Pavleová 2.AG - Magnetizmus
Magnetické indukčné čiary
Magnetické pole
permanentný magnet 
magnetické pole závitom s prúdom
magnetické pole v okolí priameho vodiča s prúdom
magnetické pole valcovej cievky s prúdom
click to edit
Orientácia indukčných čiar
orientácia od južného k severnému pólu magnetky určuje smer
magnetickej indukčnej čiary
Magnetická indukčná čiara je priestorovo orientovaná krivka,
ktorej dotyčnica v danom bode má smer osi malej magnetky umiestenej v tomto bode
Ampérovo pravidlo pravej ruky
click to edit
Naznačíme uchopenie vodiča s prúdom pravou rukou tak, aby
vztýčený palec uukazoval smer prúdu vo vodiči, potom zahnuté
prsty ukazujú orientáciu magnetických indukčných čiar
André Marie Ampére: francúzsky fyzik a matematik,
experimentoval v oblasti elektromagnetizmu
Elektráreň
elektrárne- zdroje energie
podľa primárneho zdroja energie: tepelné, vodné, jadrové
schéma tepelnej elektrárne:
v parnom kotli dochádza k spaľovaniu paliva
v separátore sa oddeľuje para od paravodnej zmesi
para roztáča turbínu, ktorá poháňa generátor
v generátore sa vyrába elektrický prúd
v kondenzátore sa para opäť skvapalňuje
v chladiacej veži sa voda ochladzuje
čerpadlá zabezpečujú prúdenia kvapalín
sché,a jadrovej elektrárne
štiepením jadier uránu sa uvoľňuje energia
teplo vyrobené v reaktore odovzdáva sekundárnemu otvoru
sekundárny okruh slúži na prenos energie pary a jej premenu na
otáčavý pohyb turbíny
v parnom generátore sa vyrába para pre turbínu
schéma vodnej elektrárne
Faradayov zákon elektromagnetickej indukcie
Indukované elektromotorické napätie sa rovná zápornej časovej
zmene magnetického indukčného toku
pri pohybe vodiča v magnetickom poli je pohyb voľných
elektrónov vo vodiči usmernený magnetickou silou Fm
elektircké napätie medzi medzi koncami vodiča:
trojuholník s- dráha prejdená vodičom rýchlosťou v za čas t
trojuholníkS- plocha opísaná vodičom pri pohybe
v okolí magnetu magnetické pole
silové pôsobenie súhlasných pólov je odpudivé
silové pôsobenie nesúhlasných pólov je príťažlivé
Lenzov zákon
kovový závit zavesený na dvoch vláknach sa pri pohybe
magnetu k nemu a do neho rozkmitá
Indukovaný prúd má taký smer, aby svojim magnetickym
poľom bránil zmene, ktorá ho vyvolala
Emilij Christianovič Lenz: ruský fyzik
Častica s nábojom v magnetickom poli
vodič s prúdom v magnetickom poli
ak sa zmení smer prúdu vo vodiči, smer magnetickej sily sa
zmení na opačnú
click to edit
Hendrik Antoon Lorentz: holandský fyzik, tvorca elektrónovej teórie o vzájomnom pôsobení elektromagnetického poľa a nabitých častíc
veľkosť magnetickej sily:
Flemingovo pravidlo ľavej ruky
Fm= BIl sinα
I- elektrický prúd vo vodiči, l- aktívna dĺžka vodiča, α- uhol medzi
indukčnými čiarami a vodič
vysvetlenie
Natiahnutý palec ukazuje smer sily, ktorou pôsobí magnetické pole na vodič s prúdom
Prsty ukazujú smer prúdu, indukčné čiary vstupujú do dlane,
John Ambrose Fleming
Magnetický indukčný tok
magnetické pole prechádzajúce plochou závitu charakterizuje
veličina- magnetický indukčný tok
ak je plocha závitu kolmá na magnetické indukčné čiary,
magnetický indukčný tok plochou závitu je maximálny
magnetický indukčný tok Φ - je priamo úmerný veľkosti
magnetickej indukcie B
-je priamo úmerný obsahu plochy S závitu
-prechádzajúci plochou S, kolmou na magnetické indukčné
čiary
ak je plocha závitu rovnobežná s indukčnými čiarami,
magneticky indukčný tok plochou závitu je nulový
čím je závit k magnetu bližsie, tým je magnetická indukcia v
strede závitu väčšia
hustota magnetických indukčných čiar prechádzajúcich plochou závitu je priamo úmerná veľkosti magnetickej indukcie B
môže byť: zmenou magnetikckej indukcie B
:otáčaním cievky v magnetickom poli, zmenou uhla α
Zmena magnetického indukčného toku cievkou Φ
Magnetické materiály v technickej praxi
vplyv diamagnetík a paramagnetík na magnetickú indukciu
magnetické tvrdé: na výrobu permanentných magnetov
magnetické mäkké: zosilnenie magnetických polí cievok,
pólové nástavce permanentných magnetov
diamagnetické látky: nepatrne zoslabujú magnetické pole
(zlato,meď))
paramagnetické látky: nepatrne zosilňujú magnetické
pole(kylsík, hliník)
feromagnetické látky: sa skladajú z paramagnetických
atómov (železo,kobalt)
vo vnútri diamagnetík sa zoslabuje
vo vnútri paramagnetík sa zosilňuje
elektrický zvonček
magnetron v mikrovlnej rúre
elektromagnetické relé
hlavné časti: cievka,jadro z mäkkej ocele,pohyblivá kotva, pružné
kontakty
využitie: pomocou USB výstupu ovládame väčšie zariadenia, v
automobiloch reguluje nabíjacie napätie
Silové pôsobenie vodičov s prúdmi
určenie smeru pôsobiacich magnetických síl: 2 rovnobežné
vodiče s prúdmi rovnakého smeru sa navzájom magnetickými silami priťahujú
určenie smeru pôsobiacich magnetických síl: na vodič s
prúdom I1
vystreté prsty ukazujú smer prúdu, indukčné čiary vstupujú do
dlane, palec ukazuje smer magnetickej sily
určenie smeru pôsobiacich magnetických síl: na vodič s
prúdom I2
vystreté prsty ukazujú smer prúdu, indukčné čiary vstupujú do
dlane, palec ukazuje smer magnetickej sily
určenie veľkosti pôsobiacich magnetických síl : I1,I2- veľkosti prúdov
d-vzdialenosť vodičov
l- dĺžka vodičov
Fm1,2 = k I1,I2/ d * l
konštanta úmernosti vo vzťahu: FmI1,I2= k I1,I2/d * l
µ = permeabilita prostredia
µ= µr*µo
µr - relatívna permeabilita
µ0 - permeabilita vákua
µ0 = 4p.10-7N.A-1
Wilhelm Weber
magnetické pole cievky s prúdom
click to edit
určenie magnetických pólov cievky: na strane severného pólu čiary z cievky vystupujú, na strane južného pólu čiary vstupujú do cievky
určenie orientácie magnetických indukčných čiar:
Ampérovým pravidlom pravej ruky
v okolí cievky s prúdom je magnetické pole: znázornené
indukčnými čiarami
magnetické pole v osi cievky
B= konštantná, B=µo * NI/l
N- počet závitov cievky, I- elektrický prúd v cievke, l-dĺžka cievky
do dutiny cievky vložíme jadro z feromagnetickej látky
jadro z feromagnetickej látky sa zmagnetizuje
Bo= µr µo*NI/l
magnetická hysterézia
jav, pri ktorom sa magnetická indukcia vo feromagnetickom jadre
mení podľa opísanej krivky
magnetické materiály rozdeľujeme na magneticky tvrdé a
magneticky mäkké
magneticky tvrdé: majú širokú hysteréznu slučku, ťažšie sa
odmagnetizujú
magneticky mäkké: majú úzku hysteréznu slučku, ľahko sa
odmagnetizujú
Magnetické silové pôsobenie
Vzájomné magnetické silové pôsobenie je medzi
-permanentnými magnetmi,
-permanentnými magnetmi a vodičmi s prúdom,
-vodičmi s prúdmi
Hans CHristian Oersted: dánsky fyzik, objavil magnetické
účinky elektrického prúdu
permanentný magnet
v strede: neutrálne pásmo, červené pole: severný magnetický
pól, modré pole: južný magnetický pól
medzinárodné označenie pólov:
North- sever, South- juh
Vlastná idnukcia
vlastná indukcia- cievka je vo vlastnom nestacionárnom
magnetickom poli
click to edit
ak sa cievka nachádza v nestacionárnom magnetickom poli dochádza k javu elektromagnetická indukcia, cievkou tečie indukovaný prúd
pri zapnutí a vypnutí elektrického obvodu, v ktorom je cievka sa cievka nachádza vo vlastnom nestacionárnom
magnetickom poli
ak zapneme elektrický obvod, v ktorom je cievka- v cievke začína tiecť elektrický prúd a mení sa aj magnetický indukčný
tok cievkou
súvislosť medzi zmenou prúdu a zmenou magnetického
indukčného toku pri zapnutí a vypnutí obvodu- zmena indukčného toku cievkou je priamo úmerná zmene elektrického prúdu cievkou
L- indukčnosť cievky
zmena magnetického indukčného toku cievkou:
zmena magnetickej indukcie cievky: