Значение слова «магнетизм»

Содержание

Слайд 1

Выполнил:
ученик 11 И класса МОУ СОШ №2
Мамедов Сабир Мирза оглы.
Научный руководитель:
Рыбалкина Светлана Викторовна,
учитель физики МОУ СОШ №2.

Слайд 2

Поставить цели и задачи

Практическая часть.

Исследования и наблюдения.

Вывод.

Слайд 3
Цель:исследовать экспериментальным путем свойства магнитных явлений.

Задачи:
— Изучить литературу.
— Провести опыты и наблюдения.

Слайд 4
Магнетизм
Магнетизм — форма взаимодействия
движущихся электрических зарядов, осуществляемая на
расстоянии посредством магнитного поля.

Магнитное взаимодействие играет важную роль в
процессах, протекающих во Вселенной. Вот двапримера,
подтверждающие сказанное. Известно, чтомагнитное поле
звезды порождает звездный ветер,аналогичный солнечному,
который, уменьшая массу и момент инерции звезды, изменяет
ход ее развития. Известно также, что магнитосфера Земли
защищает нас от гибельного воздействия космических лучей.
Если бы ее не было, эволюция живых существ на нашей
планете, видимо, пошла бы иным путем, а может быть, жизнь
на Земле не возникла бы вовсе.

Слайд 5

Слайд 6

Основная причина наличия магнитного поля Земли в
том, что ядро Земли состоит из раскаленного железа
(хорошего проводника электрических токов,
возникающих внутри Земли).
Графически магнитное поле Земли похоже на магнитное поле постоянного магнита.
Магнитное поле Земли образует магнитосферу, простирающуюся на 70-80 тыс. км в направление Солнца. Она экранирует поверхность Земли, защищает от вредного влияния
заряженных частиц, высоких энергий и космических лучей, определяет характер погоды. Магнитное поле Солнца в 100 больше, чем земное.

Слайд 7

Причиной постоянных изменений является наличие
залежей полезных ископаемых. На Земле имеются
такие территории, где ее собственное магнитное поле
сильно искажается залеганием железных руд.
Например, Курская магнитная аномалия,
расположенная в Курской области. Причина
кратковременных изменений магнитного поля Земли
действие «солнечного ветра», т.е. действие потока
заряженных частиц, выбрасываемых Солнцем.
Магнитное поле этого потока взаимодействует
магнитным полем Земли, возникают «магнитные бури».

Слайд 8
Человек и магнитные бури
Сердечно – сосудистая и кровеносная система
повышается артериальное давление, ухудшается
коронарное кровообращение. Магнитные бури вызывают в
организме человека, страдающего заболеваниями
Сердечно сосудистой системы, обострения (инфаркт
миокарда, инсульт, гипертонический криз и т. д.).

Органы дыхания
Под действием магнитных бурь изменяются биоритмы. Состояние одних больных ухудшается до магнитных бурь, а других — после. Приспосабливаемость таких больных к условиям магнитных бурь очень мала.

Слайд 9
Практическая часть
Цель: собрать данные о количестве вызовов скорой
помощи за 2008 год и сделать вывод

Выяснить корреляционную
зависимость детской заболеваемости и магнитными бурями.

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

Посмотреть все слайды

Что такое магнитный поток?

Магнитным потоком называется физическая величина пропорциональная количеству силовых линий магнитного поля на определённой площади пространства. Так как силовые линии являются абстрактным понятием, то, следовательно, магнитный поток характеризует интенсивность магнитного поля, то есть магнитную индукцию на данной площади. Магнитный поток обозначается Ф и имеет размерность Вб (Вебер).

Таким образом, магнитный поток можно выразить следующим выражением

где В – магнитная индукция,

S – площадь поверхности, для которой рассчитывается магнитный поток.

На рисунке изображены силовые линии магнитного поля, которые перпендикулярны к поверхности S, то есть угол между вектором магнитной индукции В и поверхностью S равен 90°. Однако часто бывает, что необходимо вычислит магнитный поток на плоскости не перпендикулярной вектору магнитной индукции. Для определения такого магнитного потока необходимо привести вектор магнитной индукции к нормали

Таким образом, итоговое выражение для нахождения магнитного потока будет иметь вид

где В – вектор магнитной индукции,

S – площадь поверхности, на которой находят магнитный поток,

α – угол между вектором магнитной индукции и нормалью к поверхности S.

Невидимая сила

Магниты имеют свойство притягивать к себе некоторые металлы, особенно железо и сталь, а также никель, сплавы никеля, хрома и кобальта. Материалы, создающие силы притяжения, являются магнитами. Существуют различные их типы. Материалы, которые могут легко намагничиваться, называются ферромагнитными. Они могут быть жесткими или мягкими. Мягкие ферромагнитные материалы, такие как железо, быстро теряют свои свойства. Магниты, изготовленные из этих материалов, называются временными. Жесткие материалы, такие как сталь, держат свои свойства гораздо дольше и используются в качестве постоянных.

История из электромагнитной теории[править]

См. также: История из электромагнитной теории

Ганс Кристиан Эрстед

Первоначально электричество и магнетизм рассматривали как две отдельные силы. Это представление изменилось, однако, с публикацией Джеймса Клерка Максвелла EN:James_Clerk_Maxwell 1873 г. Трактат об электричестве и Магнетизме en:A_Treatise_on_Electricity_and_Magnetism, в котором взаимодействие положительных и отрицательных зарядов было показано, что оно регулируется одной силой. Существует четыре основных эффектов, возникающих в результате этих взаимодействий, все из которых были наглядно продемонстрированы экспериментами:

• Электрические заряды притягиваются или отталкиваются с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними: разноименные заряды притягивают, как и те (одноимённые), что отталкивают.
• Магнитные полюса (или состояние поляризации в отдельных точках) привлекают или отталкивают друг друга подобным образом и всегда идут парами: каждый Северный полюс запряженных в Южном полюсе.
• Электрический ток в проводе создает круговое магнитное поле вокруг провода, его направление (по часовой стрелке или против часовой стрелки) в зависимости от направления текущего тока.
• В проводе индуцируется ток в петле из проволоки, когда она перемещается в направлении или в сторону от магнитного поля, или магнит перемещается в направлении или от него, в направлении тока, в зависимости от движения.

А. М. Ампер

Готовясь к вечерней лекции на 21 апреля 1820, Hans Christian Ørsted сделал удивительное наблюдение. Когда он занимался со своими материалами (предметами), он заметил, что стрелка компаса отклоняется от магнитного Севера , когда электрический ток от батареи он был включен и выключен. Этот прогиб убедил его, что магнитные поля излучают со всех сторон провода, несущие электрический ток en:Ampère’s_force_law, en:Ampère’s_circuital_law, подобно тому, как свет и тепло делать, и что это подтвердили прямую связь между электричеством и магнетизмом.

Майкл Фарадей

На момент открытия Эрстеда не предполагают какого-либо удовлетворительного объяснения этого явления, не пытается представлять явления в математические рамки. Однако, три месяца спустя он начал более интенсивные исследования. Вскоре после этого он опубликовал свои выводы, доказывая, что электрический ток создает магнитное поле, как она течет через провод. В CGS единица магнитной индукции (эрстед) назван в честь его заслуг в области электромагнетизма.

Джеймс Клерк Максвеллправить

Основная статья: Джеймс Клерк Максвелл

Выводы Джеймс Клерк Максвелла en:James_Clerk_Maxwell в результате интенсивных исследований на протяжении всей научной открытой и закрытой деятельности (большую часть научной деятельности учёный проводил в королевской лаборатори скрыто) в электродинамике повлияли на французского физика Андре-Мари Ампера’s в разработках единой математической форме представление магнитных сил между токоведущими жилами. Открытие Эрстеда также представляет собой большой шаг в направлении единой концепции энергии.

Это объединение, которое наблюдалось у Майкла Фарадея, продленное Джеймс клерк Максвеллом, и частично переформулировнное Оливером Хевисайдом и Генрихом Герцем, является одним из ключевых достижений 19-го века математической физики. Это имело далеко идущие последствия, одним из которых было понимание природы света. В отличие от всего, что предлагалось в Электромагнетизме, свет и другие электромагнитные волны являются в настоящее время, рассматриваются и принимаются как форма квантованных, самораспространяющийся колебательных возмущений электромагнитного поля, которые были названы фотонами. Разные частоты колебания порождают различные формы электромагнитного излучения, от радиоволн низких частот видимого света как промежуточные частоты, гамма-излучение на высоких частотах.

Эрстед был не единственным человеком, который рассмотрел взаимосвязь между электричеством и магнетизмом. В 1802 году Джан Доменико Romagnosi, Итальянский ученый — правовед, отклонил магнитную стрелку, с помощью электростатических зарядов. На самом деле, без гальванического тока это существовало в настройке и, следовательно, не присутствовал электромагнетизм. Стоимость открытия была опубликована в 1802 году в итальянской газете, но это в значительной степени забывается современным научным сообществом.

Что такое напряженность магнитного поля?

Довольно часто при расчётах магнитных цепей используют понятие напряженности магнитного поля, которое характеризует магнитное поле, но в отличие от магнитной индукции не зависит от свойств окружающей среды. Напряженность магнитного поля является векторной величиной и обозначается Н.

В большинстве случаев напряженность магнитного поля совпадает с направлением вектора магнитной индукции В, кроме того между ними существует прямая зависимость

где μ –магнитная постоянная, μ = 4π*10-7 Гн/м;

В – магнитная индукция.

Единицей напряженности магнитного поля является эрстед (Э).

Более подробно с вышеописанными параметрами магнитного поля я ознакомлю вас в следующих статьях.

Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.Здесь можно всё сделать своими руками.

Магнитное явление

Магнитные явления были известны еще в глубокой древности из наблюдений над свойством природного магнитного железняка ( закись-окись железа FeO Fe2O3) притягивать железные предметы и намагничивать их. Тогда же были замечены магнитные свойства Земли, благодаря которым стержневой магнит, уравновешенный на острие, самопроизвольно устанавливался почти вдоль географического меридиана. Основанный на этом свойстве компас существовал в Китае еще примерно 3000 лет тому назад.
 

Магнитные явления обусловливаются не только орбитальным движением электронов, но и присущим им спином, или собственным магнитным моментом.
 

Магнитные явления всегда создаются электрическими токами. Если магнитное поле создается стальным магнитом, его источником в конечном счете являются внутренние молекулярные электрические токи. В электрических машинах и аппаратах магнитные поля создаются непосредственно электрическими токами, протекающими по проводникам. Электрические и магнитные явления во всех случаях неразрывно — связаны.
 

Магнитные явления, как и любые другие процессы в природе, подчиняются закону сохранения энергии. Рассмотрим этот вопрос на примере двух контуров.
 

Магнитные явления вызываются исключительно электричеством… Разработанная Ампером гипотеза молекулярных круговых токов явилась новым прогрессивным шагом на пути к материалистической трактовке природы магнитных явлений.
 

Магнитные явления, как и любые другие процессы в природе, подчиняются закону сохранения энергии. Рассмотрим этот вопрос на примере двух контуров.
 

Магнитные явления очень важны для электриков, поэтому займемся более подробным рассмотрением магнитного поля. Установим прежде всего количественную меру, пользуясь которой, можно сравнивать между собой разные магнитные поля и производить расчеты.
 

Магнитные явления очень важны для электротехников, поэтому займемся более подробным рассмотрением магнитного поля. Установим прежде всего количественную меру, пользуясь которой можно сравнивать между собой разные магнитные поля и производить расчеты.
 

Магнитные явления очень важны для электротехников, поэтому займемся более подробным рассмотрением магнитного поля.
 

Магнитные явления были бы сра-внительно незаметными, если бы природа не создала двух сортов зарядов, способных уничтожать силу электростатического взаимодействия.
 

Магнитные явления, протекающие в аморфных металлах, пока еще трудно объяснить с единой точки зрения.
 

Магнитные явления, как и любые другие процессы в природе, подчиняются закону сохранения энергии. Рассмотрим этот вопрос на примере двух контуров.
 

Магнитные явления, характерные для определенных типов твердых тел.
 

Как магнитные явления возникают при движении электрических зарядов, так и электрические явления могли бы стать следствием движения зарядов магнитных. Как и электроны, монополи могли бы испускать и поглощать электромагнитное излучение, например свет. И наоборот, если очень энергичные фотоны могут создавать пару — отрицательно заряженный электрон и положительно заряженный позитрон ( кстати говоря, тоже предсказанный Дираком и вскоре обнаруженный), они же могут рождать и пару — северный и южный монополи.
 

Количества и единицы

Электромагнитные единицы — часть системы электрических единиц, базируемых прежде всего на магнитных свойствах электрических токов, фундаментальная единица СИ, являющаяся ампером. Единицы:

• ампер (электрический ток)
• кулон (электрический заряд)
• живший (емкость)
• henry (индуктивность)
• Ом (сопротивление)
• тесла (плотность магнитного потока)
• В (электрический потенциал)
• ватт (власть)
• weber (магнитный поток)

В электромагнитной cgs системе электрический ток — фундаментальное количество, определенное через закон Ампера, и берет проходимость в качестве безразмерного количества (относительная проходимость), чья стоимость в вакууме — единство. Как следствие квадрат скорости света появляется явно в некоторых уравнениях, взаимосвязывающих количества в этой системе.

Формулы для физических законов электромагнетизма (таких как уравнения Максвелла) должны быть приспособлены в зависимости от того, какую систему единиц каждый использует. Это вызвано тем, что нет никакой непосредственной корреспонденции между электромагнитными единицами в СИ и теми в CGS, как имеет место для механических единиц. Кроме того, в пределах CGS, есть несколько вероятного выбора электромагнитных единиц, приводя к различной единице «подсистемы», включая Гауссовский, «ESU», «ЕВС» и Хивизид-Лоренца. Среди этого выбора Гауссовские единицы наиболее распространены сегодня, и фактически фраза «единицы CGS» часто используется, чтобы относиться определенно к CGS-гауссовским единицам.

Применение электромагнитов

Электромагнитный кран

Обычно электромагнит – это катушка из проволоки, намотанной на ферромагнитный сердечник. Сердечник может иметь самую разную форму. Он является частью магнитопровода, через который проходит магнитный поток, возбуждаемый электрическим током. Другая, подвижная, часть магнитопровода – якорь, который передаёт усилие.

Применяются электромагниты в различных электротехнических устройствах, телефонах, автомобилях, телевизорах, электрических звонках и др. С помощью электромагнита можно притягивать, удерживать и перемещать тяжёлые металлические детали и предметы, сортировать магнитные и немагнитные вещества На металлургических заводах используют электромагнитные подъёмные краны, станки с магнитными столами, на которых изделие закрепляют электромагнитами. В медицине с их помощью извлекают попавшие в глаз металлические опилки.

Электромагнетизм

Проходящий по проводу электрический ток создает магнитное поле. Это явление называется электромагнетизмом. Провод, намотанный на железный сердечник, при прохождении тока ведет себя как магнитный брусок. Провод в этом случае называют соленоидом. Направление линий магнитного поля зависит от направления тока в проводе. Если ток идет по часовой стрелке, мы смотрим со стороны южного полюса. Если при взгляде с торца ток течет против часовой стрелки, то это северный полюс. Подробнее можно прочитать в статье: Индукция магнитного поля. Соленоид используется в электромагнитах. Его магнитное поле можно включать и выключать, управляя током. Соленоиды также применяются в микрофонах и громкоговорителях.

Электромагниты

Электромагнит — это магнит, который можно включать и выключать при помощи электрического тока. Чтобы создать электромагнит, нужно обмотать железный сердечник проводом — соленоидом. Железо — это мягкий ферромагнетик, т.е. оно теряет магнитные свойства, когда ток исчезает. На электромагнетизме основано действие релейных переключателей и электрических звонков. Электромагниты используются в проекте скоростного поезда – они установлены на рельсах и днищах вагонов. Их полюса отталкивают друг друга, и поезд зависает над рельсами. Трение уменьшается, и скорость поезда возрастает.

Электромоторы

При помощи электромагнетизма электромотор превращает электроэнергию в энергию движения. В простом электромоторе имеется плоский проволочный контур — ротор, помещенный между двумя магнитами. Когда по ротору проходит ток, силы электромагнитного поля ротора и магнитных полей магнитов заставляют ротор вращаться. Когда ротор занимает вертикальное положение, коллектор меняет направление тока, что приводит к обращению направления магнитного поля, а значит, и силы, действующей на ротор. Ротор переворачивается. Когда ротор совершает полный оборот, цикл возобновляется. Электромоторы используются в самых разных машинах, от стиральных машин и фенов до игрушечных автомобилей и поездов. Небольшие электромоторы применяются в микрохирургии и в космической технике. Так устроен мощный электромотор — микромотор «Тошиба» диаметр 0,8 мм (слева). Электромагнит создает постоянное магнитное поле. В магнитном поле вращается ротор.

Производство электричества

Английский физик Майкл Фарадей (1791 — 1867) обнаружил, что при движении проводника в магнитном поле в про­воднике возникает ток. Фарадей обнаружил появление тока, вращая диск вблизи магнита. Такое устройство называется дисковым генератором. Генератор, или динамо-машина, — это устройство, превращающее энергию движения в электрическую. Принцип ее действия противоположен принципу действия электромотора.

На электростанциях энергию движения от­дает пар, вращающий турбины. Турбины вращают стержень генера­тора, при этом проволочные контуры вращаются между двумя магнитами. В результате возникает ток, меняющий направление после каждого полуоборота. Такой ток называется переменным.