MAGNETICKÉ POLE 1
description
Transcript of MAGNETICKÉ POLE 1
MAGNETICKÉ POLE 1
8. prosince 2012 VY_32_INOVACE_170211_Magneticke_pole_1_DUM
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová.Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace.
Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám,registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.
1. Magnety
2. Magnetick
é pole
3.Magnetick
á síla
4.Magnetická indukce
Historie:Čína• 2000 př. n.l.• zjistili, že magnet zavěšený ve svém těžišti zaujme polohu sever, jih• magnetit nazývali milující kámen, neboť přitahoval železné předměty jako
matka dítě
Thales• 6. – 7. stol. př. n.l.• objevil přirozený magnetismus
Aristoteles• 4. stol. př. n.l.• popisuje ve svých spisech minerál magnetit
Magnety
dále
Evropa• 12. století• používání kompasu
Pierre Pélerin de Maricourt• 1269• zveřejnil experimenty s kulovým magnetem• označil póly a popsal vlastnosti magnetu
Magnety
Obr. 1
dále
William Gilbert• 1600• zveřejnil dílo „De Magnete“, kde popisuje Zemi jako
velký magnet
Magnetismem se dále zabývali: René Descartes, Robert Hooke, Isaac Newton
Slovo magnet pochází z řeckého magnés – podle zeměpisného názvu „Magnésia“
Magnety
dále
Přírodní magnety• minerál magnetit (Fe3O4, český název je magnetovec)
• černý, polokovový lesk, tvoří krystaly, Tt = 1550°C
Umělé magnety• ferity
• vyrobeny z oceli, stroncia a boru• černé, tvrdé a křehké, elektricky nevodivé• vydrží vysoké teploty, nedají se řezat ani krájet• lze je obtížně brousit
Magnety
další kapitolazpět na obsah
Obr. 3Obr. 2
Slitiny magnetů• ALNICO• slitiny prvků vzácných zemin (samarium, neodym)• používají se v mechanikách CD/DVD nebo v pevných discích
Magnety
dále
Obr. 4 Obr. 5
Popis magnetu• má dva póly (N – severní, S – jižní)• má netečné pásmo• při rozdělení tyčového magnetu na dvě části se vytvoří v obou částech
znovu oba póly• při dalším rozdělení se opět vytvoří nové póly• severní a jižní pól nemohou existovat odděleně od sebe
Magnety
Obr. 6 Obr. 7
další kapitolazpět na obsah
• existuje kolem magnetu
• projevuje se magnetickou silou
• existenci prokážeme magnetkou (magnet ve tvaru kosočtverce, který se může libovolně otáčet kolem své osy, severní pól je zbarven tmavě)
Magnetické pole
dále
Stacionární• vlastnosti pole se nemění s časem• zdrojem je permanentní magnet v klidu• zdrojem může být také vodič, kterým prochází stejnosměrný proud
Nestacionární• vlastnosti pole se mění s časem• zdrojem je pohyblivý magnet• zdrojem může také být vodič, kterým prochází časově proměnlivý
proud
Magnetické pole
dále
Magnetické indukční čáry• popisují tvar pole• jsou to uzavřené orientované křivky, jejichž tečna v každém
bodě má směr vektoru magnetické indukce• směřují od severního pólu k jižnímu pólu vně magnetu a
uvnitř magnetu směřují opačně• nikde se neprotínají
Magnetické pole
dále
Obr. 8
V roce 1820 zjistil fyzik H. Ch. Oersted pomocí magnetky při pokusu s elektrickým proudem souvislost magnetického pole a vodiče s proudem.
Orientaci magneticky indukčních čar přímého vodiče lze určit pomocí Ampérova pravidla pravé ruky.
Ukazuje-li při uchopení vodiče pravou rukou palec dohodnutý směr proudu, ukazují prsty orientaci magnetických indukčních čar.
Magnetické pole
Ampérovo pravidlo na YouTube
Obr. 9
další kapitolazpět na obsah
• působí v magnetickém poli• značí se Fm
• magnetickými na sebe působí i jednotlivá pole tvořená, např. proudem ve vodiči a permanentním magnetem, mezi cívkami, mezi permanentními magnety nebo mezi dvěma proudy ve vodiči
V homogenním magnetickém poli přímého vodiče působí na vodič magnetické síla:
B – magnetická indukceI – elektrický proudl – délka vodičeα – úhel sevřený vodičem a vektorem B
Magnetická síla
dále
sinlIBFm
Směr magnetické síly můžeme určit pomocí Flemingova pravidla levé ruky:
Položíme-li levou ruku na vodič tak, aby prsty ukazovaly směr proudu a indukční čáry vstupovaly do dlaně, odtažený palec ukáže směr síly působící na vodič.
Ze vzájemného působení dvou rovnoběžných a přímých vodičů vychází definice jednotky elektrického proudu – ampéru.
Magnetická síla
Definice ampéru
Femingovo pravidlo na YouTube
další kapitolazpět na obsah
• vyjadřuje silový účinek magnetického pole
• charakterizuje magnetické pole podobně jako elektrická intenzita elektrické pole
• je to vektorová veličina
• značí se B a jednotkou je tesla [T] (podle Nikoly Tesly)
Magnetická indukce
dále
Nicola Tesla na Wikipedii
Magnetická indukce přímého vodiče se vypočítá:
μ – magnetická permeabilita, charakterizuje magnetické vlastnosti prostředí
d – vzdálenost od vodiče
Magnetická indukce má směr tečny k magnetickým indukčním čarám v rovině kolmé k vodiči.
Magnetická indukce
koneczpět na obsah
d2IB
Srovnání velikostí magnetických polí ve vesmíru a na Zemi (podle magnetické indukce)
POUŽITÁ LITERATURA
ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6
CITACE ZDROJŮ
Obr. 1 HYDRARGYRUM. File:MuseeMarine-compas-p1000468.jpg: Wikimedia Commons [online]. 20 April 2012 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/05/MuseeMarine-compas-p1000468.jpg
Obr. 2 ARCHAEODONTOSAURUS. Soubor:Magnetite.jpg: Wikimedia Commons [online]. 23 April 2011 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Magnetite.jpg
Obr. 3 OMEGATRON. Soubor:Ceramic magnets.jpg: Wikimedia Commons [online]. 18 March 2006 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/28/Ceramic_magnets.jpg
Obr. 4 DALVIN. File:Neodym Magnete.jpg: Wikimedia Commons [online]. 20 March 2006 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/67/Neodym_Magnete.jpg
Obr. 5 INC RU. File:Hdd magnet.JPG: Wikimedia Commons [online]. 17 January 2011 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ea/Hdd_magnet.JPG
Obr. 6 ANEY. File:Bar magnet.jpg: Wikimedia Commons [online]. 12 March 2006 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d8/Bar_magnet.jpg
CITACE ZDROJŮ
Obr. 7STEIN, T. File:Magnetic field near pole.svg: Wikimedia Commons [online]. 28 May 2008 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Magnetic_field_near_pole.svg
Obr. 8 NEWTON, Henry Black. Soubor:Magnet0873.png: Wikimedia Commons [online]. 10 March 2005 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Magnet0873.png
Obr. 9 STANNERED. Soubor:Electromagnetism.svg Skočit na: Navigace, Hledání: Wikidimedia Commons [online]. 6 February 2007 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/91/Electromagnetism.svg
Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010
Děkuji za pozornost.
Miroslava Víchová