MAGNETICKÉ POLE 2 15. prosince 2012 VY_32_INOVACE_170212_Magneticke_pole_2_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.
15. prosince 2012 VY_32_INOVACE_170212_Magneticke_pole_2_DUM . MAGNETICKÉ POLE 2. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
MAGNETICKÉ POLE 2
15. prosince 2012 VY_32_INOVACE_170212_Magneticke_pole_2_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.Magnetické pole Země
2.Magnetizace
látky
3. Magnetické pole cívky
4. Elektromagnet
y
Už v 17. století W. Gillbert zjistil, že Země je obrovský magnet, který kolem sebe vytváří magnetické pole.
Co už víte o magnetickém poli Země?
Magnetické pole Země
Odpověď
• magnetické póly Země lze určit pomocí magnetky• severní pól magnetky směřuje přibližně k severnímu
zeměpisnému pólu, tedy ukazuje na jižní magnetický pól Země.
Oba magnetické póly se pohybují, za posledních 120 let urazil jižní magnetický pól asi 1000 km a severní magnetický pól dráhu 300 km. Podle měření se pohybují póly rychlostí až 15 km za rok. Při zvýšené sluneční aktivitě je pohyb pólů větší a značně chaotický.
Magnetické pole Země
dále
Dochází také k přepólování Země (jižní a severní pól si vymění polohu). K poslednímu přepólování došlo před 780 000 lety. Proces samotný trvá asi tisíc let.
Změny ovšem přicházejí nepravidelně a někdy i několikrát za milión let. Změny pólů lze pozorovat na starých horninách.
Obr. 2
Člověk se orientuje na zemském povrchu pomocí kompasu. Živočichové, například včely, mají v tělních buňkách částice Fe3O4, a proto dokážou vnímat magnetické pole a orientovat se podle něj.
Magnetické pole Země
dále
Obr. 3
Magnetické pole Země tvoří ochranný štít země. Toto pole vzniká v horké a tekuté vrstvě vnějšího jádra Země.
Je vodivé. Při pohybech se v něm indukuje elektrický proud, který zpětně způsobuje vznik silnějšího magnetického pole.
Magnetické pole chrání Zemi před rychlými částicemi přicházejícími od Slunce. Sluneční vítr se pohybuje rychlostí 500 km/s a deformuje magnetické pole Země.
Magnetické pole Země
dále
Na straně u Slunce má magnetické pole Země tvar rázové vlny a na druhé straně, odvrácené, dlouhý ohon. Nabité částice obtékají rázovou vlnu a vnikají do atmosféry.
Magnetické pole Země
dále
Obr. 4
Vznikají magnetické bouře se světelným efektem, které označujeme jako polární záře. Ty jsou viditelné v polárních oblastech (jižní a severní záře). Ve středních zeměpisných šířkách je lze vidět pouze výjimečně.
Magnetické pole Země
Obr. 5
další kapitolazpět na obsah
Pro posuzovaní magnetické charakteristiky prostředí je zavedena veličina permeabilita μ. Permeabilitu látky zavedl James Clerk Maxwell. Pro permeabilitu platí závislost:
Podle hodnoty permeability prostředí dělíme látky na diamagnetické, paramagnetické a feromagnetické.
Magnetizace látky
dále
0r
Diamagnetické látky
• jsou složené z diamagnetických atomů• jejich permeabilita je menší než jedna
(μr < 1)• tyto látky zeslabují magnetické pole• jsou to inertní plyny, většina
organických sloučenin, kovy (Cu, Ag, As, Hg, Bi), voda
Diamagnetismus téměř nezávisí na stavu látky a na teplotě.
Magnetizace látky
dále
Obr. 6
Paramagnetické látky• jejich permeabilita je větší než jedna (μ > 1)• například hliník (μr = 1,00023), mangan, chrom, platina• zesilují magnetické pole
Magnetismus paramagnetických látek je nepřímo úměrný teplotě, tedy s klesající teplotou se intenzita magnetického pole zvyšuje.
Feromagnetické látky• jejich permeabilita 102 – 105
• silně zesilují magnetické pole• za běžných teplot jsou feromagnetické kovy (Fe, Co. Ni. Cd) a jejich
slitiny• další feromagnetické látky jsou Heuslerovy slitiny (Mn a další prvek
např. As, Al,…• jsou to také ferity
Feromagnetismus je vlastností krystalové mřížky. Samotné atomy feromagnetických látek jsou paramagnetické.
Magnetizace látky
dále
Pokud zahřejeme feromagne-tickou látku na tzv. Curieovu teplotu, ztrácí svoje feromagne-tické vlastnosti. Pro magnetit je tato teplota přibližně 580°C (porušuje se krystalická mřížka).
Magnetizace látky
Obr. 8
další kapitolazpět na obsah
Vysvětlete, co je cívka a z čeho se cívky vyrábí.
Magnetické pole cívky
dále
Odpověď
Cívka je drát navinutý na nosné kostře. Nejčastějším materiálem pro výrobu cívek je měď. Podle rozměrů lze rozlišit obyčejnou cívku – selenoid a cívku stočenou do kruhu – toroid.
Obr. 9
Cívka je elektrotechnická součást používaná v elektrických obvodech. Pokud cívkou prochází proud, cívka se stává magnetem a má své magnetické pole. Poloha pólu cívky závisí na směru procházejícího proudu. Polohu pólu lze určit pomocí Ampérova pravidla pravé ruky pro cívku.
„Položíme-li pravou ruku na cívku tak, aby pokrčené prsty ukazovaly dohodnutý směr proudu v závitech cívky, pak ukazuje palec polohu severního pólu cívky.“
Pokud změníme směr proudu v cívce, objeví se severní pól na opačném konci cívky.
Cívka s jádrem má silnější magnetické pole. Cívka s jádrem může působit jako elektromagnet, pokud cívkou prochází proud.
Elektromagnety mají v technické praxi rozsáhlé použití. Jsou součástí magnetofonů, videopřehrávačů, pevných disků, zvonků, elektromotorů a reproduktorů.
• velký elektromagnet může přemisťovat kovové předměty bez uchycení
2. Elektromagnetické relé• umožňuje velmi slabými elektrickými proudy spínat elektrické
obvody
Princip: V blízkosti elektromagnetu tvořeného cívkou a jádrem je pohyblivá kotva. Jakmile cívkou prochází proud kotva relé se přitáhne k cívce a sepne příslušný obvod.
Elektromagnety
dále
• používá se u elektromotorů, u signalizačního návěstí (železniční přejezdy)
3. Elektromagnetický přerušovač proudu
• základ elektrického zvonku nebo bzučáku
Elektromagnety
dále
Obr. 10
4. Telefon• vynalezl Alexander G. Bell• jeho telefon se skládá s cívky s trva- lým magnetem• telefon zdokonalil Thomas A. Edison
5. Meřící přístroje
• přesné přístroje začaly vznikat až po roce 1881• nový systém přístrojů k měření stejnosměrných proudů navrhl
Marcel Depréz
Elektromagnety
dále
Obr. 11
6. Elektromagnetický jistič• nahrazuje v bytech tavné
pojistky
7. Magnetický záznam• pomocí elektromagnetu se za-
znamenávají informace na pe-vných discích, videokazetách a magnetofonových páskách
Elektromagnety
koneczpět na obsah
Obr. 12
POUŽITÁ LITERATURA
ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6
CITACE ZDROJŮ
Obr. 1 ZUREKS. Soubor:Earth's magnetic field, schematic.svg: Wikimedia Commons [online]. 12 January 2012 [cit. 2012-12-15]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f6/Earth%27s_magnetic_field%2C_schematic.svg
Obr. 2 U.S. GEOLOGICAL SURVEY. Soubor:Earth Magnetic Field Declination from 1590 to 1990.gif: Wikimedia Commons [online]. 10 March 2010 [cit. 2012-12-15]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/Earth_Magnetic_Field_Declination_from_1590_to_1990.gif
Obr. 3 ELCH. Soubor:Magnetosphere schematic.jpg: Wikimedia Commons [online]. 3 May 2006 [cit. 2012-12-15]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/55/Magnetosphere_schematic.jpg
Obr. 4 STRANG, Joshua. UNITED STATES AIR FORCE. Soubor:Polarlicht 2.jpg: Wikimedia Commons [online]. 18 January 2005 [cit. 2012-12-15]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Polarlicht_2.jpg
Obr. 5 BEN-ZIN. Http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Aurora2.jpg: Wikimedia Commons [online]. 17 January 2005 [cit. 2012-12-15]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/Aurora2.jpg