
    En transformator är en elektrisk anordning som används för att öka eller minska spänningen i en växelströmkrets. Den består vanligtvis av två eller flera induktivt kopplade spolar (lindningar) runt en gemensam magnetisk kärna. En förändring i strömmen i den ena spolen (primärlindningen) inducerar en spänning i den andra spolen (sekundärlindningen). Förhållandet mellan spänningarna beror på förhållandet mellan antalet varv i de två lindningarna.
24. Vad är effektivvärdet av en växelström?
    Effektivvärdet av en växelström är det likströmsvärde som skulle generera samma mängd värme i ett resistivt element som växelströmmen under samma tid. För en sinusformad växelström är effektivvärdet $\frac{1}{\sqrt{2}}$ gånger toppvärdet.
25. Vad är toppvärdet av en växelström?
    Toppvärdet (eller amplituden) av en växelström är det maximala momentana värdet som strömmen (eller spänningen) når under en cykel.
26. Vad är virvelström?
    Virvelströmmar är cirkulerande elektriska strömmar som induceras i ett ledande material när det magnetiska flödet genom materialet ändras med tiden. Dessa strömmar skapar i sin tur egna magnetfält som motverkar förändringen i det ursprungliga flödet (enligt Lenz lag).
    
    Virvelströmmar kan orsaka energiförluster i form av värme (resistiv uppvärmning) men kan också användas för vissa tillämpningar som induktionshällar och virvelströmsbromsar.