dr inż. Zbigniew Szklarski

Podobne dokumenty
cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski

dr inż. Zbigniew Szklarski

dr inż. Zbigniew Szklarski

Ruch ładunków w polu magnetycznym

Wykład FIZYKA II. 3. Magnetostatyka. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Ramka z prądem w jednorodnym polu magnetycznym

POLE MAGNETYCZNE ŹRÓDŁA POLA MAGNETYCZNEGO. Wykład 9 lato 2016/17 1

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego zadania fizyka, wzory fizyka, matura fizyka

MAGNETYZM, INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. Zadania MODUŁ 11 FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY

POLE MAGNETYCZNE ŹRÓDŁA POLA MAGNETYCZNEGO

Wyznaczanie stosunku e/m elektronu

Wyznaczanie sił działających na przewodnik z prądem w polu magnetycznym

26 MAGNETYZM. Włodzimierz Wolczyński. Indukcja magnetyczna a natężenie pola magnetycznego. Wirowe pole magnetyczne wokół przewodnika prostoliniowego

30P4 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - IV POZIOM PODSTAWOWY

Materiały pomocnicze 11 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Podstawy fizyki sezon 2 4. Pole magnetyczne 1

Efekt Halla. Cel ćwiczenia. Wstęp. Celem ćwiczenia jest zbadanie efektu Halla. Siła Loretza

Wiązka elektronów: produkcja i transport. Sławomir Wronka

Ruch ładunków w polu magnetycznym

Ćwiczenie nr 43: HALOTRON

MAGNETYZM. PRĄD PRZEMIENNY

5. (2 pkt) Uczeń miał za zadanie skonstruował zwojnicę do wytwarzania pola magnetycznego o wartości indukcji

Zjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski

IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne

Pole magnetyczne Wykład LO Zgorzelec

Wyznaczanie e/m za pomocą podłużnego pola magnetycznego

Magnetyzm cz.i. Oddziaływanie magnetyczne Siła Lorentza Prawo Biote a Savart a Prawo Ampera

3.5 Wyznaczanie stosunku e/m(e22)

Odp.: F e /F g = 1 2,

Wykłady z Fizyki. Magnetyzm

LXVII OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY II STOPNIA

Magnetyzm cz.i. Oddziaływanie magnetyczne Siła Lorentza Prawo Biote a Savart a Prawo Ampera

Magnetyzm. Magnetyzm zdolność do przyciągania małych kawałków metalu. Bar Magnet. Magnes. Kompas N N. Iron filings. Biegun południowy.

Badanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2)

Rozdział 3. Pole magnetyczne

Podstawy fizyki sezon 2 4. Pole magnetyczne 1

Prawa ruchu: dynamika

Ładunki elektryczne. q = ne. Zasada zachowania ładunku. Ładunek jest cechąciała i nie można go wydzielićz materii. Ładunki jednoimienne odpychają się

Ruch cząstek naładowanych w polach elektrycznym i magnetycznym. Równania ruchu cząstek i ich rozwiązania. Ireneusz Mańkowski

Prawa ruchu: dynamika

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 21 ELEKTROSTATYKA CZĘŚĆ 1. POLE CENTRALNE I JEDNORODNE

Klasyczny efekt Halla

Powtórka 5. między biegunami ogniwa przepłynął ładunek 13,5 C. Oblicz pracę wykonaną przez ogniwo podczas przemieszczania ładunku między biegunami.

Silniki prądu stałego z komutacją bezstykową (elektroniczną)

Theory Polish (Poland)

Szczegółowe kryteria oceniania z fizyki w gimnazjum kl. II

F = e(v B) (2) F = evb (3)

5) W czterech rogach kwadratu o boku a umieszczono ładunki o tej samej wartości q jak pokazano na rysunku. k=1/(4πε 0 )

Wprowadzenie do fizyki pola magnetycznego

Podstawy fizyki sezon 2 4. Pole magnetyczne

POWTÓRKA PRZED KONKURSEM CZĘŚĆ 14 ZADANIA ZAMKNIĘTE

Pole elektromagnetyczne

FIZYKA I ASTRONOMIA RUCH JEDNOSTAJNIE PROSTOLINIOWY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE PRZYSPIESZONY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE OPÓŹNIONY

Magnetyzm. Wykład 13.

Pole magnetyczne. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI

41R POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII. POZIOM ROZSZERZONY (od początku do końca)

Fizyka 2 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Temat: Ruch cząstek naładowanych w polu magnetycznym. 1. Cele edukacyjne. a) kształcenia. Scenariusz lekcji

4.1 Pole magnetyczne. Siła Lorentza. Wektor indukcji

II. KWANTY A ELEKTRONY

Fizyka 2 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Wykład Prąd elektryczny i pole magnetyczne. Prąd elektryczny Natężenie prądu elektrycznego Q I (4.1) t

30R4 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - IV POZIOM ROZSZERZONY

Zadanie 106 a, c WYZNACZANIE PRZEWODNICTWA WŁAŚCIWEGO I STAŁEJ HALLA DLA PÓŁPRZEWODNIKÓW. WYZNACZANIE RUCHLIWOŚCI I KONCENTRACJI NOŚNIKÓW.

Wybrane zagadnienia fizyki jądrowej i cząstek elementarnych. Seweryn Kowalski

KARTOTEKA TESTU I SCHEMAT OCENIANIA - gimnazjum - etap wojewódzki. Rodzaj/forma zadania. Max liczba pkt. zamknięte 1 1 p. poprawna odpowiedź

Zderzenia. Fizyka I (B+C) Wykład XVI: Układ środka masy Oddziaływanie dwóch ciał Zderzenia Doświadczenie Rutherforda

Wymiana ciepła. Ładunek jest skwantowany. q=n. e gdzie n = ±1, ±2, ±3 [1C = 6, e] e=1, C

ARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM FIZYKA I ASTRONOMIA

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 26 MAGNETYZM I ELEKTROMAGNETYZM. CZĘŚĆ 1

Przykładowe zadania/problemy egzaminacyjne. Wszystkie bezwymiarowe wartości liczbowe występujące w treści zadań podane są w jednostkach SI.

Pojęcie ładunku elektrycznego

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI

Indukcja elektromagnetyczna. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

doświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e)

Rozkład materiału i wymagania edukacyjne na poszczególne oceny z fizyki i astronomii dla klasy II TE, IITI, II TM w roku szkolnym 2012/2013

III. EFEKT COMPTONA (1923)

POLE MAGNETYCZNE Magnetyzm. Pole magnetyczne. Indukcja magnetyczna. Siła Lorentza. Prawo Biota-Savarta. Prawo Ampère a. Prawo Gaussa dla pola

Fizyka współczesna. Pracownia dydaktyki fizyki. Instrukcja dla studentów. Tematy ćwiczeń

EGZAMIN MATURALNY 2013 FIZYKA I ASTRONOMIA

zadania zamknięte W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz jedną poprawną odpowiedź.

Słowniczek pojęć fizyki jądrowej

PRZED KONKURSEM CZĘŚĆ 13

Opis ruchu obrotowego

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

Projekt efizyka. Multimedialne środowisko nauczania fizyki dla szkół ponadgimnazjalnych. Zjawisko Halla. Ćwiczenie wirtualne

Natężenie prądu elektrycznego

Siła Elektrodynamiczna

Badanie wyników nauczania z fizyki w klasie 3 gimnazjum.

Temat: Badanie pola elektrycznego między okładkami kondensatora płaskiego.

Zad. 2 Jaka jest częstotliwość drgań fali elektromagnetycznej o długości λ = 300 m.

Powtórzenie wiadomości z klasy II. Elektromagnetyzm pole magnetyczne prądu elektrycznego

Akceleratory (Å roda, 16 marzec 2005) - Dodał wtorek

Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym

i elementy z półprzewodników homogenicznych część II

Pole magnetyczne - powtórka

30P POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII. POZIOM PODSTAWOWY (od początku do drgań)

Transkrypt:

Wykład 13: Pole magnetyczne dr inż. Zbigniew Szklarski szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/

Wektor indukcji pola magnetycznego, siła Lorentza v v L Jeżeli na dodatni ładunek q poruszający się z prędkością v działa siła q + zakrzywiająca v tor ładunku jak na rysunku, to w punkcie P istnieje indukcja magnetyczna. 0 0 L L max q( v ) v L q v L 0 sin( v, ) Lmax q v Dla cząstki ujemnej lub inaczej dla dodatniej

Lmax q v T N kg m A s A s s Ruch cząsteczki w polu E i q E + q( v ) od pola E od pola Ruch w skrzyżowanych polach E jeżeli v E to 0 tor cząstki i jej prędkość nie ulegną zmianie 3

Doświadczenie Thomsona wyznaczenie e/m elektronu 1897 r. Cambridge, J.J. Thomson, wyznaczył q/m dla elektronu - odkrycie elektronu U E Przyspieszenie napięciem U Pole magnetyczne skrzyżowane z polem elektrycznym tor prostoliniowy: E 17,5610 m U eu mv e 10 v ee ev C kg eu m E Ue m 4

Zadanie Wiązka elektronów przechodzi bez odchylenia przez lampę oscyloskopową kiedy natężenie pola elektrycznego wynosi 3000 V/m, a indukcja skrzyżowanego z nim pola magnetycznego wynosi 1,4 Gs; 1Gs (gauss) 10-4 T. Długość płytek odchylających wynosi x 1 4 cm, a odległość od końca płytek do ekranu wynosi x 30 cm. Oblicz pionowe odchylenie wiązki na ekranie przy wyłączonym polu magnetycznym 5

Efekt Halla V d V u prędkość unoszenia L siła Lorentza b V b V u Θ e h V u i L Θ e E Θ i + + + + V a + + + + + + + + +++++ ee + e( V ) siły się równoważą więc ee ev u u U ab V a - V b j ponieważ j nevu więc powstałe pole elektryczne E ne U ab i z pomiaru napięcia Halla U ab : E i stąd U R h h d ne ab H d 1 gdzie R H jest stałą Halla ne Z czego zrobić hallotron? V a 6

Zastosowanie hallotronów Przewaga nad indukcyjnym czujnikiem: wykrywane jest również stałe pole. Czujnik prędkości obrotowej koła w systemie AS Czujnik położenia/obrotu prędkości obrotowej: dwa magnesy stałe mijające hallotron. Silniki bezszczotkowe np. w napędach dysków Silnik napędu 3,5 Odwrócony rotor z magnesem stałym. Czujnik wykrywa położenie wirnika sterując prądem w cewkach źródło zdjęć: Wikipedia 7

-e -e Cyklotron siła Lorentza jest siłą dośrodkową stąd r mv q qv mv r skoro V r q m f q m jest to tzw. częstotliwość cyklotronowa. Jeżeli obserwujemy różne promienie torów r 1 > r dwóch cząstek o jednakowych ładunkach i prędkościach gdzie m V r 1 1 q > m V r q m 1 > m wykorzystanie spektroskopia masowa. 8

Cyklotron (193r.) dostrajamy generator napięcia zmiennego do częstotliwości cyklotronowej f 0 q m energia cząstek zależy od promienia mv R q gdzie prędkość cząstki V qr m stąd energia kinetyczna mv q R E k m 9

Wykorzystanie: - reakcje jądrowe - eksperymenty fizyki wys. energii - promieniowanie synchrotronowe. Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów w Warszawie: m Ø, 10 MeV/ jedn. masy Ernest O. Lawrence (USA) 1931 r. 10 cm Ø, 80 kev 1933 r. 70 cm Ø, 1,MeV 10

Siła elektrodynamiczna Przewodnik z prądem w polu magnetycznym ruch dużej ilości ładunków, na które działają siły Lorentza ich wypadkowa to siła elektrodynamiczna i( l ) l Zastosowanie: Silnik elektryczny Mierniki analogowe 11

Silnik elektryczny ramka z prądem w polu magnetycznym. Analogowy miernik woltomierz, amperomierz, galwanometr. Na ramkę z prądem w zewnętrznym polu magnetycznym działa moment siły τ μ μ moment magnetyczny Dla porównania: dla dipola elektrycznego M p E 1

Przykład Przez wygięty, sztywny drut o wymiarach jak na rysunku, przepuszczono prąd I. Drut znajduje się w polu magnetycznym o indukcji 0 skierowanym za płaszczyznę. Określ kierunek i oblicz wartość siły działającej na drut. Odp.: I 0 R, kierunek 13