Mitől jöhet létre mágneses tér? Ergo milyen jelenségek miatt indukálódhat feszültség egy vezetőben?

A kérdés első része: Mitől jöhet létre mágneses tér?

Mágneses tér kétféleképp jöhet létre: Első lehetőség hogy adott egy állandómágnes, és annak az anyagszerkezete olyan, hogy maga körül mágneses tér mérhető. Ebbe most ne menjünk bele részletesebben, külön tudományág. Ilyen pl. a közönséges rúdmágnes, hűtőmágnes, vagy épp a szekrényeken lévő mágneszár.

A második lehetőség, hogy villamos áramot használunk fel. Oersted 1820-ban kimutatta a villamos áram mágneses hatását kísérleti úton.

A kérdés második része: milyen jelenségek miatt indukálódhat feszültség egy vezetőben?

Feszültség vezetőben akkor indukálódhat, ha az elektronokat még valamilyen külső hatás "ingerli". Ez többnyire úgy szokott megjelenni, hogy a vezető időben változó mágneses erőtérbe kerül a következő feltétel mellett:

A vezető végpontjaira (képzeletben) ellenállást (fogyasztót) kapcsolva az ellenálláson áram mérhető, azaz az elektronok külső mágneses tér hatására "ingerelve" vannak.

Vagyis ezalatt azt akarom érteni, hogy a külső hatás, plusz mozgást ad az elektronoknak, amiáltal mérhető a képzeletbeli áram.

Ez ekvivalens azzal, hogy Lorentz-erő hat az elektronokra.

Nem tudom, mennyire érthető, elmagyarázni sem könnyű. Tehát azt akarom megértetni, hogy nem elegendő, az, hogy a vezető időben változó mágneses térben legyen, mert elképzelhető olyan szélsőséges eset, hogy ennek ellenére nem lesz indukált feszültség, vagyis az elektronokat mozgató Lorentz-erő zérusvektor.

Tehát biztosan fog valamilyen erő hatni a vezeték elektronjaira (a vezetési elektronok játszanak szerepet) a kérdés, hogy ennek az erőnek lesz-e vezeték irányú komponense, azaz lesz -e zérusvektortól különböző Lorentz-erő.

Ezt úgyis szokták mondani, hogy a Lorentz-erőnek feltétele, hogy a mágneses erővonalak és a vezeték ne párhuzamos legyen.

Pontosabban, ezt úgy kell érteni, h. a vezeték egy pontját vizsgáljuk egy adott időpillanatban. Ebben a pontban a vezeték (térgörbe) érintője nem lehet párhuzamos a vezeték ezen pontján átmenő mágneses erővonal(térgörbe) érintőjével.

Namost ezt a játékot minden pontjában a vezetőnek és minden időpillanatban el kell játszani. Ebből lesz egy bonyolult kétváltozós fv. meg komplikált integrál...

A kérdés harmadik része: Olyanra gondolok, mint pl a villamos gépeknél is van mágneses tér.

Így van. Ritkábban állandómágnest használnak állórésznek, gyakrabban pedig gerjesztett tekercset.

A villamos gépek témaköre elég tág ahhoz hogy itt mindent le lehessen írni. Az alapelv viszont általában itt is ugyanaz.

A kérdés negyedik része: A való életben még milyen példa van, amikor mágneses tér van jelen?

Teheremelő elektromágnes, villamos csengő, transzformátor, relék, mágneses jeladók, mágneses pozícióérzékelők, indukciós hőfejlesztő berendezések, stb.

Mik miatt keletkezhet beltéren/kültéren, stb... ?

Villamos berendezésektől függ. Mi van kiépítve...