210 likes | 449 Views
8. prosince 2012 VY_32_INOVACE_170211_Magneticke_pole_1_DUM . MAGNETICKÉ POLE 1. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace.
E N D
8. prosince 2012VY_32_INOVACE_170211_Magneticke_pole_1_DUM MAGNETICKÉ POLE 1 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.
Magnety • 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 dále
Magnety • Evropa • 12. století • používání kompasu • PierrePélerin de Maricourt • 1269 • zveřejnil experimenty s kulovým magnetem • označil póly a popsal vlastnosti magnetu Obr. 1 dále
Magnety • 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“ dále
Magnety • 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 Obr. 3 Obr. 2 zpět na obsah další kapitola
Magnety • Slitiny magnetů • ALNICO • slitiny prvků vzácných zemin (samarium, neodym) • používají se v mechanikách CD/DVD nebo v pevných discích Obr. 4 Obr. 5 dále
Magnety • 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 Obr. 6 Obr. 7 zpět na obsah další kapitola
Magnetické pole • 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) dále
Magnetické pole • 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 dále
Magnetické pole • 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 Obr. 8 dále
Magnetické pole 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. Obr. 9 Ampérovo pravidlo na YouTube zpět na obsah další kapitola
Magnetická síla • 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 indukce • I – elektrický proud • l – délka vodiče • α – úhel sevřený vodičem a vektorem B dále
Magnetická síla 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. Femingovo pravidlo na YouTube Definice ampéru zpět na obsah další kapitola
Magnetická indukce • 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) Nicola Tesla na Wikipedii dále
Magnetická indukce 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. Srovnání velikostí magnetických polí ve vesmíru a na Zemi (podle magnetické indukce) zpět na obsah konec
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: WikimediaCommons [online]. 20 April 2012 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/05/MuseeMarine-compas-p1000468.jpg Obr. 2 ARCHAEODONTOSAURUS. Soubor:Magnetite.jpg: WikimediaCommons [online]. 23 April 2011 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Magnetite.jpg Obr. 3 OMEGATRON. Soubor:Ceramic magnets.jpg: WikimediaCommons [online]. 18 March 2006 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/28/Ceramic_magnets.jpg Obr. 4 DALVIN. File:Neodym Magnete.jpg: WikimediaCommons [online]. 20 March 2006 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/67/Neodym_Magnete.jpg Obr. 5 INC RU. File:Hdd magnet.JPG: WikimediaCommons [online]. 17 January 2011 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ea/Hdd_magnet.JPG Obr. 6 ANEY. File:Bar magnet.jpg: WikimediaCommons [online]. 12 March 2006 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d8/Bar_magnet.jpg
CITACE ZDROJŮ Obr. 7STEIN, T. File:Magnetic fieldnearpole.svg: WikimediaCommons [online]. 28 May 2008 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Magnetic_field_near_pole.svg Obr. 8 NEWTON, Henry Black. Soubor:Magnet0873.png: WikimediaCommons [online]. 10 March 2005 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Magnet0873.png Obr. 9 STANNERED. Soubor:Electromagnetism.svg Skočit na: Navigace, Hledání: WikidimediaCommons [online]. 6 February2007 [cit. 2012-12-08]. Dostupné pod licencí CreativeCommons : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/91/Electromagnetism.svg Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010
Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová