registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/

Prezentace na téma: "registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/"— Transkript prezentace:

1 registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.
15. prosince 2012 VY_32_INOVACE_170212_Magneticke_pole_2_DUM MAGNETICKÉ POLE 2 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/

2 1. Magnetické pole Země 2. Magnetizace látky 3. Magnetické pole cívky 4. Elektromagnety

3 Co už víte o magnetickém poli Země?
Magnetické pole Země Už v 17. století W. Gillbert zjistil, že Země je obrovský magnet, který kolem sebe vytváří magnetické pole. Co už víte o magnetickém poli Země? Odpověď

4 Animace magnetického pole Země
Magnetické pole Země magnetické póly Země lze určit pomocí magnetky severní pól magnetky směřuje přibližně k severnímu zeměpisnému pólu, tedy ukazuje na jižní magnetický pól Země. u jižního pólu magnetky to platí opačně Obr.1 Animace magnetického pole Země dále

5 Magnetické pole Země dále
Oba magnetické póly se pohybují, za posledních 120 let urazil jižní magnetický pól asi 1000 km a severní magnetický pól dráhu 300 km. Podle měření se pohybují póly rychlostí až 15 km za rok. Při zvýšené sluneční aktivitě je pohyb pólů větší a značně chaotický. Dochází také k přepólování Země (jižní a severní pól si vymění polohu). K poslednímu přepólování došlo před lety. Proces samotný trvá asi tisíc let. Změny ovšem přicházejí nepravidelně a někdy i několikrát za milión let. Změny pólů lze pozorovat na starých horninách. Obr. 2 dále

6 Magnetické pole Země Člověk se orientuje na zemském povrchu pomocí kompasu. Živočichové, například včely, mají v tělních buňkách částice Fe3O4, a proto dokážou vnímat magnetické pole a orientovat se podle něj. Obr. 3 dále

7 Magnetické pole Země Magnetické pole Země tvoří ochranný štít země. Toto pole vzniká v horké a tekuté vrstvě vnějšího jádra Země. Je vodivé. Při pohybech se v něm indukuje elektrický proud, který zpětně způsobuje vznik silnějšího magnetického pole. Magnetické pole chrání Zemi před rychlými částicemi přicházejícími od Slunce. Sluneční vítr se pohybuje rychlostí 500 km/s a deformuje magnetické pole Země. dále

8 Magnetické pole Země Na straně u Slunce má magnetické pole Země tvar rázové vlny a na druhé straně, odvrácené, dlouhý ohon. Nabité částice obtékají rázovou vlnu a vnikají do atmosféry. Obr. 4 dále

9 Magnetické pole Země Vznikají magnetické bouře se světelným efektem, které označujeme jako polární záře. Ty jsou viditelné v polárních oblastech (jižní a severní záře). Ve středních zeměpisných šířkách je lze vidět pouze výjimečně. Obr. 5 zpět na obsah další kapitola

10 Magnetizace látky Pro posuzovaní magnetické charakteristiky prostředí je zavedena veličina permeabilita μ. Permeabilitu látky zavedl James Clerk Maxwell. Pro permeabilitu platí závislost: μr – relativní permeabilita μ0 – permeabilita vakua Podle hodnoty permeability prostředí dělíme látky na diamagnetické, paramagnetické a feromagnetické. dále

11 Magnetizace látky Diamagnetické látky
jsou složené z diamagnetických atomů jejich permeabilita je menší než jedna (μr < 1) tyto látky zeslabují magnetické pole jsou to inertní plyny, většina organických sloučenin, kovy (Cu, Ag, As, Hg, Bi), voda Diamagnetismus téměř nezávisí na stavu látky a na teplotě. Obr. 6 dále

12 Video paramagnetické látky
Magnetizace látky Paramagnetické látky jejich permeabilita je větší než jedna (μ > 1) například hliník (μr = 1,00023), mangan, chrom, platina zesilují magnetické pole Magnetismus paramagnetických látek je nepřímo úměrný teplotě, tedy s klesající teplotou se intenzita magnetického pole zvyšuje. Obr. 7 Video paramagnetické látky zpět na obsah další kapitola

13 Magnetizace látky Feromagnetické látky
jejich permeabilita 102 – 105 silně zesilují magnetické pole za běžných teplot jsou feromagnetické kovy (Fe, Co. Ni. Cd) a jejich slitiny další feromagnetické látky jsou Heuslerovy slitiny (Mn a další prvek např. As, Al,… jsou to také ferity Feromagnetismus je vlastností krystalové mřížky. Samotné atomy feromagnetických látek jsou paramagnetické. dále

14 Magnetizace látky Pokud zahřejeme feromagne-tickou látku na tzv. Curieovu teplotu, ztrácí svoje feromagne-tické vlastnosti. Pro magnetit je tato teplota přibližně 580°C (porušuje se krystalická mřížka). Obr. 8 zpět na obsah další kapitola

15 Vysvětlete, co je cívka a z čeho se cívky vyrábí.
Magnetické pole cívky Cívka je drát navinutý na nosné kostře. Nejčastějším materiálem pro výrobu cívek je měď. Podle rozměrů lze rozlišit obyčejnou cívku – selenoid a cívku stočenou do kruhu – toroid. Obr. 9 Vysvětlete, co je cívka a z čeho se cívky vyrábí. Odpověď dále

16 Animace Ampérova pravidla
Magnetické pole cívky Cívka je elektrotechnická součást používaná v elektrických obvodech. Pokud cívkou prochází proud, cívka se stává magnetem a má své magnetické pole. Poloha pólu cívky závisí na směru procházejícího proudu. Polohu pólu lze určit pomocí Ampérova pravidla pravé ruky pro cívku. „Položíme-li pravou ruku na cívku tak, aby pokrčené prsty ukazovaly dohodnutý směr proudu v závitech cívky, pak ukazuje palec polohu severního pólu cívky.“ Pokud změníme směr proudu v cívce, objeví se severní pól na opačném konci cívky. Animace Ampérova pravidla zpět na obsah další kapitola

17 Animace elektromagnetu
Elektromagnety Cívka s jádrem má silnější magnetické pole. Cívka s jádrem může působit jako elektromagnet, pokud cívkou prochází proud. Elektromagnety mají v technické praxi rozsáhlé použití. Jsou součástí magnetofonů, videopřehrávačů, pevných disků, zvonků, elektromotorů a reproduktorů. Animace elektromagnetu dále

18 Elektromagnety Použití elektromagnetu Uchycování předmětů
velký elektromagnet může přemisťovat kovové předměty bez uchycení 2. Elektromagnetické relé umožňuje velmi slabými elektrickými proudy spínat elektrické obvody Princip: V blízkosti elektromagnetu tvořeného cívkou a jádrem je pohyblivá kotva. Jakmile cívkou prochází proud kotva relé se přitáhne k cívce a sepne příslušný obvod. dále

19 Elektromagnety 3. Elektromagnetický přerušovač proudu
používá se u elektromotorů, u signalizačního návěstí (železniční přejezdy) 3. Elektromagnetický přerušovač proudu základ elektrického zvonku nebo bzučáku Obr. 10 dále

20 Elektromagnety 4. Telefon 5. Meřící přístroje
vynalezl Alexander G. Bell jeho telefon se skládá s cívky s trva- lým magnetem telefon zdokonalil Thomas A. Edison 5. Meřící přístroje přesné přístroje začaly vznikat až po roce 1881 nový systém přístrojů k měření stejnosměrných proudů navrhl Marcel Depréz Obr. 11 dále

21 Elektromagnety 6. Elektromagnetický jistič 7. Magnetický záznam
nahrazuje v bytech tavné pojistky 7. Magnetický záznam pomocí elektromagnetu se za-znamenávají informace na pe-vných discích, videokazetách a magnetofonových páskách Obr. 12 zpět na obsah konec

22 POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, ISBN

23 CITACE ZDROJŮ Obr. 1 ZUREKS. Soubor:Earth's magnetic field, schematic.svg: Wikimedia Commons [online]. 12 January 2012 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 2 U.S. GEOLOGICAL SURVEY. Soubor:Earth Magnetic Field Declination from 1590 to 1990.gif: Wikimedia Commons [online]. 10 March 2010 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 3 ELCH. Soubor:Magnetosphere schematic.jpg: Wikimedia Commons [online]. 3 May 2006 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 4 STRANG, Joshua. UNITED STATES AIR FORCE. Soubor:Polarlicht 2.jpg: Wikimedia Commons [online]. 18 January 2005 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 5 BEN-ZIN. Wikimedia Commons [online]. 17 January 2005 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z:

24 CITACE ZDROJŮ Obr. 6 JOHNSBRANA. Soubor:Anticlastic-Copper-Cuff-Bracelet.jpg: Wikimedia Commons [online]. 29 May 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 7 ALCHEMIST-HP. File:Platinum-nugget.jpg: Wikimedia Commons [online]. 27 February 2010 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 8 ZIMBRES, Eurico. Soubor:MagnetEZ.jpg: Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 9 JOHNSBRANA. Soubor:Anticlastic-Copper-Cuff-Bracelet.jpg: Wikimedia Commons [online]. 29 May 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 10 JAMOTTL. Soubor:Schema rele2.PNG: Wikimedia Commons [online]. 27 January 2006 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr. 11 FACTUMQUINTUS. File:Alt Telefon.jpg: Wikimedia Commons [online]. 18 December 2004 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z:

25 CITACE ZDROJŮ Obr. 12 TSCA. Soubor:Kaseta magnetofonowa ubt.jpeg: Wikimedia Commons [online]. 4 November 2004 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010

26 Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová