Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

prezentacja fizyka

No description
by

Magdalena Maciołek

on 2 June 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of prezentacja fizyka

Wytwarzanie i pomiary pola magnetycznego 6.06.2013 I SUM EZSP Magdalena Maciołek POLE MAGNETYCZNE Historia magnetyzmu zaczyna się jeszcze przed narodzeniem Chrystusa, kiedy między innymi Grecy i Chińczycy zauważają własności magnetytu, będącego naturalnym magnesem. Nazwa magnes pochodzi od regionu Grecji o nazwie Magnesia, gdzie odkryto, jeszcze w starożytności, złoża tegoż magnetytu.
W 1600 roku William Gilbert, angielski fizyk i lekarz jako pierwszy wysunął hipotezę dotyczącą występowania pola magnetycznego w pobliżu Ziemi. Na podstawie swoich doświadczeń wywnioskował, że Ziemia jest dużym kulistym magnesem, a jej pole magnetyczne nie jest pochodzenia nadprzyrodzonego, ale wynika z jej budowy wewnętrznej Pole magnetyczne — stan przestrzeni, w której siły działają na poruszające się ładunki elektryczne, a także na ciała mające moment magnetyczny niezależnie od ich ruchu. Pole magnetyczne, obok pola elektrycznego, jest przejawem pola elektromagnetycznego. W zależności od układu odniesienia w jakim znajduje się obserwator, to samo zjawisko może być opisywane jako objaw pola elektrycznego, magnetycznego lub obu Pole magnetyczne definiuje się przez siłę, jaka działa na poruszający się ładunek w tym polu. W układzie SI siła ta wyraża się wzorem tzw równania wektorowego: jest to wektor indukcji magnetycznej, zdefiniowany jako: Pole magnetyczne występujące naturalnie wewnątrz i wokół Ziemi. Odpowiada ono w przybliżeniu polu dipola magnetycznego z jednym biegunem magnetycznym w pobliżu geograficznego bieguna północnego i z drugim biegunem magnetycznym w pobliżu bieguna południowego. Linia łącząca bieguny magnetyczne tworzy z osią obrotu Ziemi kąt 11,3°. Pole magnetyczne rozciąga się na kilkadziesiąt tysięcy kilometrów od Ziemi, a obszar w którym ono występuje nazywa się ziemską magnetosferą. Oddziaływanie pola magnetycznego wokół przewodników REGUŁA PRAWEJ DŁONI Przewodnik prostoliniowy, przez który płynie prąd elektryczny, wytwarza wokół siebie pole magnetyczne, którego linie tworzą okręgi leżące w płaszczyźnie prostopadłej do przewodnika o środkach leżących na przewodniku. Zwrot linii tego pola wyznacza się za pomocą reguły prawej dłoni: Jeżeli prawą ręką obejmiemy przewodnik z prądem w taki sposób, że kciuk zwrócony będzie zgodnie z kierunkiem płynącego w przewodniku prądu, to pozostałe cztery palce pokażą zwrot linii pola magnetycznego Reguła prawej dłoni dla zwojnicy Jeżeli prawą dłonią obejmiemy zwojnicę tak, aby palce były zgodnie z płynącym w zwojnicy prądem, to odchylony kciuk wskaże zwrot linii pola magnetycznego w zwojnicy, (czyli wskaże koniec zwojnicy przy którym położony jest biegun północny powstałego magnesu). REGUŁA LEWEJ DŁONI Jeżeli lewą dłoń ustawi się tak, aby linie pola magnetycznego zwrócone były prostopadle ku wewnętrznej powierzchni dłoni (aby wnikały w wewnętrzną stronę dłoni), a wszystkie palce - z wyjątkiem kciuka - wskazywały kierunek płynącego prądu to odchylony kciuk wskaże kierunek i zwrot siły elektrodynamicznej działającej na dodatni ładunek elektryczny umieszczony w tym polu (dla ładunku ujemnego zwrot siły będzie przeciwny) WYTWARZANIE POLA MAGNETYCZNEGO SOLENOID Solenoid, cewka indukcyjna utworzona przez przewód nawinięty na rdzeń w kształcie walca. Płynący przewodem prąd wytwarza pole magnetyczne malejące na krańcach. Teoretyczny solenoid idealny wytwarza równomierne (podobne do prętowego magnesu trwałego) pole magnetyczne wzdłuż całej długości, do czego można się zbliżyć, zmniejszając średnicę walca, zwiększając jego długość i liczbę zwojów przewodu. Cewka Helmholtza Schemat cewki i rozkład pola magnetycznego: Poprzez pojęcie Cewka Helholtza rozumiemy pewien układ dwóch identycznych cewek, nawiniętych w tym samym kierunku, oddalonych od siebie osiowo o określoną konkretną dla danego modelu odległość. Odległość taka musi być równa promieniowi R każdej z cewek. Przez obie cewki przepływa prąd elektryczny dokładnie o tej samej wartości i kierunku. ELEKTROMAGNES Elektromagnes to nic innego jak cewka elektryczna która zwykle posiada rdzeń ferromagnetyczny (rdzeń magnetyczne miękki). Elektromagnes posiada otwarty obwód magnetyczny; wytwarza silne pole magnetyczne po zasileniu prądem elektrycznym. elektromagnes domowej roboty Elektromagnes jako dzwonek szkolny Elektromagnes Bittera jest to rodzaj elektromagnesu jak dotąd używany jedynie w badaniach naukowych, których celem jest stworzenie niezwykle silnych pól magnetycznych. Elektromagnesy Bittera są rekordzistami jeżeli chodzi o siłę Elektromagnes Bittera Kształt dysków metalowych i przekładek izolacyjnych: Jednym z najbardziej kontrowersyjnych doświadczeń z wykorzystaniem Elektromagnesu Bittera było podniesienie żywej żaby w kropli wody o średnicy 3.2 cm. Za to doświadczenie Andre Geim i Sir Michael Berry z Uniwersytetu Bristolskiego otrzymali w 2000 r. tzw. Nagrodę „Anty-nobla”. . Lewitująca żaba Magnes Hybrydowy Magnesem Hybrydowy możemy określić połączenie magnesu nadprzewodnikowego wraz z magnesem rezystancyjnym ( elektromagnesem Bittera) dając najsilniejszy magnes na świecie. MAGNES NADPRZEWODNIKOWY Magnes nadprzewodzący (nadprzewodnikowy) jest rodzajem elektromagnesu wykonanym z cewek, wytworzonych z materiałów posiadających właściwości nadprzewodzące. Magnesy tego typu podczas swojej pracy muszą być schładzane do wyjątkowo niskich temperatur- takich przy których materiał z którego wykonane są cewki zaczyna wykazywać własności pełnego nadprzewodnictwa. Przekrój nadprzewodzącego magnesu dipolowego odchylającego wiązkę - pęczki protonów : Generator Tarczowy Generatory tarczowe to nowoczesne maszyny elektryczne z magnesami trwałymi. Wytwarzają one prąd w pełnym zakresie dopuszczalnej prędkości obrotowej i nie wymagają zasilania z sieci energetycznej. Ich moc rośnie wraz ze wzrostem prędkości obrotowej. Sprawność przetwarzania energii mechanicznej w elektryczną jest rzędu 98%, co sprawia, że są one na dzień dzisiejszy najsprawniejszymi maszynami elektrycznymi. POMIARY POLA MAGNETYCZNEGO Hallotron Hallotron jest to detektor pola magnetycznego, urządzenie, którego zasada działania opiera się na (klasycznym) efekcie Halla.Zazwyczaj czujniki Halla występują jako zintegrowane czujniki elektroniczne. Uproszczony schemat został przedstawiony poniżej 1.hallotron 2.magnes stały 3.magnetowód 4.obrotowa przesłona Effekt Halla Efekt Halla jest to zjawisko powstania różnicy potencjałów V pomiędzy przeciwległymi ściankami półprzewodnika lub metalu w kierunku prostopadłym zarówno do kierunku przepływu prądu I, jak i do kierunku wektora indukcji zewnętrznego pola magnetycznego B. Magnetometr transduktorowy Magnetometr jest to przyrząd stosowany głównie do pomiaru siły i, w niektórych przypadkach kierunku pola magnetycznego. Magnetometry są szeroko stosowane do badania pola magnetycznego ziemi i do badań geograficznych. Busola Stycznych Busola statycznych to nietypowy przyrząd składający się z płaskiej, owalnej cewki i igły magnetycznej o małym rozmiarze w porównaniu do promienia cewki umieszczonej w jej środku.Za pomocą busoli statycznych można mierzyć składową poziomą pola magnetycznego Ziemi lub natężenie prądu płynącego przez cewkę. Mierząc kąt wychylenia igły oraz natężenie prądu można wyznaczyć składową poziomą natężenia ziemskiego pola magnetycznego WNIOSKI PODSUMOWANIE - Pole magnetyczne – właściwość przestrzeni polegająca na tym, że jeżeli w tej przestrzeni umieścimy magnesy lub przewodniki, przez które przepływa prąd elektryczny lub poruszające się ładunki elektryczne, to będą na nie działały siły magnetyczne.

- Oddziaływanie pola magnetycznego wokół przewodników określają: reguła prawej dłoni, reguła prawej dłoni dla zwojnicy oraz reguła lewej dłoni (siła Lorentza)

- Do wytwarzania pola magnetycznego używamy : solenoid, Cewka Helmholtza , Elektromagnes, Elektromagnes Bittera , Magnesy nadprzewodnikowe, Magnes hybrydowy oraz Generator tarczowy

- Pomiarów pola magnetycznego dokonujemy dzięki : Hallotronowi, magnetometrze transduktorowym oraz busoli stycznych Bibliografia Jay Orear, U podstaw Fizyki
Szczepan Szczeniowski, Elektryczność i magnetyzm
Andrzej Januszajtis, Fizyka dla Politechnik
pl.wikipedia.org/wiki/Pole_magnetyczne Serdecznie dziękuje za uwagę :)
Full transcript