O zjawiskach magnetycznych. (elektromagnetyzm)

Podobne dokumenty
O zjawiskach magnetycznych. (elektromagnetyzm)

Zadania / dział: Magnetyzm. Lp Polecenie: Rozwiązanie: 1 a) W którym punkcie: A, B czy C pole magnetyczne jest najsilniejsze? b) Jak to uzasadnić?

Fizyka dla szkó³ ponadgimnazjalnych

Pole magnetyczne Ziemi. Pole magnetyczne przewodnika z prądem

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

Podstawa magnetyczna do eksperymentów

1. Bieguny magnesów utrzymują gwoździe, jak na rysunku. Co się stanie z gwoździami po zetknięciu magnesów bliższymi biegunami?

Scenariusz lekcji fizyki

Powtórzenie wiadomości z klasy II. Elektromagnetyzm pole magnetyczne prądu elektrycznego

Elektromagnetyzm. pole magnetyczne prądu elektrycznego

1. Nienamagnesowaną igłę zawieszoną na nici, zbliżono do magnesu sztabkowego.

MAGNETYZM. 1. Pole magnetyczne Ziemi i magnesu stałego.

Elektryczność i magnetyzm cz. 2 powtórzenie 2013/14

Pojęcia fizyczne / dział: Magnetyzm

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

Scenariusze zajęć z elektromagnetyzmu z wykorzystaniem zestawu TPiSS

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

14P2 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - II POZIOM PODSTAWOWY

Indukcja własna i wzajemna. Prądy wirowe

Kod pracy. Po udzieleniu odpowiedzi do zadań 1 20, wypełnij tabelkę

Witold Bednarek. Konkurs matematyczny w gimnazjum Przygotuj siê sam!

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

Scenariusz lekcji z fizyki dla klasy II 3-letniego Technikum Budowlanego na podbudowie ZSZ

HiTiN Sp. z o. o. Przekaźnik kontroli temperatury RTT 4/2 DTR Katowice, ul. Szopienicka 62 C tel/fax.: + 48 (32)

Przedmiotowy system oceniania. Cz Êç 3

NACZYNIE WZBIORCZE INSTRUKCJA OBSŁUGI INSTRUKCJA INSTALOWANIA

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

WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY

Demontaż. Uwaga: Regulacja napięcia paska zębatego może być wykonywana tylko przy zimnym silniku.

INSTRUKCJA OBS UGI KARI WY CZNIK P YWAKOWY

Nauka o œwietle. (optyka)

Badanie bezszczotkowego silnika prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDCM)

Laboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo fotowoltaiczne

Scenariusz lekcji. I. Cele lekcji

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 27 MAGNETYZM I ELEKTROMAGNETYZM. CZĘŚĆ 2

Zadanie 21. Stok narciarski

Wyruszamy w kosmos. (ruch jednostajny po okrêgu, si³a grawitacji)

Zakłócenia. Podstawy projektowania A.Korcala

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

Wyznaczanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia przy pomocy równi pochyłej

Steelmate - System wspomagaj¹cy parkowanie z oœmioma czujnikami

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. PRZEDSIĘBIORSTWO BRANŻOWE GAZOWNIA SERWIS SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Warszawa, PL

A. istnieniu siły elektrodynamicznej C. zjawisku indukcji elektromagnetycznej B. zjawisku indukcji magnetycznej D. namagnesowaniu zwojnicy

NS9W. NOWOή: Anemostaty wirowe. z ruchomymi kierownicami

Wyznaczenie sprawności grzejnika elektrycznego i ciepła właściwego cieczy za pomocą kalorymetru z grzejnikiem elektrycznym

Magnetostatyka. Bieguny magnetyczne zawsze występują razem. Nie istnieje monopol magnetyczny - samodzielny biegun północny lub południowy.

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 14/14

Wymagania na poszczególne oceny z fizyki w kasie trzeciej przy realizacji programu i podręcznika Świat fizyki

WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY

8. Zginanie ukośne. 8.1 Podstawowe wiadomości

Sterownik Silnika Krokowego GS 600

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

Rogatka mechaniczna PKP, skala 1: c I. 1cm. Opracowa³ Pawe³ Adamowicz ( 2016, niektóre prawa zastrze one III VII III VIII

Informacje uzyskiwane dzięki spektrometrii mas

Base 6T - widok z przodu

POLE MAGNETYCZNE Własności pola magnetycznego. Źródła pola magnetycznego

ANALOGOWE UKŁADY SCALONE

Klasyczny efekt Halla

MAGNETYZM, INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. Zadania MODUŁ 11 FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY

Bazy danych. Andrzej Łachwa, UJ, /15

Budowa i dziaanie aparatu

USTAWIANIE MODUŁU WAHLIWEGO SIŁOWNIKA X

Wskazówki monta owe. Pod aczenie elektryczne. OXIMO RTS pasuje do standardowych uchwytów monta owych stosowanych do serii LT 50

BADANIE UMIEJĘTNOŚCI UCZNIÓW W TRZECIEJ KLASIE GIMNAZJUM CZĘŚĆ MATEMATYCZNO-PRZYRODNICZA

L A K M A R. Rega³y DE LAKMAR

Załącznik nr pkt - szafa metalowa certyfikowana, posiadająca klasę odporności odpowiednią

PLUTO PL4000 PL4024 PL5015 PL5024 INSTRUKCJA OBS UGI DLA INSTALATORA

INSTRUKCJA NAPĘDÓW SERII 45, 55, 59, 64 M

ELEKTROTRZYMACZE KARTA KATALOGOWA

Zmiany te polegają na:

gdy wielomian p(x) jest podzielny bez reszty przez trójmian kwadratowy x rx q. W takim przypadku (5.10)

WK Rozdzielacz suwakowy sterowany elektrycznie typ WE6. NG 6 31,5 MPa 60 dm 3 /min OPIS DZIA ANIA: r.

NAJWAŻNIEJSZE ZALETY LAMP DIODOWYCH

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

SILNIKI ASYNCHRONICZNE INDUKCYJNE

Podstawowe działania w rachunku macierzowym

PRZEPIĘCIA CZY TO JEST GROźNE?

Podstawowe oddziaływania w Naturze

profesjonalne prze³¹czniki obrotowe

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów województwa lubuskiego 23 marca 2012 r. zawody III stopnia (finałowe)

Zalecenia dotyczące prawidłowego wypełniania weksla in blanco oraz deklaracji wekslowej

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

DTR.ZL APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ INSTRUKCJA OBSŁUGI (DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA)

IDZ DO KATALOG KSI EK TWÓJ KOSZYK CENNIK I INFORMACJE CZYTELNIA PRZYK ADOWY ROZDZIA SPIS TREŒCI KATALOG ONLINE ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG

PERSON Kraków

Pralka WM 26 AAA firm ALDI, ARDO, EBD, ELIN, ELINLUX, STUDIO opis bloków sterowania i paneli obsługi

40. Międzynarodowa Olimpiada Fizyczna Meksyk, lipca 2009 r. ZADANIE TEORETYCZNE 2 CHŁODZENIE LASEROWE I MELASA OPTYCZNA

Automatyczne Systemy Infuzyjne

y i a o Ma F x i z i r r r r r v r r r r

+ + Struktura cia³a sta³ego. Kryszta³y jonowe. Kryszta³y atomowe. struktura krystaliczna. struktura amorficzna

po rednie: które powstaje bez przep ywu pr du przez organizm cz owieka, np. uszkodzenie wzroku poprzez dzia anie uku elektrycznego.

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

I B. EFEKT FOTOWOLTAICZNY. BATERIA SŁONECZNA

BUS - Kabel. Do po³¹czenia interfejsów magistrali TAC - BUS BK 1 BK 10 BK 40-1

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

Nowoczesne systemy zabezpieczeń układów nawęglania

Proste struktury krystaliczne

SYGNALIZACJA WZROKOWA STATKÓW W DRODZE

GENERALNY INSPEKTOR OCHRONY DANYCH OSOBOWYCH

Transkrypt:

O zjawiskach magnetycznych (elektromagnetyzm)

Rozwi¹zania 10

O zjawiskach magnetycznych (elektromagnetyzm) 185 ubstancje dziel¹ siê na takie, które oddzia³uj¹ z umieszczonym w pobli u magnesem ( elazo, stal) i takie, które z magnesem nie oddzia³uj¹ (drewno, aluminium, srebro, z³oto, stop, z którego wykonuje siê monety). 186 a W pierwszym przypadku przed p³aszczyzn¹ rysunku powstaje biegun, w drugim biegun. b c 187 Po³o enie styku przesuwaj¹cego siê po zwojach opornika zale y od iloœci cieczy w zbiorniku. Od jego po³o enia zale y opór obwodu elektrycznego, którego elementem jest elektromagnes. Jeœli zbiornik jest pe³ny, styk znajduje siê w dolnej czêœci opornika, przez obwód p³ynie pr¹d o du ym natê eniu, elektromagnes przyci¹ga mocno p³ytkê elazn¹, dÿwignia wraz ze wskazówk¹ odchyla siê w prawo (po³o enie F). Gdy iloœæ cieczy w zbiorniku maleje, styk, poruszaj¹cy siê po zwojach opornicy jest coraz wy ej, opór obwodu wzrasta, natê enie pr¹du maleje i p³ytka elazna jest coraz s³abiej przyci¹gana, powoduj¹c coraz mniejsze odchylenie dÿwigni i wskazówki. 270

Rozwi¹zania 10 188 a 1. i³a magnetyczna odchylaj¹ca drut dzia³a tylko na odcinek BC drutu, bo ten odcinek znajduje siê w polu magnetycznym, którego linie s¹ do niego prostopad³e. 2. Z regu³y pozwalaj¹cej wykryæ zwrot si³y magnetycznej wynika, e gdy si³a magnetyczna jest zwrócona w prawo, a pr¹d p³ynie za rysunek, to linie pola magnetycznego musz¹ byæ zwrócone w górê, tzn. dolny biegun magnesu jest biegunem pó³nocnym. 3. a rys. 1. na odcinek BC drutu dzia³aj¹ si³y: ciê aru tego odcinka (pochodz¹ca od Ziemi) i dwie si³y sprê ystoœci (pochodz¹ce od pionowych odcinków drutu). a rys. 2. na odcinek BC dzia³aj¹ si³y: ciê aru tego odcinka (Ÿród³o: Ziemia lub pole grawitacyjne Ziemi), magnetyczna (Ÿród³o: pole magnetyczne magnesu) i si³y sprê ystoœci (Ÿród³o: odcinki AB i CD drutu). i³y te w ka dym przypadku równowa ¹ siê, bo drut w obu przypadkach pozostaje w spoczynku (I zasada dynamiki). b jest sum¹ obu (jednakowych) si³ sprê ystoœci (od dwóch kawa³ków drutu). c Zmieni³by siê kierunek pr¹du w drucie i zwrot linii pola magnetycznego. Z regu³y pozwalaj¹cej wykryæ zwrot si³y magnetycznej wynika, e zwrot tej si³y nie ulegnie wówczas zmianie, wiêc drut odchyli siê w tê sam¹ stronê. 189 a Jeœli magnes spoczywa, pole magnetyczne wewn¹trz pierœcienia nie zmienia siê, wiêc nie zachodzi zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Pr¹d w pierœcieniu nie p³ynie, a pierœcieñ spoczywa. b Jeœli zbli amy magnes do pierœcienia, pole magnetyczne wewn¹trz pierœcienia jest coraz silniejsze, wystêpuje zjawisko indukcji magnetycznej. mg F m zbli amy biegun zbli amy biegun 271

O zjawiskach magnetycznych (elektromagnetyzm) W pierœcieniu p³ynie pr¹d elektryczny o takim kierunku, by wytworzone przez ten pr¹d pole magnetyczne odpycha³o zbli aj¹cy siê magnes. Wskutek odpychania siê dwóch jednakowych biegunów w obu przypadkach pierœcieñ odchyli siê w lewo. Kierunek ten zaznaczono na rysunku. c Jeœli magnes odsuwamy od pierœcienia, pole magnetyczne wewn¹trz pierœcienia jest coraz s³absze. W pierœcieniu p³ynie pr¹d elektryczny o takim kierunku, by wytworzone przez ten pr¹d pole magnetyczne przyci¹ga³o oddalaj¹cy siê magnes. Kierunek pr¹du zaznaczono na rysunku. oddalamy biegun oddalamy biegun Wskutek przyci¹gania siê ró noimiennych biegunów w obu przypadkach pierœcieñ odchyli siê w prawo. 190 a Gdy do pierœcienia zbli amy magnes zwrócony do niego dowolnym biegunem, to pr¹d indukcyjny p³ynie w takim kierunku, e po stronie magnesu powstanie biegun jednoimienny (przeciwdzia³anie przysuwaniu). Wynika z tego, e w przypadku 1. magnesy indukowa³yby w pierœcieniu pr¹dy o przeciwnych kierunkach i takich samych natê eniach. W efekcie w przypadku 1. w pierœcieniu nie p³ynie pr¹d. W przypadku 2. z tego samego powodu nie p³ynie pr¹d (po ka dej stronie pierœcienia powsta³by biegun ). W przypadku 3. zbli anie ka dego magnesu powoduje, e po stronie pierœcienia zwróconej do nas powstaje ten sam biegun pó³nocny. Zatem pr¹dy indukowane w pierœcieniu przez ruch magnesów p³yn¹ w tym samym kierunku (dodaj¹ siê). W pierœcieniu p³ynie pr¹d o kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (dla osoby patrz¹cej na rysunek). b W przypadku 1' w pierœcieniu p³ynie pr¹d o kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara ruch obu magnesów powoduje, e po stronie pierœcienia zwróconej do nas powstaje biegun, a po stronie przeciwnej. 272

Rozwi¹zania 10 W przypadku 2' w pierœcieniu p³ynie pr¹d o kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara ruch obu magnesów powoduje powstanie bieguna po naszej stronie pierœcienia, a po przeciwnej bieguna. W przypadku 3' pr¹d nie p³ynie, bo magnesy indukowa³yby w pierœcieniu pr¹dy o przeciwnych kierunkach i takich samych natê eniach. c Pierœcieñ mo e siê wychyliæ z po³o enia równowagi tylko w tych przypadkach, w których p³ynie w nim pr¹d; nale y wiêc zaj¹æ siê przypadkami 3, 1' i 2'. W przypadku 3. si³y dzia³aj¹ce na pierœcieñ od obu magnesów równowa ¹ siê pierœcieñ nie wychyli siê z po³o enia równowagi. W przypadkach 1' i 2' pierœcieñ wychyli siê za rysunek, bo si³y pochodz¹ce od obu magnesów maj¹ takie zwroty zbli aj¹cy siê magnes odpycha pierœcieñ, a oddalaj¹cy siê przyci¹ga go. 191 a Gdy do koñca zwojnicy zbli amy magnes, powstaje w niej pr¹d indukcyjny o takim kierunku, e przy tym koñcu pojawia siê biegun (przeciwdzia³anie zbli aniu magnesu), wiêc pr¹d w obwodzie p³ynie tak, jak zaznaczono na rysunku. Z kierunkiem pr¹du zwi¹zane s¹ takie bieguny, jak pokazuje rysunek. b Z tego, co napisano w odpowiedzi a wynika, e gdy zaczniemy zbli aæ magnes, przy lewym koñcu górnej zwojnicy powstaje biegun. Fakt ten jest równowa ny zbli aniu do pierœcienia magnesu zwróconego do pierœcienia biegunem. W pierœcieniu powstaje pr¹d indukcyjny o takim kierunku, e jego pole magnetyczne przeciwdzia³a przyczynie, zatem po stronie pierœcienia zwróconej do zwojnicy powstaje tak e biegun. Bieguny jednoimienne odpychaj¹ siê, wiêc pierœcieñ zostaje chwilowo odepchniêty od górnej zwojnicy (odchyli siê w lewo). c Gdy oddalamy magnes od dolnej zwojnicy, pr¹d indukcyjny w obwodzie ma przeciwny kierunek ni poprzednio, wiêc bieguny zwojnic s¹ tak e prze- 273

O zjawiskach magnetycznych (elektromagnetyzm) ciwne. Gdy zaczynamy oddalaæ magnes, przy lewym koñcu górnej zwojnicy w³aœnie powstaje biegun. Jest to równowa ne zbli aniu do pierœcienia magnesu, zwróconego do niego biegunem. Wtedy w pierœcieniu powstaje pr¹d indukcyjny o takim kierunku, e po stronie prawej pierœcienia tak e powstaje biegun. Bieguny jednoimienne odpychaj¹ siê, wiêc w tym przypadku pierœcieñ tak e zostaje chwilowo odepchniêty od górnej zwojnicy. 192 a Gdy biegun magnesu zbli a siê do zwojnicy A, to pole magnetyczne w jej wnêtrzu staje siê coraz silniejsze. W zwojnicy indukuje siê pr¹d elektryczny o takim kierunku, by od do³u powstawa³ biegun, który odpycha zbli aj¹cy siê biegun. Równoczeœnie do zwojnicy B zbli a siê biegun, powoduje powstanie w jej górnej czêœci tak e bieguna. Jak widaæ, pr¹d w obu zwojnicach p³ynie w tê sam¹ stronê i arówka mo e œwieciæ. b Po miniêciu po³o enia pionowego, biegun zaczyna siê oddalaæ od zwojnicy A, co powoduje zmianê kierunku pr¹du i biegunów magnetycznych; to samo dzieje siê z biegunem, który oddala siê od zwojnicy B dwa razy w czasie jednego obrotu magnesu. Jeœli czêstotliwoœæ obrotu magnesu jest du a, to drucik arówki nie zd¹ y wystygn¹æ i arówka stale œwieci. Jest to przyk³ad pr¹dnicy. 193 a To by³by silnik, bo praca pr¹du elektrycznego zasilaj¹cego elektromagnesy jest tu wykorzystana do zwiêkszenia energii kinetycznej poruszaj¹cego siê magnesu sztabkowego. Jest to model silnika, u ywanego do zwiêkszania szybkoœci poci¹gów, poruszaj¹cych siê na poduszkach magnetycznych. b Odstêpy czasu musz¹ byæ coraz krótsze, bo magnes porusza siê ruchem przyspieszonym. 274 A B

194 a z 1 z 2 14960 V 220 V z b Przek³adnia wynosi z Rozwi¹zania 10 68, z 68 z. 2 1 1 2 1. 68 195 Z kierunku pr¹du w zwojnicach wynika, e a linie pola magnetycznego pomiêdzy zwojnicami zwrócone s¹ za rysunek; z regu³y pozwalaj¹cej wykryæ zwrot si³y magnetycznej wynika, e w przestrzeni miêdzy zwojnicami zacznie dzia³aæ na elektrony si³a zwrócona w dó³. Fragment toru elektronów pomiêdzy zwojnicami bêdzie ³ukiem okrêgu. b Gdy elektrony min¹ ten obszar, bêd¹ siê poruszaæ po liniach prostych (1), wówczas bowiem nie bêdzie na nie dzia³aæ si³a magnetyczna. c Gdyby w zwojnicach p³yn¹³ silniejszy pr¹d wytwarza³by miêdzy zwojnicami silniejsze pole magnetyczne; tor elektronów miêdzy zwojnicami by³by bardziej zakrzywiony, elektrony odchyli³yby siê bardziej od pierwotnego kierunku, a po wyjœciu z tego obszaru porusza³yby siê po innej prostej (2). zybkoœæ elektronów nie uleg³aby zmianie si³a magnetyczna zmienia tylko kierunek prêdkoœci cz¹stki na³adowanej, bo jest ona prostopad³a do prêdkoœci cz¹stki. d Zjawisko odchylania magnetycznego zosta³o zastosowane np. w oscyloskopie lub lampie kineskopowej telewizora. (2) (1) 196 Fale radiowe: radioodbiorniki, telewizory, radar, alarmy samochodowe, tomografy rezonansu magnetycznego, telefony komórkowe, kuchenki mikrofalowe, diatermia. Fale podczerwone: piloty telewizyjne, lampy do nagrzewania, noktowizory, opiekacze. Fale widzialne: arówki i inne urz¹dzenia do oœwietlania. Fale ultrafioletowe: lampy kwarcowe, urz¹dzenia do sterylizacji. Promieniowanie rentgenowskie: aparaty do przeœwietlania. Promieniowanie gamma: bomba kobaltowa. 197 275