Magnetická síla

Silové působení určitého druhu je charakteristickým rysem každého fyzikálního pole – u gravitačního se jedná o newtonovskou sílu, u elektrického o sílu coulombovskou. Podobně je tomu i u pole magnetického - základním jeho projevem je silové působení na vodič s proudem. O existenci magnetické síly  je možné se přesvědčit pokusem: mezi dva póly magnetu je pohyblivě umístěn vodič , který připojíme ke zdroji napětí. Podle směru proudu ve vodiči (a tedy podle orientace magnetických indukčních čar) a podle polarity magnetu se vodič vychýlí buď na jednu stranu nebo na druhou.

Příčinou vychýlení vodiče je vzájemné působení magnetu a vodiče s proudem prostřednictvím jejich magnetických polí. Vlevo od vodiče jsou magnetické indukční čáry obou polí orientovány souhlasně, zatímco vpravo od něj opačně. Vzniká tedy nesouměrné rozložení magnetických indukčních čar v okolí vodiče. Složením obou polí vzniká pole výsledné s větší hustotou indukčních čar vlevo a menší hustotou vpravo od vodiče. To se projeví vznikem magnetické síly , která působí na vodič a míří do místa s menší hustotou magnetických indukčních čar. Při změně směru proudu nebo orientace magnetických indukčních čar magnetu se změní i orientace magnetické síly.

mag sily

Poznámka:  symbol ⊗ znamená, že daný vektor míří do nákresny (do papíru, tabule, …). Symbolem Θ se pak značí směr vektoru, který míří z nákresny.

Dosud jsme uvažovali pouze vodič, který byl umístěn v magnetickém poli kolmo k indukčním čarám. V případě, že bude vodič svírat s indukčními čarami libovolný jiný úhel, bude silové působení na vodič vždy menší. Velikost magnetické síly bude nulová, pokud bude vodič rovnoběžný s magnetickými indukčními čarami. Tohoto jevu se v technické praxi využívá v případě, kdy mezi póly magnetu umístíme vodič tvaru smyčky, který je otáčivý kolem své osy. Prochází-li smyčkou elektrický proud, působí na části smyčky kolmé k indukčním čarám magnetické síly opačného směru, které uvádějí smyčku do otáčivého pohybu. Moment této dvojice sil se během otáčení mění podle toho, jak se mění velikost magnetických sil.

S tímto jevem je možné se setkat u dynam, generátorů elektrického proudu, ale i elektromotorů.

Přídržná síla magnetů

Velmi často se u permanentních magnetů využívá jejich přídržné síly k feromagnetickým materiálům, zejména železu a jeho slitinám. Velmi často se objevuje otázka po přídržné síle magnetu. Je potřeba zdůraznit, že tato síla záleží na více faktorech. Prvním je samotný tvar a materiál magnetu, vedle toho ale také materiál, ke kterému je magnet přitahován, jeho tloušťce a povrchové úpravě. Přídržná síla se se vzdáleností od podložky mění velmi zásadně.

Standardně je tato síla měřena a uváděna jako parametr u magnetických držáků. Jedná se o magnet s kovových pláštěm, který uzavírá magnetický obvod.
U samotných magnetů lze přídržnou sílu změřit na vyžádání s tím, že v odlišných podmínkách se může tento parametr značně lišit.

Přídržné síly se obvykle stanovují při pokojové teplotě na desce z leštěné oceli o tloušťce 10 mm  při tahu směřujícím kolmo k povrchu. Přídržná síla magnetů se uvádí v jednotkách - kg nebo N. Pro orientaci je možé použít přepočet, kde 1kg ~ 10N.