Dane INFORMACYJNE

2. ID grupy: B3 • Lokalizacja: Białystok • Opiekun: Piotr Chomienia • Kompetencja:matematyczno-przyrodnicza • Temat projektowy: „Szukanie igły w stogu siana” • III Semestr/rok szkolny 2010/2011 Dane INFORMACYJNE

3. „SZUKANIE IGŁY W STOGU SIANA” „Magnetism has its root in the beginning of creation” Lorenz Oken (1779-1851)

4. Nazwą magnetyzm określa się zespół zjawisk fizycznych związanych z polem magnetycznym, które może być wytwarzane zarówno przez prąd elektryczny jak i przez materiały magnetyczne. Magnetyzm

5. Pole magnetyczne Ziemi Wiadomo, że Ziemia wytwarza swoje pole magnetyczne oraz że nawet najmniejsza cząstka organizmu żywego tworzy takie pole.

6. Wnętrze Ziemi przyczyną pola magnetycznego Najstarsze poglądy, mówiące, że pole magnetyczne jest wynikiem namagnesowana głębokich warstw Ziemi, zostały skrytykowane na początku XX w. po odkryciu przez Piotra Curie granicznej temperatury, powyżej której substancje przestają być ferromagnetykami. Teorią uznawaną obecnie jest hipoteza Edwarda Bullarda, mówiąca, że pole magnetyczne Ziemi wywołują wirowe prądy elektryczne płynące w płynnym jądrze Ziemi. Teoria ta, zwana "samowzbudne dynamo" lub "geodynamo", znajduje poparcie w magnetohydrodynamice. Obecnie uważa się, że siłą napędową geodynama są prądy konwekcyjne w płynnym jądrze Ziemi.

7. Pole magnetyczne może być wytwarzane przez : • Ziemię • magnes • przewodnik z prądem Źródła pola magnetycznego

8. 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

9. Cewka składa się z pewnej liczby zwojów przewodnika nawiniętych np. na powierzchni walca (cewka cylindryczna), na powierzchni pierścienia (cewka toroidalna) lub na płaszczyźnie (cewka spiralna lub płaska). Cewka

10. Elektromagnes - urządzenie wytwarzające pole magnetyczne w wyniku przepływu prądu elektrycznego. Zbudowany jest z cewki nawiniętej na rdzeniu ferromagnetycznym, o otwartym obwodzie magnetycznym, zwiększającym natężenie pola magnetycznego. Elektromagnes

11. Linie pola magnetycznego

12. Siła Lorentza - siła jaka działa na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym poruszającą się w polu elektromagnetycznym. Wzór podany został po raz pierwszy przez Lorentza i dlatego nazwano go jego imieniem. Siła Lorentza

13. Siła elektrodynamiczna (magnetyczna) - siła, z jaką działa pole magnetyczne na przewód elektryczny, w którym płynie prąd elektryczny. Siła elektrodynamiczna

14. Zastosowanie siły elektrodynamicznej:a) w silnikach elektrycznych b) w prądnicach c) miernikach elektrycznych Zastosowanie siły elektrodynamicznej

15. Reguła prawej dłoni - jeżeli prawą dłoń ustawimy tak, żeby kciuk wskazywał zwrot prądu w przewodniku, to cztery palce obejmując przewodnik wskażą nam zwrot linii pola magnetycznego. Reguła prawej dłoni

16. Reguła lewej dłoni - jeżeli lewą dłoń ustawimy tak, żeby linie pola wbijały się w dłoń, a cztery palce wskazywały zwrot prądu w przewodniku, to kciuk wskaże nam zwrot siły elektrodynamicznej. Reguła lewej dłoni

17. Indukcja elektromagnetyczna - zjawisko powstawania siły elektromotorycznej w przewodniku na skutek zmian strumienia pola magnetycznego. Zmiana ta może być spowodowana zmianami pola magnetycznego lub względnym ruchem przewodnika i źródła pola magnetycznego. Indukcja elektromagnetyczna

18. Galwanometr – czuły miernik magnetoelektryczny, służy do mierzenia niewielkich wartości natężenia prądu elektrycznego. Galwanometr

19. Mój własny galwanometr:

20. Ferromagnetyk - ciało, które wykazuje własności ferromagnetyczne. Znajdują się w nim obszary stałego namagnesowania wytwarzające wokół siebie pole magnetyczne. Do ferromagnetyków należą m.in. żelazo, kobalt, nikiel i niektóre stopy. Podział materiałów magnetycznych:

21. Diamagnetyzm – zjawisko polegające na indukcji w ciele znajdującym się w zewnętrznym polu magnetycznym pola przeciwnego, osłabiającego działanie zewnętrznego pola.

22. Paramagnetyzm - zjawisko magnesowania się makroskopowego ciała w zewnętrznym polu magnetycznym w kierunku zgodnym z kierunkiem pola zewnętrznego.

23. Zastosowanie magnetyzmu: • nawigacja - wędrówki zwierząt • medycyna - choroba Alzheimera, bóle głowy, depresje, leczenie ran Zastosowanie magnetyzmu

24. Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya - prawo w którym Faraday wywnioskował, że w zamkniętym obwodzie znajdującym się w zmiennym polu magnetycznym, pojawia się siła elektromotoryczna indukcji. Prawo indukcji elektromagnetycznej Faraday’a

25. Siła elektromotoryczna (SEM) – czynnik powodujący przepływ prądu w obwodzie elektrycznym równy energii prądu elektrycznego w przeciwnym kierunku do sił pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek. Siła elektromotoryczna indukcji

26. Indukcja elektromagnetyczna znalazła zastosowanie w: • elektromagnesie • transformatorze • prądnicy • silniku elektrycznym Zastosowanie indukcji elektromagnetycznej

27. Michael Faraday (ur. 22.09.1791, zm. 25.08.1867) – fizyk i chemik angielski, jeden z najwybitniejszych uczonych XIX w. W 1831 r. odkrył zjawisko indukcji elektromagnetycznej, co przyczyniło się do powstania elektrodynamiki. Michael Faraday

28. Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya Faraday stwierdził, że siła elektromotoryczna powstająca w obwodzie jest proporcjonalna do szybkości zmian strumienia indukcji pola magnetycznego obejmowanego przez ten obwód. ɛ=−∆ɸB/∆t

29. ZastosowaniePrawa indukcji elektromagnetycznej Faraday’a

30. Prądnica Urządzenie zmieniające energie mechaniczną w elektryczną Zastosowanie: alternatory w samochodach, elektrownie wodne.

31. Transformatory U1/U2=I2/I1 N1/N2=I2/I1 N2/N1=k przekładnia transformatora

33. Silnik elektryczny Zastosowanie: walcach, samochodach itp.

34. Hendrik Antoon Lorentz (ur. 18.07.1853 w Arnhem, zm. 4.02.1928 w Haarlemie) – fizyk holenderski. Zapoczątkował teorię elektronową budowy materii, przeprowadził transformacie Lorentza, opisał teorie wyjaśniającą zjawisko przewodnictwa elektrycznego. Hendrik Antoon Lorentz

35. Siła Lorentza Kierunek i zwrot siły Lorentza określa reguła śruby prawoskrętnej. Siła Lorentza jest to siła, która działa na naładowaną cząstkę wpadającą z pewną prędkością do pola magnetycznego. FL =  qvB ⋅ sinα, kąt α, to kąt zawarty między wektorem indukcji B i wektorem prędkości cząstki v. q- ładunek v- prędkość B- indukcja pola magnetycznego

36. Zastosowanie siły Lorentza SYNCHROTRON: Nadzwyczaj silne źródło promieniowania rentgenowskiego akceleratory cykliczne cyklotron, synchrotron, mikrotron, spektrometr mas