Magnetizmus
Prečo kompas reaguje na elektrický prúd?
Redakcia Atlasu vedomostí · Publikované 11. 11. 2026
Kompas reaguje na elektrický prúd, lebo prúd vytvára magnetické pole. Strelka sa snaží sledovať jeho smer. Okolo priameho vodiča sú to kružnice.
Hans Christian Ørsted v roku 1820 videl, že strelka pri drôte poskočí, keď drôtom zopne prúd. Prúd nie je len tok v kovoch. Je zdrojom magnetického poľa. Kompas je malý magnet, preto sa natočí.
Pri dlhom priamom vodiči majú čiary tvar kružníc okolo drôtu. Strelka sa postaví na dotyčnicu, nie rovnobežne s prúdom. Veľkosť je B = μ0 · I / (2πr), čo sa dá zapísať ako 2·10⁻⁷ · I / r. Pri 2 A a 5 cm vyjde 8 µT, pri 10 cm 4 µT. Dvojnásobná vzdialenosť, polovičné pole. Cievka sa takto nespráva. Jej vzorec delí dĺžkou cievky, nie vzdialenosťou od osamelého drôtu.
Atlas strelku vedľa drôtu nekreslí. V lekcii elektromagnetu je výstup „Pole pri priamom vodiči“ a veta, že čiary sú kružnice a so vzdialenosťou klesajú. Prepínač opačného prúdu otočí smer. Lekcia magnetického poľa, ktorá je cieľom tohto článku, ukazuje kompas pri tyči. Je to ten istý prístroj, iný zdroj poľa. Tyč nemá prúd, drôt nemá trvalé póly.
Domáci skrat článku, aby strelka poskočila, nerob. Drôt medzi pólmi sa hreje. Otočenie poľa cievky, nie drôtu, je v článku smer prúdu. Ako malý magnet ohne strelku bez prúdu, skúsi pokus magnet a kompas. Kategória: magnetizmus.
Kružnice kreslí priamy vodič, nie cievka. Pri 2 A a 5 cm je pole priameho vodiča 8 µT. Pri 10 cm je 4 µT. Strelka by ležala na dotyčnici kružnice. Atlas ju tam nekreslí, číslo však vypíše v lekcii elektromagnetu. Skrat článku kvôli poskoku strelky nerob.
Vyriešené príklady
1. Pole 5 cm od vodiča
Zadanie. I = 2 A, r = 0,05 m, B = μ0 · I / (2πr) = 2·10⁻⁷ · I / r.
Vzťah. B = 2e-7 · I / r
Výsledok. 0,000008 T
8 µT. Kompas by sa vychýlil, ak by zemské pole nebolo jediný zdroj. V simulácii čítaj riadok Pole pri priamom vodiči.
2. Pole v dvojnásobnej vzdialenosti
Zadanie. I = 2 A, r = 0,10 m.
Vzťah. B = 2e-7 · I / r
Výsledok. 0,000004 T
4 µT, presná polovica. Pri priamom dlhom vodiči klesá pole ako 1/r, nie ako pole cievky.
Úloha na precvičenie
Aký je pomer polí v 5 cm a v 10 cm pri tom istom prúde?
Odpoveď. 2 1 Dvojnásobok. Vzdialenosť v menovateli sa zdvojnásobila, pole kleslo na polovicu.
Kontrolný zoznam
- Bez prúdu pole drôtu v modeli zanikne.
- Smer poľa je po kružnici, nie pozdĺž drôtu.
- Dvojnásobná vzdialenosť zmenší B na polovicu.
- Atlas nekreslí strelku vedľa drôtu, vypisuje mikrotesla.
- Domáci skrat článku kompasom neskušaj, drôt sa hreje.
Otázky a odpovede
Uvidím v lekcii magnetického poľa drôt a strelku?
Nie. Tá lekcia stavia kompas k tyčovému magnetu. Číslo poľa pri priamom vodiči je výstup lekcie elektromagnetu. Strelka by sa natočila po dotyčnici, plátno ju tam nekreslí.
Prečo je pole také malé?
8 µT pri 2 A a 5 cm je rád poľa Zeme, nie poľa cievky s jadrom. Preto Oerstedov pokus potrebuje citlivý kompas a slušný prúd. Nie je to porucha výpočtu.
Môžem priložiť kompas k drôtu na batérii?
Nie ako domáci skrat. Krátky hrubý drôt medzi pólmi sa zohreje. Pozorovanie nechaj v simulácii, kde prúd a vzdialenosť nastavíš bez skratu.
Súvisiace články
Súvisiace lekcie
Zdroje a predpoklady
- Zaokrúhlené školské hodnoty a vzťahy použité v simuláciách Atlasu vedomostí
Odbornú recenziu konkrétnou osobou tento text neuvádza. Autorom je Redakcia Atlasu vedomostí.