FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski

Podobne dokumenty
Magnetyzm. A. Sieradzki IF PWr. Pole magnetyczne ŁADUNEK ELEKTRYCZNY ŁADUNEK MAGNETYCZNY POLE ELEKTRYCZNE POLE MAGNETYCZNE

PRĄD ELEKTRYCZNY I SIŁA MAGNETYCZNA

POLE MAGNETYCZNE W PRÓŻNI. W roku 1820 Oersted zaobserwował oddziaływanie przewodnika, w którym płynął

ZJAWISKA ELEKTROMAGNETYCZNE

Na skutek takiego przemieszcznia ładunku, energia potencjalna układu pole-ładunek zmienia się o:

OSERWACJE POLA MAGNETYCZNEGO Pole magnetyczne wytwozone jest np. pzez magnes stały......a zauważyć je można np. obsewując zachowanie się opiłków żelaz

20 ELEKTROSTATYKA. PRAWO COULOMBA.

- substancje zawierające swobodne nośniki ładunku elektrycznego:

Wykład 10. Reinhard Kulessa 1

Wykład Półprzewodniki

Pole magnetyczne. 5.1 Oddziaływanie pola magnetycznego na ładunki. przewodniki z prądem Podstawowe zjawiska magnetyczne

Źródła pola magnetycznego

Oddziaływania fundamentalne

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

XXXVII OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP III Zadanie doświadczalne

POLE MAGNETYCZNE ŹRÓDŁA POLA MAGNETYCZNEGO

II.6. Wahadło proste.

Zjawisko indukcji. Magnetyzm materii.

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

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

Fizyka 1- Mechanika. Wykład 5 2.XI Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

POLE MAGNETYCZNE ŹRÓDŁA POLA MAGNETYCZNEGO

11. DYNAMIKA RUCHU DRGAJĄCEGO

Zasady dynamiki ruchu obrotowego

Wykład Pojemność elektryczna. 7.1 Pole nieskończonej naładowanej warstwy. σ-ładunek powierzchniowy. S 2 E 2 E 1 y. ds 1.

Guma Guma. Szkło Guma

Fizyka 1- Mechanika. Wykład 10 7.XII Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

magnetyzm ver

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

GRAWITACJA. przyciągają się wzajemnie siłą proporcjonalną do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu ich odległości r.

dr inż. Zbigniew Szklarski

Część I Pole elektryczne

cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski

Elektrostatyka. + (proton) - (elektron)

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

Siły oporu prędkość graniczna w spadku swobodnym

Lista zadań nr 1 - Wektory

IV.2. Efekt Coriolisa.

Pole magnetyczne prąd elektryczny

Podstawy fizyki subatomowej

Fizyka 10. Janusz Andrzejewski

Pęd, d zasada zac zasad a zac owan owan a p a p du Zgod Zg n od ie n ie z d r d u r g u im g pr p a r wem e N ew e tona ton :

Pola elektryczne i magnetyczne

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Ruch obrotowy. Wykład 6. Wrocław University of Technology

Prawo Gaussa. Potencjał elektryczny.

Elektrostatyka. A. Sieradzki IF PWr. Ogień Świętego Elma

Fizyka elektryczność i magnetyzm

cz.2 dr inż. Zbigniew Szklarski

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

MECHANIKA OGÓLNA (II)

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

Zastosowanie zasad dynamiki Newtona.

Wykład: praca siły, pojęcie energii potencjalnej. Zasada zachowania energii.

ε = dw dq. (25.1) Rys Obwód o jednym oczku

ROZWIĄZUJEMY PROBLEM RÓWNOWAŻNOŚCI MASY BEZWŁADNEJ I MASY GRAWITACYJNEJ.

Prawo powszechnego ciążenia Newtona

MAGNETYZM. 1. Pole magnetyczne Ziemi i magnesu stałego.

dr inż. Zbigniew Szklarski

Grzegorz Kornaś. Powtórka z fizyki

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

Siła tarcia. Tarcie jest zawsze przeciwnie skierowane do kierunku ruchu (do prędkości). R. D. Knight, Physics for scientists and engineers

Fizyka. Wykład 2. Mateusz Suchanek

Jak policzyć pole magnetyczne? Istnieją dwie metody wyznaczenia pola magnetycznego: prawo Biot Savarta i prawo Ampera.

Mechanika ruchu obrotowego

cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski

Fizyka 2 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Podstawy fizyki sezon 2 4. Pole magnetyczne 1

Ruch ładunków w polu magnetycznym

3b. ELEKTROSTATYKA. r r. 4πε. 3.4 Podstawowe pojęcia. kqq0 E =

Jądra atomowe jako obiekty kwantowe. Wprowadzenie Potencjał jądrowy Spin i moment magnetyczny Stany energetyczne nukleonów w jądrze Prawo rozpadu

Pole magnetyczne Ziemi. Pole magnetyczne przewodnika z prądem

Wykład 15. Reinhard Kulessa 1

dr inż. Zbigniew Szklarski

Pole magnetyczne Wykład LO Zgorzelec

dr inż. Zbigniew Szklarski

Fizyka 1- Mechanika. Wykład 5 3.XI Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Wykłady z Fizyki. Magnetyzm

POLE MAGNETYCZNE Własności pola magnetycznego. Źródła pola magnetycznego

MAGNETYZM, INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. Zadania MODUŁ 11 FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY

Atom (cząsteczka niepolarna) w polu elektrycznym

Fizyka 2 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

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

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

Rozdział 3. Pole magnetyczne

E4. BADANIE POLA ELEKTRYCZNEGO W POBLIŻU NAŁADOWANYCH PRZEWODNIKÓW

Ruch jednostajny po okręgu

23 PRĄD STAŁY. CZĘŚĆ 2

Wykład 5: Dynamika. dr inż. Zbigniew Szklarski

WYKŁAD 1. W przypadku zbiornika zawierającego gaz, stan układu jako całości jest opisany przez: temperaturę, ciśnienie i objętość.

Wprowadzenie do fizyki pola magnetycznego

( ) 2. 4πε. Prawo Coulomba

Krótka historia magnetyzmu

Pole grawitacyjne. Definicje. Rodzaje pól. Rodzaje pól... Notatki. Notatki. Notatki. Notatki. dr inż. Ireneusz Owczarek.

= ± Ne N - liczba całkowita.

Badanie właściwości magnetyczne ciał stałych

Przygotowanie do Egzaminu Potwierdzającego Kwalifikacje Zawodowe

Transkrypt:

FIZYKA 2 wykład 4 Janusz Andzejewski

Pole magnetyczne Janusz Andzejewski 2

Pole gawitacyjne γ Pole elektyczne E Definicja wektoa B = γ E = Indukcja magnetyczna pola B: F B F G m 0 F E q 0 qv B = siła Loentza B = F q B v Jednostką indukcji magnetycznej B jest tesla (T). 1T = 1N/(Cm/s) Janusz Andzejewski 3

Czy istnieją ładunki magnetyczne? Magnesy twałe są dipolami magnetycznymi - zawsze posiadają dwa bieguny - północny (N) i południowy (S). Istnienie ładunków, czyli monopoli magnetycznych nie zostało dotychczas potwiedzone. Różnoimienne bieguny magnetyczne pzyciągają się, a jednoimienne bieguny magnetyczne się odpychają. Doświadczalnie stwiedzono, że bez względu na kształt magnesów, bieguny pzeciwne pzyciągają się, a jednakowe bieguny odpychają się. Janusz Andzejewski 4

Kieunek siły Loentza F B qv B = siła Loentza (iloczyn wektoowy) q>0 q<0 Kieunek siły Loentza znajdujemy z eguły pawej dłoni. Janusz Andzejewski 5

Pole magnetyczne (zędy wielkości) Janusz Andzejewski 6

Linie pola magnetycznego Pole magnetyczne można pzedstawić gaficznie za pomocą linii sił pola magnetycznego. w dowolnym punkcie kieunek stycznej do linii pola okeśla kieunek wektoa B liczba linii sił na jednostkę powiezchni jest popocjonalna do watości wektoa B Umowa: kieunek linii sił pola magnetycznego jest od N do S. Janusz Andzejewski 7

Pole magnetyczne Ziemi Uwaga: W pzypadku ziemskiego pola magnetycznego kieunek linii sił pola magnetycznego jest pzeciwny do umówionego Janusz Andzejewski 8

Ruch cząstki naładowanej w polu magnetycznym F B = qv B Siła Loentza jest postopadła do wektoa pędkości v oaz wektoa indukcji pola magnetycznego B Siła Loentza nie może zmienić watości pędkości v, a co za tym idzie nie może zmienić enegii kinetycznej cząstki Siła Loentza może jedynie zmienić kieunek pędkości v, zakzywić to jej uchu. Siła magnetyczna jest więc siłą dośodkową. Janusz Andzejewski 9

Ruch po okęgu w polu B W uchu jednostajnym po okęgu: Okes obiegu: 2π 2πm T = = v qb F Pomień tou: Częstość: f 2 v = m qvb = m = 1 = T v 2 Janusz Andzejewski 10 mv qb qb 2πm = (nie zależy od v)

Pola skzyżowane: zjawisko Halla Spawdźmy czy nośniki w pzewodniku są naładowane dodatnio, czy ujemnie. W wyniku obecności pola B, elektony pzemieszczają się w pawo, gomadząc się pzy pawym bzegu paska. Rozdzielenie dodatnich i ujemnych ładunków powoduje powstanie wewnątz paska pola elektycznego E, skieowanego od lewej do pawej. Odchyla ono elektony w kieunku pzeciwnym niż pole B, aż do osiągnięcia stanu ównowagi. Z polem elektycznym E jest związana óżnica potencjałów U = Ed, d szeokość paska. Za pomocą woltomieza możemy zmiezyć, któy bzeg ma większy potencjał. Nośniki ujemne lewy bzeg ma większy potencjał Janusz Andzejewski Nośniki dodatnie pawy bzeg ma większy potencjał 11

Pzewodnik z pądem w polu magnetycznym Na pzewodnik znajdujący się w polu magnetycznym działa siła popzeczna. Jest to siła Loentza działająca na pouszające się elektony pzewodnictwa. B v F Janusz Andzejewski 12

Pzewodnik z pądem w polu magnetycznym Wszystkie elektony pzewodnictwa znajdujące się w pzewodniku o długości L, pzejdą pzez płaszczyznę xx w czasie t = L/v d. Pzepływający w tym czasie ładunek jest ówny: q = It = IL/v d Siła Loentza: F B = qv B IL o o FB = qvbsin 90 = vd Bsin 90 vd F B = ILB Janusz Andzejewski 13

Siła elektodynamiczma Jeżeli pole magnetyczne nie jest postopadłe do pzewodnika, siła jest okeślona jako: F B = IL B Równanie F=ILxBjestównoważne ównaniu F=qvxBw tym sensie, że każde z nich definiuje indukcję pola magnetycznego B. Jednak w paktyce łatwiej jest zmiezyć siłę działającą na pzewodnik niż na pojedynczy ładunek. Janusz Andzejewski 14

Ramka z pądem w polu magnetycznym Na amkę z pądem znajdującą się w polu magnetycznym działają siły magnetyczne F i F wytwazające moment siły, któy usiłuje ją obócić wokół własnej osi. Janusz Andzejewski 15

Ramka z pądem w polu magnetycznym Siła: F = ILBsinq widok z góy widok z boku F B = IL B widok z boku, amka obócona Janusz Andzejewski 16

Ramka z pądem w polu magnetycznym Siła: F = ILBsinq Moment siły (zdolność siły F do wpawiania ciała w uch obotowy): M = F b/2 b/2 F Czyli: M = 2*(b/2)aIBsinq = IabBsinq M = IS B F M M S-powiezchnia amki, S- jest wektoem dla tej powiezchni Janusz Andzejewski 17

Magnetyczny moment dipolowy = I S µ <= magnetyczny moment dipolowy M = µ B <= moment siły powodujący skęcenie amki Można pokazać, że enegia potencjalna dipolamagnetycznego związana z jego oientacją w zewnętznym polu magnetycznym dana jest ównaniem E = µ B = µ B cosθ Janusz Andzejewski 18

Ramka z pądem w polu magnetycznym Gdy pojedynczą amkę zastąpimy cewką składającą się z N zwojów, moment siły działający na cewkę ma watość: M = NIabBsinq Janusz Andzejewski 19

Silnik elektyczny Paca wykonywana pzez silniki elektyczne pochodzi od siły magnetycznej działającej na pzewodnik w polu magnetycznym. Janusz Andzejewski 20