KursCennikKorepetycjeBaza wiedzyBlog
Zaloguj sięZacznij teraz
fizykastatkiem@gmail.com

Matura z fizyki

Matura z fizyki: Magnetyzm

Pole magnetyczne i jego linie, siła Lorentza, ruch cząstki naładowanej w polu, siła elektrodynamiczna na przewodnik, pole przewodnika i solenoidu, reguły wyznaczania kierunku siły.

⚓ Kurs maturalny z fizyki

Jak magnetyzm pojawia się na maturze?

Magnetyzm jest tematem głównie poziomu rozszerzonego. Zadania wymagają sprawnego stosowania reguł kierunkowych oraz łączenia magnetyzmu z dynamiką (siła dośrodkowa) i energią. Częste są zadania z ruchu cząstki po okręgu oraz z siły na przewodnik. Uważaj na kąt α we wzorach z sinusem.

Poziom: rozszerzony.

Typowe zadania maturalne

  • Obliczanie promienia toru cząstki w polu magnetycznym.
  • Wyznaczanie siły działającej na przewodnik z prądem.
  • Określanie kierunku siły regułą lewej dłoni.
  • Porównywanie ruchu protonu i elektronu w tym samym polu.

Strategia na egzaminie

  1. 1Zacznij od ustalenia kierunków - narysuj wektory v, B i wyznacz F regułą lewej dłoni.
  2. 2W ruchu po okręgu przyrównaj siłę Lorentza do siły dośrodkowej m·v²/r.
  3. 3Pilnuj kąta α - siła jest maksymalna przy 90° i zerowa przy ruchu równoległym do pola.

Do zapamiętania

Najważniejsze wzory

1

Siła Lorentza

$$F = q v B \sin\alpha$$

Siła na ruchomy ładunek w polu magnetycznym.

2

Siła elektrodynamiczna

$$F = B I l \sin\alpha$$

Siła na przewodnik z prądem w polu magnetycznym.

3

Promień toru

$$r = \frac{m v}{q B}$$

Promień okręgu cząstki w jednorodnym polu.

4

Okres obiegu

$$T = \frac{2 \pi m}{q B}$$

Okres ruchu po okręgu, niezależny od prędkości.

5

Pole przewodnika prostego

$$B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r}$$

Indukcja w odległości r od przewodnika.

6

Pole solenoidu

$$B = \mu_0 \frac{N}{l} I$$

Indukcja wewnątrz zwojnicy o N zwojach.

7

Warunek ruchu po okręgu

$$q v B = \frac{m v^2}{r}$$

Siła Lorentza jako siła dośrodkowa.

8

Strumień magnetyczny

$$\Phi = B S \cos\alpha$$

Strumień indukcji przez powierzchnię S.

Najczęściej zadawane pytania

Jak porównać promienie torów dwóch cząstek?+
Skorzystaj z r = mv/(qB). Przy tej samej prędkości i polu promień jest proporcjonalny do stosunku masy do ładunku m/q.
Kiedy stosować sin α we wzorze na siłę?+
Zawsze, gdy wektor prędkości lub prąd nie są prostopadłe do pola. Dla prostopadłego ułożenia sin 90° = 1 i wzór się upraszcza.
Jak liczyć energię cząstki przyspieszanej napięciem?+
Praca pola elektrycznego qU zamienia się w energię kinetyczną: qU = mv²/2, stąd wyznaczasz prędkość przed wejściem w pole magnetyczne.
Dlaczego okres obiegu nie zależy od prędkości?+
Bo szybsza cząstka zatacza większy okrąg, ale proporcjonalnie szybciej, więc czas pełnego obiegu T = 2πm/(qB) pozostaje stały.

Chcesz przerobić ten dział do końca?

W kursie dział „Magnetyzm” ma lekcję wideo, cztery poziomy materiałów PDF (od teorii po arkusze CKE) i quiz. Możesz kupić sam ten dział za 177 zł albo cały kurs.

🧲 Dział 12: Magnetyzm →📚 Cały kurs i ceny👨‍🏫 Zobacz korepetycje

Zobacz również

Teoria i wzoryMagnetyzm - teoriaDefinicje, prawa i wzory z magnetyzmu.ZadaniaZadania z magnetyzmuRozwiązania krok po kroku.Powiązany działPrąd stałyPrzejdź do teorii prądu stałego.Powiązany działIndukcja elektromagnetycznaPrzejdź do teorii indukcji elektromagnetycznej.Powiązany działElektrostatykaPrzejdź do teorii elektrostatyki.