Wykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Podobne dokumenty
Wykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm

Momentem dipolowym ładunków +q i q oddalonych o 2a (dipola) nazwamy wektor skierowany od q do +q i o wartości:

Pole magnetyczne. Magnes wytwarza wektorowe pole magnetyczne we wszystkich punktach otaczającego go przestrzeni.

Siła magnetyczna działająca na przewodnik

Własności magnetyczne materii

Własności magnetyczne materii

30/01/2018. Wykład XII: Właściwości magnetyczne. Zachowanie materiału w polu magnetycznym znajduje zastosowanie w wielu materiałach funkcjonalnych

Wykład XIII: Właściwości magnetyczne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

WŁASNOŚCI MAGNETYCZNE CIAŁA STAŁEGO

FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski

Kolokwium 2. Środa 14 czerwca. Zasady takie jak na pierwszym kolokwium

Podstawy fizyki sezon 2 4. Pole magnetyczne 1

Pole magnetyczne Wykład LO Zgorzelec

Atomy mają moment pędu

Elektrodynamika. Część 5. Pola magnetyczne w materii. Ryszard Tanaś. Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

Badanie właściwości magnetycznych

Podstawy fizyki. Wykład 10. Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

Badanie pętli histerezy magnetycznej ferromagnetyków, przy użyciu oscyloskopu (E1)

Elektrodynamika Część 5 Pola magnetyczne w materii Ryszard Tanaś Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

II.4 Kwantowy moment pędu i kwantowy moment magnetyczny w modelu wektorowym

Nazwa magnetyzm pochodzi od Magnezji w Azji Mniejszej, gdzie już w starożytności odkryto rudy żelaza przyciągające żelazne przedmioty.

Właściwości magnetyczne

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

Magnetyzm. Wykład 13.

Pole magnetyczne w ośrodku materialnym

Ferromagnetyki, paramagnetyki, diamagnetyki.

Księgarnia PWN: David J. Griffiths - Podstawy elektrodynamiki

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

POMIAR TEMPERATURY CURIE FERROMAGNETYKÓW

Podstawy elektrodynamiki / David J. Griffiths. - wyd. 2, dodr. 3. Warszawa, 2011 Spis treści. Przedmowa 11

Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków).

Atomy w zewnętrznym polu magnetycznym i elektrycznym

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

Wykład FIZYKA II. 4. Indukcja elektromagnetyczna. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Pole magnetyczne prąd elektryczny

NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan

Paramagnetyki i ferromagnetyki

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

Całkowity strumień pola elektrycznego przez powierzchnię zamkniętą zależy wyłącznie od ładunku elektrycznego zawartego wewnątrz tej powierzchni.

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

MAGNETOCERAMIKA Historia. Historia

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

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

Właściwości magnetyczne materii. dr inż. Romuald Kędzierski

3. Równania pola elektromagnetycznego

SPEKTROSKOPIA NMR. No. 0

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

RÓWNANIA MAXWELLA. Czy pole magnetyczne może stać się źródłem pola elektrycznego? Czy pole elektryczne może stać się źródłem pola magnetycznego?

Podstawy fizyki sezon 2 4. Pole magnetyczne 1

Podstawy fizyki sezon 2 5. Pole magnetyczne II

VIII. VIII.1. ORBITALNY MOMENT MAGNETYCZNY ELEKTRONU, L= r p (VIII.1.1) p=m v (VIII.1.2) L= L =mvr (VIII.1.1a) r v. r=v (VIII.1.3)

Podstawy fizyki sezon 2 4. Pole magnetyczne

Wykład FIZYKA II. 13. Fizyka atomowa. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Liczby kwantowe elektronu w atomie wodoru

Wykład 15: Indukcja. Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok

Pole elektrostatyczne

Indukcja elektromagnetyczna

Pole elektryczne w ośrodku materialnym

Fizyka współczesna. Zmienne pole magnetyczne a prąd. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej Powstawanie prądu w wyniku zmian pola magnetycznego

Wykład 14: Indukcja. Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok

Pole magnetyczne Ziemi. Pole magnetyczne przewodnika z prądem

MAGNETYZM, INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. Zadania MODUŁ 11 FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY

Rezonanse magnetyczne oraz wybrane techniki pomiarowe fizyki ciała stałego

Badanie histerezy magnetycznej

Spin jądra atomowego. Podstawy fizyki jądrowej - B.Kamys 1

Podstawy fizyki wykład 8

Teoria Orbitali Molekularnych. tworzenie wiązań chemicznych

5.3 Materia w polu magnetycznym

Electromagnetic interactions. Oddziaływania elektromagnetyczne

Wykład FIZYKA II. Wprowadzenie. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak. Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej

Podstawy fizyki sezon 2 6. Indukcja magnetyczna

Pole elektromagnetyczne

Wykład FIZYKA II. 1. Elektrostatyka. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Elektrodynamika Część 6 Elektrodynamika Ryszard Tanaś Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

Budowa atomów. Atomy wieloelektronowe Układ okresowy pierwiastków

ver magnetyzm cd.

Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i Techniki Wysokich Napięć. Dr hab.

MAGNETYZM. 1. Pole magnetyczne Ziemi i magnesu stałego.

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY - podstawy

Indukcja magnetyczna pola wokół przewodnika z prądem. dr inż. Romuald Kędzierski

Dielektryki. właściwości makroskopowe. Ryszard J. Barczyński, 2016 Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

1. Podstawy teorii magnetyzmu

Elektryczność i Magnetyzm

Klasyczny efekt Halla

Wykład Budowa atomu 3

Wykład 18 Dielektryk w polu elektrycznym

WYZNACZANIE PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW FERROMAGNETYKÓW

Pole elektromagnetyczne. Równania Maxwella

Temat XXIV. Prawo Faradaya

cz. 2. dr inż. Zbigniew Szklarski

Metody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy

Elektryczność i magnetyzm

r. akad. 2012/2013 Podstawy Procesów i wykład XIII - XIV Zakład Biofizyki

Ć W I C Z E N I E N R E-15

Rysunek 1: Schemat doświadczenia Sterna-Gerlacha. Rysunek 2: Schemat doświadczenia Sterna-Gerlacha w różnych rzutach przestrzennych.

Ćwiczenie 41. Busola stycznych

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego. Ćwiczenie 3 Badanie przemiany fazowej w materiałach magnetycznych

Transkrypt:

Wykład FIZYKA II 5. Magnetyzm Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/fizyka2.html

MAGNESY Pierwszymi poznanym magnesem był magnetyt minerał, który w stanie naturalnym jest namagnesowany. Działanie magnesów dowodzi, że mogą one istnieć tylko jako dipole magnetyczne. Nie stwierdzono istnienia monopoli magnetycznych.

PRAWO GAUSSA DLA MAGNETYZMU PRZYPOMNIENIE: prawo Gaussa dla pól elektrycznych: 0 0 E ds E q wewn W przypadku pola magnetycznego BRAK monopoli ( ładunków ) magnetycznych, wobec tego: 0 B 0 BdS 0

MAGNETYZM ZIEMSKI Ziemia jest również wielkim magnesem. Biegun magnetyczny nie pokrywa się jednak z biegunem geograficznym (osią obrotu). Deklinacja magnetyczna to kąt pomiędzy kierunkiem północy geograficznej a kierunkiem poziomej składowej wektora indukcji. Inklinacja magnetyczna to kąt pomiędzy płaszczyzna poziomą z kierunkiem wektora indukcji.

MAGNETYZM ELEKTRONU PRZYPOMNIENIE: Jeżeli elektrony poruszają się w przewodzie w postaci prądu elektrycznego, wytwarzają pole magnetyczne wokół tego przewodu Elektrony wytwarzają też pole magnetyczne na dwa inne sposoby. Są to: spinowy i orbitalny moment magnetyczny. Ich istnienie wyjaśnia mechanika kwantowa. Spinowy moment pędu (spin ) elektronu jest to własny moment pędu elektronu. Ze spinem wiąże się spinowy moment magnetyczny s e m S S s

Właściwości spinu: MAGNETYZM ELEKTRONU 1) Nie można zmierzyć wektora - można zmierzyć jego składową wzdłuż wybranej osi (w związku z tym, nie można też zmierzyć ); 2) Mierzona składowa wektora jest skwantowana. S Z m s h 2 m s 1 2 S S s magnetyczna spinowa liczba kwantowa s, z e m S Z eh 4m 9,2710 24 J / T magneton Bohra

MAGNETYZM ELEKTRONU Elektron ma także moment pędu względem jądra atomu, zwany orbitalnym momentem pędu, oraz związany z nim orbitalny moment magnetyczny. L orb, z m l h 2 e 2m orb L orb Jak poprzednio, możemy tylko zmierzyć składową z : magnetyczna orbitalna liczba kwantowa eh orb, z m l 4m m l 0, 1, 2,...,l

MATERIAŁY MAGNETYCZNE Momenty magnetyczne elektronów w ciele stałym dodają się wektorowo. Wypadkowa może być bardzo różna Diamagnetyzm to niemagnetyzm (por. analogia do dielektryków = izolatorów). Diamagnetyki, umieszczone w zewnętrznym polu magnetycznym, wytwarzają słabe wewnętrzne pole magnetyczne, skierowane przeciwnie do przyczyny, która je wywołała (por. reguła Lenza). Paramagnetyzm to trochęmagnetyzm (por. analogia do parapsychologia itp.). Paramagnetyki, umieszczone w zewnętrznym polu magnetycznym, wytwarzają słabe wewnętrzne pole magnetyczne, skierowane zgodnie z przyczynowym, wzmacniając je. Prawo Curie: (namagnesowanie) M C B T zewn

FERROMAGNETYZM Ferromagnetyki to najmocniejsze magnetyki; pole magnetyczne, indukowane przez pole zewnętrzne, może być wielokrotnie silniejsze a do tego pozostaje nawet po usunięciu zewnętrznego pola. Ferromagnetyzm powstaje, gdy wewnętrzna budowa ciała pozwala na powstanie tzw. domen magnetycznych układów atomów w krysztale, w których uporządkowanie dipoli atomowych jest całkowite. Histereza magnetyczna to zjawisko, w którym wartość pola magnetycznego zindukowanego w ferromagnetyku zależy od historii namagnesowania.

PRAWO AMPERE A PRZYPOMNIENIE: Zmienne pole magnetyczne indukuje pole elektryczne (prawo indukcji Faradaya): E ds d dt SYMETRIA: Zmienne pole elektryczne może indukować pole magnetyczne: B ds 0 PRZYPOMNIENIE: Prawo Ampere a: d E 0 dt ds B 0 I B Uogólnione prawo Ampere a: B ds d dt E 0 0 0 I

PRAWO AMPERE A Uogólnione prawo Ampere a: B ds d dt E 0 0 0 I Pierwszy człon z prawej strony musi mieć wymiar natężenia prądu: I prz 0 d dt Nazywamy go prądem przesunięcia jest to fikcyjny prąd, ale można go np. w przypadku kondensatora traktować jak prąd rzeczywisty (równy temu, który ładuje kondensator). E