Magnet. Füüsika 11.klassile

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Magnet. Füüsika 11.klassile"

Sofie Lund
6 år siden
Visninger:

1 Magnet Füüsika 11.klassile

2 Hans Christian Oersted Taani füüsik ja keemik, Sünnikoht Rudkobing Füüsikaprofessor. Ehitas esimese termoelektrilise patarei kasutas esimesena alumiiniumi eraldamiseks pihustamismeetodit ( )

3 Oerstedt i katse (1820) Vooluga juhi lähedale asetatud magnetnõel pöördub voolu toimel. Kui muuta voolu suunda, muutub ka pöördumise suund. Kui voolu ei ole, siis nõel võtab tagasi esialgse asendi.

4 PÜSIMAGNET 1. Paigalseisev laeng (laetud keha) kutsub esile elektrivälja, liikuv laeng (elektrivool) aga täiendavalt ka magnetvälja. 2. Samas pole magnetvälja tekkimiseks sugugi alati vaja elektrivoolu. 3. Magnetnähtusi põhjustab vooluga sarvnaselt püsimagneti magnetväli 4. Püsimagnet on olemuslikult magnetvälja omav keha. Selle magnetvälja tekitavad osakesed, millest püsimagnet koosneb. Nii elektron, prooton kui ka neutron tekitavad juba üksnes oma olemasoluga magnetvälja. Seejuures määrab püsimagneti omadused eelkõige elektronide olemuslik magnetväli.

5 PÜSIMAGNET Tähistusviis tuleneb väikese pöördumisvõimelise püsimagneti ehk magnetnõela käitumisest Maa magnetväljas - magnetnõelal on kalduvus orienteeruda ehk asetuda ligikaudu piki geograafilist põhjalõuna suunda. Orienteerunud magnetnõela seda otsa, mis näitab geograafilist põhjasuunda, on hakatud nimetama magnetnõela või püsimagneti põhjapooluseks ja magnetnõela geograafiliselt lõunapoolset otsa lõunapooluseks.

6 PÜSIMAGNET Ühe püsimagneti põhjapoolus ja teise lõunapoolus tõmbuvad, sama liiki poolused aga tõukuvad. Raudesemete tõmbumist püsimagneti mistahes pooluse suunas põhjustab rauatüki ajutine muutumine magnetiks. Seejuures tekitab püsimagneti üks poolus just rauatüki endapoolses küljes vastupidise magnetpooluse ja kutsub niimoodi esile tõmbejõu. Nähtust, mille korral magnetvälja paigutamise tulemusena hakkab aine ka ise tekitama magnetvälja, nimetatakse ine magneetumiseks.

7 PÜSIMAGNET Püsimagneti poolitamise tulemuseks ei ole mitte kaks lahutatud magnetpoolust, vaid kaks uut püsimagnetit, millel on kummalgi oma põhjapoolus ja oma lõunapoolus Erimärgilisi elektrilaenguid on ju võimalik ruumis lahku viia, magnetpoolustega seda aga teha ei saa.

8 Andre Marie Ampere Prantsuse füüsik ja matemaatik Uuris kahe ühepikkuse juhtmelõigu vastastikmõju. Selle vastastikmõju kaudu on defineeritud voolutugevuse ühik 1amper Ampere i seadus

9 JÕUD KAHE VOOLUGA JUHTME VAHEL KUI JUHTMED RISTUVAD, KUI JUHTMED ON PARALLEELSED, JÕUDU EI OLE ON JÕUD MAKSIMAALNE

10 Jõud kahe paralleelse vooluga juhtme vahel KUI VOOLUD ON VASTASSUUNALISED, KUI VOOLUD ON SAMASUUNALISED, Juhtmed tõmbuvad Juhtmed tõukuvad

11 Voolutugevuse ühik Amper i katsete järeldused saab kokku võtta valemisse F = K I 1 I 2 l d I 1 I 2 -voolutugevused l juhtme pikkus d juhtmetevaheline kaugus Kui kahe paralleelse, lõpmata pika peenikese sirgjuhtme vahel, milles voolab ühesuguse tugevusega vool ja mille kaugus teineteisest on 1m, mõjub juhtme iga meetri kohta jõud 2*10-7 N, on voolutugevus juhtmetes 1A (amper)

12 JÄRELDUSED 1. Jõu suund sõltub voolu suunast juhtmes 2. Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub 3. Jõud on võrdeline voolutugevusega kummaski juhtmes 4. Ühepikkuste juhtide korral on jõud võrdeline juhtme pikkusega. 5. Juhtmete vahel mõjuv jõud on pöördvõrdeline juhtmete vahelise kaugusega

13 KOKKUVÕTTEKS Voolu( st. liikuvate laengute) ümber on miski, mis mõjub vooluga juhtmele jõuga See miski on ainult liikuvate laengute ümber. Sellel miskil on suund.

14 Mis see miski on? See miski on väli, mis ümbritseb liikuvat laengut. Liikuva laengu poolt tekitatavat välja nimetatakse magnetväljaks. Magnetvälja mõju intensiivsust iseloomustab füüsikaline suurus mida nimetatakse magnetinduktsiooniks.

15 Magnetinduktsioon Magnetnõela kindlaviisiline asetumine magnetväljas määrab magnetvälja kirjeldava vektoriaalse suuruse ehk B-vektori suuna. Magnetinduktsioon näitab jõudu, mis mõjub ühikulise vooluga ja ühikulise pikkusega juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas. B = F I l B magnetinduktsioon I voolutugevus juhis l juhtme pikkus Magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus ja tema suunda näitab magnetnõela põhjapoolus Magnetinduktsiooni ühikuks on 1 tesla (1T)

16 Magnetvälja suund Magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus ja tema suunda näitab magnetnõela põhjapoolus Joont, mille igas punktis on magnetväli suunatud piki tema puutujat, nimetatakse magnetvälja jõujooneks. Välja, mille jõujooned ei oma algust ega lõppu, nimetatakse pöörisväljaks Magnetvälja suuna määrab parema käe kruvireegel: Magnetvälja suund ühtib parempoolse kruvi pöörlemise suunaga, kui voolu suund ühtib kruvi liikumise suunaga

nurgast α voolusuuna ning magnetvälja suunavahel F = B I l sin α

17 Ampere i seadus B α I Juhtmelõigule mõjuv jõud F on võrdeline juhet läbiva voolu tugevusega I, juhtmelõigu pikkusega l ja siinusega nurgast α voolusuuna ning magnetvälja suunavahel F = B I l sin α Vooluga juhtmele magnetväljas mõjuva jõu(ampere i jõu) suuna määrab vasaku käe reegel

18 Vasaku käe reegel KUI ASETADA VASAK KÄSI NII, et magnetväli suundub peopessa ja neli väljasirutatud sõrme näitavad voolu suunda, siis sõrmedega täisnurga all väljasirutatud pöial näitab juhtmele mõjuva jõu suunda. Juhtmele mõjuv jõud on alati risti voolu suunaga

19 Näide Kui suur jõud mõjub 2m pikkusele vooluga juhtmele magnetväljas magnetilise induktsiooniga 0,5 T, kui voolutugevus juhis on 0,5A ning vool ja väli on omavahel 30 nurga all? B = 0,5 T I = 0,5 A α = 30 I l = 2m F = B I l sin α

20 PÜSIMAGNET

Like dokumenter

Füüsikaline maailmapilt (II osa)

Füüsikaline maailmapilt (II osa) Sissejuhatus... 2 3. Vastastikmõjud... 2 3.1. Gravitatsiooniline vastastikmõju... 3 3.2. Elektromagnetiline vastastikmõju... 4 3.3. Tugev ja nõrk vastastikmõju... 8 4.