Oddziaływania elektromagnetyczne c.d.

www.lodd.p.lodz.pl

Elektroskop

Dlaczego przeskakują iskry?

Szereg tryboelektryczny

Human Hands (if very dry); Leather; Rabbit Fur; Glass; Human Hair; Nylon; Wool; Fur; Lead; Silk; Aluminum; Paper; Cotton; Steel (neutral) Wood; Amber; Hard Rubber; Nickel and Copper; Brass; Silver; Gold and Platinum; Polyester; Styrene (Styrofoam); Saran Wrap; Polyurethane; Polyethylene (scotch tape); Polypropylene and Vinyl (PVC); Silicon; Teflon 

Elektryzowanie przez indukcję

Możliwe tylko dla metali(dlaczego?)

Dlatego bo w metalu co najmniej jeden elektron z każdego atomu

może …

W izolatorze wszystkie elektrony są związane ze swoimi atomami

lub cząsteczkami

Sumowanie się sił Coulomba

Pole ładunku punktowego

The Electric Force q

FE

Natężenie pola elektrycznego

Znajdowanie pola metodą sumowania przyczynków …

a

r

dEdEII

dET

2/322IIar

ar2kE

gęstość liniowa ładunku

… i pól od większych kawałków

Prawo Gaussa

SdE

0

QSdE

dS dS

Pole blisko naładowanej powierzchni

Pole ładunków jednakowego znaku

Dipol elektryczny

Electric Force Fields

Czy można zobaczyć linie pola?

Dipol elektryczny w polu elektrycznym obraca się …

E

Każdy dipol próbuje się obrócic…

… i ustawia się wzdłuż linii pola !

To samo próbuja robić sąsiednie dipole

Obraz pola ładunków jednoimiennych

Obraz pola dipola elektrycznego

Brak pola we wnętrzu metalowej puszki!

Linie pola w okolicy ostrza zagęszczają się

Opiłki żelaza w polu magnetycznym –

linie pola magnetycznego

Indukcja magnetyczna B (natężenie pola magnetycznego)

0F BvqFmax

Największy magnes na Ziemi to …

Protony

Elektrony

Szukanie najmniejszego magnesu..

http://sol.sci.uop.edu/~jfalward/magneticforcesfields/magneticforcesfields.html

Na końcu zostałby niepodzielny elektron ze swoim SPINEM

Domeny magnetyczne w ferromagnetykach

Magnesowanie ferromagnetyków (stali, żelaza)

Pole dipola magnetycznego

Porównanie dipoli elektr. i magnet.

Pole mag. prostego drutu

Reguła śruby prawoskrętnej (korkociągu) dla siły Lorentza

vq

FB max

i określenie wartości wektora B (natężeniapola magnetycznego)

Reguła śruby prawoskrętnej (korkociągu) dla siły Lorentza

BvqF

BvqF

max

Prawo Biota - Savarta

30

r

rld

4

iBd

Prawo Ampere’a

ildB 0

Prosty drut – prawo Ampera

ildB 0

Prawo Gaussa dla pola magnetycznego

0sdB

Pole magnetyczne jest polem bezźródłowym

Pole magnesu sztabkowego

Pole mag. solenoidu

Liczenie pola mag. solenoidu z wykorzystaniem prawa Ampere’a

Jak używać prawej ręki?

Do wyznaczania kierunku pola B drutu

Do wyznaczania kierunku pola B ramki

B

Ruchomy przewodnik w polu magnetycznym

Siła elektromotoryczna indukcji (przyczyna nr1)

Siła elektromotoryczna indukcji (przyczyna nr 2)

Prawo Faradaya

dt

dSEM B

dt

d B Prędkość zmian strumienia indukcji magnetycznej

Reguła Lenza (cewka i magnes)

Reguła Lenza (dwie cewki)

I1 rośnie I2 maleje

B

rośnie malejeB

Transformator

1

2

2

1

N

N

U

U

Prądnica

AC Generator Action

Samoindukcja w cewce z prądem(„przepięcia i przebicia”)

Demonstracje z elektromagnetyzmu (linie pola, prawo Faradaya, reguła Lentza itp..)

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/index.html

Faraday's Magnetic Field Induction Experiment Another Faraday's Induction Experiment Lenz's Law Magnetic Field Lines Attraction and Repulsion By Magnet Poles

Szczególnie polecam (w związku z wykładem):