2n BATXILLERAT: CAMP MAGNÈTIC

  • Published on
    01-Jul-2015

  • View
    592

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Presentaci del tema de camp magntic de la fsica de 2n de batxillerat.

Transcript

  • 1. CAMP MAGNTIC

2. Un poquet dHistria El fenmen del magnetisme es va descobrir a lAntiguitat a una regi de lantiga Grcia anomenada Magnsia 3. A aquesta regi hi ha un material molt com anomenat MAGNETITA que t la propietat que s capa datreure a objectes de ferro La composici qumica de la magnetita s Fe 3 O 4 , s un xid doble de ferro (II) i ferro (III) 4. Segons la tradici va ser descobert per un pastor quan va adonar-se que, en acostar la punta de ferro del seu bast a una pedra aquest era atret per ella. 5. Als materials com la magnetita sels va anomenar IMANTS (in english: magnet )I el nom de la regi de Magnsia va donar nom a aquest fenmen. 6. IMANTS Els materials dels que estan composts els imants sn els anomenats materials ferromagntics : Han de tenir a la seva composici: Fe, Ni, Co, Nd Els imants de Neodimi sn els que ms capacitat datracci tenen. La sevafrmula emprica s Nd 2 Fe 14 B (Desenvolupat per la General Motors en 1982). 7. APLICACIONS DELS IMANTS 8. LECTOR DE CD 9. LECTOR DE DISC DUR 10. Imant de neodimi i flud magnticUtilizat en altaveus 11. PROPIETATS DELS IMANTS Tenen major capacitat datreure el ferro als seus extrems, anomenats: POL NORD i POL SUD per similitud amb els pols geogrfics. 12. EXPERINCIA DOESTERD H.C. Oesterd (1777-1851) va comunicar el descobriment de que un corrent elctric desviava una agulla imantada. 13. Si fas click a les fotos es pot veure aquesta experncia! 14. Oesterd va comprovar que els corrents elctrics produien els mateixos efectes que els imants s a dir, atrauen a llimadures de ferro i satrauen o es repellen entre elles. Fins a llavors, els fenmens elctrics i magntics sestudiaven separadament. A partir daquest experiment es va comprovar que estan estretament relacionats. Posteriorment, Ampre i Maxwell els van unificar en la TEORIA ELECTROMAGNTICA . 15. EXPLICACI DEL MAGNETISME NATURAL Oesterd, segons els seus experiments, va proposar que el magnetisme natural es produa grcies a petits corrents tancats a linterior de la matria. Els electrons giren al voltant del nucli i sobre si mateixos produnt els efectes magntics. 16. A la majoria de les substncies, aquests petits imants microscopics estan orientats a latzar i els seus efectes es cancellen. Per les substncies ferromagntiques tenen aquests petits imants orientats en el mateix sentit, cosa que fa que aquesta propietat es pugui observar macroscpicament. 17. CAMP MAGNTIC s la pertorbaci a lespai que un imant o un corrent elctric produeixen a lespai que els envolta. s un CAMP DE FORCES (camp ( vectorial ). Les CAUSES que creen el camp sn: CRREGUES EN MOVIMENT (magnitud ( vectorial ). Aix fa que NO sigui un CAMP CONSERVATIU. 18. REPRESENTACI DEL CAMP MAGNTIC Les lnies del camp magntic sn tancades Sempre van del pol nord al pol sud . 19. Als corrents elctrics segueixen la regla de la ma dreta 20. BRIXOLA - Va ser inventada aChina, a aproximadament alsiglo IXamb el fi de determinar les direccions en mar obert. - Inicialment va consistir en una agulla imantada surant a una vasija plena daigua. - Desprs es substituir la vasija per un eix rotatori, i afegint una rosa dels vents 21. Va suposar un gran aven ja que va permetre navegar amb temps ennigulat.Lexplicaci la va donar Gilbert al 1600 quan va suposar que la Terra s un gran imant . 22. Aix el pol nord geogrfic s el pol sud magntic i a lin revs. Encara que hagi una petita separaci anomenada DECLINACI MAGNTICA . 23. El CAMP MAGNTIC TERRESTRE ens protegeix de les radiacions solars. Val 10 -5 T: 100 vegades ms feble que el creat per un imant duna joguina. Provoca el fenomen de les AURORES POLARS: - BOREALS - AUSTRALS 24. Prque una aurora polar es produeix quan un vent solar, que est format per partcules carregades procedents delSol, s guiat pel camp magntic de la Terra de manera que incideix en la atmosfera a prop dels pols, produint una llum difusa projectada en laionosferaterrestre. Els colors de les aurores depenen de lespecie atmica o molecular de la atmosfera que las partcules del vent solar excitan i del nivell denergia que aquests toms o molcules assoleixen. Les auroras polars ms freqnts sn: - les dtoms doxgen , de color verd groguenc . d - El blau sorigina als ions de la molcula dhidrgen . d EnEuropa , laurora boreal es sol veure amb un to En vermell . 25. GRAN ESPECTACLE DE LA NATURALESA 26. FONTS DEL CAMP MAGNTIC LLEI DE BIOT I SAVART 27. CAMP MAGNTIC CREAT PER UN ELEMENT DE CORRENT 28. Permeabilitat magntica La permeabilitat magntica del buit 0 s:K m s la constant magntica . 29. CAMP MAGNTIC CREAT PER UNA CRREGA QUE ES MOU AMB UNA VELOCITAT 30. CAMP MAGNTIC CREAT PER UNA ESPIRA EN EL CENTRE 31. FLUX MAGNTIC El flux magntic que travessa una superfcie tancada s sempre ZERO . Aquest fet es deu a que les lnies dinducci sn TANCADES . Aix, el nombre de lnies que entren dins una superfcie tancada s el mateix nombre de lnies que en surten. 32. LLEI DAMPRE s basa en el concepte de CIRCULACI DEL CAMP MAGNTIC. 33. CAMP MAGNTIC CREAT PER UN CORRENT RECTILINI INDEFINIT 34. s 35. CAMP MAGNTIC CREAT PER UN SOLENOIDE RECTILINI Helical coil (in English) 36. CAMP MAGNTIC CREAT PER UN SOLENOIDE TOROIDAL DD 37. FORA DE LORENTZ Acci del camp mgntic sobre crregues magntiques en moviment. - Si la crrega est en reps , no hi actua cap fora . - Si la crrega est en moviment amb una velocitat, experimenta una fora que t les segents caracterstiques: 38. La Fora s |q|, |v| i |B|. La Fora s nulla si la crrega entra amb una velocitat al camp magntic . La Fora s mxima si la crrega entra amb una velocitat al camp magntic . Sempre s al pla que cont els vectors velocitat i camp magntic . Per tant, la Fora s sempre a la trajectria , per tant, no realitza cap Treball . Per ser sempre al vector velocitat, NO pot modificar el mdul de la velocitat per s la trajectria . 39. Tenint en compte totes aquestes dades experimentals la frmula per calcular la FORA s: I podem utilitzar LA REGLA DE M ESQUERRA per saber la direcci de la fora en cada cas: 40. Aquesta regla sutilitza si la crrega s POSITIVA . Si la crrega s NEGATIVA, el resultat ser el contrari del que ens doni la regla. Per altre banda, sha de tenir en compte que si en la regi on es mou la crrega hi ha un camp elctric, a ms del camp mgntic, llavors la Fora de Lorentz ser: 41. Per tant, una crrega elctrica que entra dins un camp magntic t tres possibilitats de moviment : 1.- Entra al camp no es veu sotmesa a cap fora magntica no altera la trajectria. 2.- Entra al camp es veu sotmesa a la fora de Lorentz que lobligar a seguir una trajectria circular i, per tant, en MCU . 42. La fora de Lorentz fa de fora centrpeta , per tant, podem calcular el radi de la circumferncia descrita per q . 43. 3.- Entra en oblicu al camp es veu sotmesa a la fora de Lorentz que lobligar a seguir una trajectria helicodal . 44. APLICACIONS DE LA FORA DE LORENTZ ESPECTRMETRE DE MASSES.Aston (1919) 45. APLICACIONS: Determinaci i abundncia distops dun element qumic en una mostra. Identificaci de composts qumics a partir de la seva massa atmica o molecular. DESCRIPCI: 46. FUNCIONAMENT: 47. MILLORA EN EL FUNCIONAMENT.Va consistir en introdur un selector de velocitats abans de fer-los passar per limant. 48. RESULTATS: 49. CICLOTR INVENTOR: E.O. Lawrence (1930) 50. APLICACIONS: Permet accelerar, principalment i protons deuterons (nuclis dhidrogen pesant) fins a aconseguir velocitats molt altes. Sutilizen per a produr materials radioactius amb aplicacions mdiques . Per investigar ms sobre lestructura de la matria i lestudi sobre la Histria de lUnivers . 51. DESCRIPCI: 52. E 53. N 54. ACCELERADOR LINEAL 55. ACCELERADOR CIRCULAR 56. ESQUEMA REAL 57. ACCELERADOR CIRCULAR REAL 58. ALGUNS ACCELERADORS IMPORTANTS ALBA es la instalacin espaola ubicada enCerdanyola del Valls, cerca deBarcelona. Amb finsmdics. 59. The ESRF is an international research institute for cutting-edge science with photons: Discovery of the structure and dynamics of our complex world, down to the single atom. Ubicat a Grenoble (Frana) 60. FERMILAB Ubicat a Chicago (USA) 61. LHC (LARGE HADRONS COLLIDER) CERN Ubicat a Geneve (Sussa) 62. Tnel de 37 km sota terra. 63. Tnel per dins. 64. Els detectors:ATLAS 65. CMS 66. Si vols veure ms, visita el blog:www.lafisicaenrosa.blogspot.comLa data: desembre de 2010. 67. FORA MAGNTICA SOBRE UN ELEMENT DE CORRENT. Utilitzarem la regla de la m esquerra per canviant la velocitat per la Intensitat. FES CLICK 68. La llei fsica que la calcula s la mateixa fora de Lorentz per amb la dada de la intensitat de corrent. 69. ACCI DEL CAMP MAGNTIC SOBRE UNA ESPIRA.Lespira experimenta un parell de forces que la fan girar. 70. En aquest efecte es basa el GALVANMETRE : aparell que mesura corrents molt petits: 71. Tamb es basen els motors elctrics: 72. FORCES ENTRE CORRENTS PARALLELS 73. APLICACIONS TREN DE LEVITACI MAGNTICA 74. Rosa M Rodrguez Garca-Caro Professora de fsica i qumica IES ALCDIAALCDIA (MALLORCA)