Μαγνητισμός. Μαγνήτες ή μόνιμοι μαγνήτες Είναι τα υλικά που έλκουν το σίδηρο και ορισμένα άλλα υλικά όπως το νικέλιο και το κοβάλτιο Φυσικοί μαγνήτες.

Παρουσίαση με θέμα: "Μαγνητισμός. Μαγνήτες ή μόνιμοι μαγνήτες Είναι τα υλικά που έλκουν το σίδηρο και ορισμένα άλλα υλικά όπως το νικέλιο και το κοβάλτιο Φυσικοί μαγνήτες."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Μαγνητισμός

2 Μαγνήτες ή μόνιμοι μαγνήτες Είναι τα υλικά που έλκουν το σίδηρο και ορισμένα άλλα υλικά όπως το νικέλιο και το κοβάλτιο Φυσικοί μαγνήτες Τεχνητοί μαγνήτες

3 Οι μαγνήτες κατασκευάζονται σε διάφορα σχήματα Ραβδόμορφος μαγνήτης Πεταλοειδής μαγνήτης

4 Φυσικοί μαγνήτες Μαγνητίτης

5 Τεχνητοί μαγνήτες Οι τεχνητοί μαγνήτες είναι κράματα σιδήρου που μαγνητίζονται με την βοήθεια ηλεκτρικών ρευμάτων και έχουν την ικανότητα να διατηρούν για μεγάλο διάστημα τον μαγνητισμό τους

6 Πόλοι Βόρειος Πόλος Νότιος Πόλος

7 Μαγνητική βελόνα Ν S Είναι ένας ελαφρός μαγνήτης Στηρίζεται σε ένας άξονα Ο ένας πόλος στέφεται προς τον βορρά (βόρειος μαγνητικός πόλος (Ν) Ο άλλος πόλος στέφεται προς τον νότο (νότιος μαγνητικός πόλος (S)

8 Ιδιότητες Μαγνητών Οι ομώνυμοι πόλοι απωθούνται Οι ετερώνυμοι πόλοι έλκονται

9 Ιδιότητες Μαγνητών Αν κόψουμε στην μέση έναν ραβδόμορφο μαγνήτη θα πάρουμε δύο νέους μαγνήτες

10 Μαγνητικό πεδίο Μαγνητικές γραμμές Το μαγνητικό πεδίο είναι ισχυρότερο κοντά στους πόλους και ασθενέστερο όσο απομακρυνόμαστε από αυτούς

11 Γήινος μαγνητισμός Η γη δημιουργεί γύρω της ένα μαγνητικό πεδίο Αυτό γίνεται αντιληπτό από την μαγνητική βελόνα η οποία προσανατολίζεται δείχνοντας τον βορρά O γήινος μαγνητισμός χρησιμοποιείται για τον προσανατολισμό μέσω της πυξίδας

12 Μαγνητικά υλικά Τα υλικά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες ανάλογα με τις μαγνητικές τους ιδιότητες Σιδηρομαγνητικά Διαμαγνητικά Μαγνητίζονται Δεν μαγνητίζονται Σίδηρος, νικέλιο, κοβάλτιο και τα κράματα τους Χαλκός, αλουμίνιο, ορείχαλκος, ξύλο, νερό, αέρας κ.λ.π ΣκληράΜαλακά

13 Σιδηρομαγνητικά υλικά Χωρίζονται σε δύο κατηγορίες Σκληρά Μαλακά Αν μαγνητιστούν, διατηρούν τον μαγνητισμό τους και γίνονται μόνιμοι μαγνήτες Μαγνητίζονται όταν βρεθούν σε μαγνητικό πεδίο, αλλά χάνουν τον μαγνητισμό τους, όταν πάψει η επίδραση του πεδίου

14 Σιδηρομαγνητικά υλικά Τα σιδηρομαγνητικά υλικά αποτελούνται από στοιχειώδεις μαγνήτες Όταν δεν είναι μαγνητισμένα, οι στοιχειώδεις μαγνήτες δεν είναι προσανατολισμένοι & κατέχουν τυχαίες θέσεις

15 Σιδηρομαγνητικά υλικά Όταν το πλησιάσουμε κοντά σε ένα μαγνήτη, οι στοιχειώδεις μαγνήτες του υλικού αρχίζουν και προσανατολίζονται

16 Μαγνητικός κορεσμός Αν προσανατολιστούν όλοι οι στοιχειώδεις μαγνήτες, το μαγνητικό πεδίο δεν μπορεί να μαγνητίσει περισσότερο το υλικό. Το φαινόμενο ονομάζεται μαγνητικός κορεσμός

17 17 Αν απλώσουμε ρινίσματα σιδήρου σε μια χάρτινη επιφάνεια και από κάτω τοποθετήσουμε ραβδόμορφο μαγνήτη,τα ρινίσματα θα μαγνητιστούν και θα πάρουν μια καθορισμένη μορφή που ονομάζεται Μαγνητικό Πεδίο. Μαγνητικό πεδίο ονομάζεται ο χώρος μέσα στον οποίο εμφανίζονται μαγνητικές δυνάμεις. Η μαγνητική επαγωγή του πεδίου Β μας δείχνει πόσο ισχυρό ή ασθενές είναι το πεδίο. Μετριέται σε μονάδες Tesla. Δυναμική γραμμή λέμε τη γραμμή εκείνη σε κάθε σημείο της οποίας το διάνυσμα της έντασης του πεδίου είναι εφαπτόμενο σε αυτή. Οι δυναμικές μαγνητικές γραμμές δεν τέμνονται και είναι πάντοτε κλειστές 9/3/201

18 Ηλεκτρικό ρεύμα & μαγνητικό πεδίο Το μαγνητικό πεδίο δεν εμφανίζεται μόνο γύρω από ένα μαγνήτη Σύμφωνα με τον Oersted, ένας αγωγός που διαρρέεται από ρεύμα δημιουργεί γύρω του μαγνητικό πεδίο

19 Προέλευση του μαγνητισμού από τον ηλεκτρισμό

20 Μαγνητικό πεδίο ευθύγραμμου αγωγού

21 Η φορά των δυναμικών γραμμών Κανόνας δεξιού χεριού

22 Το μαγνητικό πεδίο ενός πηνίου μοιάζει με το μαγνητικό πεδίο ενός ραβδοειδούς μαγνήτη. Ν S Το μαγνητικό πεδίο είναι ομογενές και πιο ισχυρό στο εσωτερικό του πηνίου. Μαγνητικό πεδίο πηνίου

23 Τοποθετώντας ένα σιδερένιο πυρήνα στο εσωτερικό του πηνίου, το μαγνητικό πεδίο γίνεται κατά πολλές εκατοντάδες φορές πιο δυνατό. (α) πηνίο χωρίς πυρήνα (β) πηνίο με σιδερένιο πυρήνα (α) (β) Πυρήνας Πηνίο με πυρήνα

24 Όταν το πηνίο διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, ο σίδηρος μαγνητίζεται και συμπεριφέρεται σαν φυσικός μαγνήτης. Μόλις όμως διακοπεί η παροχή του ρεύματος, ο ηλεκτρομαγνήτης χάνει τις μαγνητικές του ιδιότητες. Αν τυλίξουμε ένα λεπτό μονωμένο σύρμα (πηνίο), πυκνά, γύρω από ένα σιδερένιο καρφί, έχουμε ένα ηλεκτρομαγνήτη. Ο ηλεκτρομαγνήτης

25 Ο ηλεκτρομαγνήτης είναι πιο ισχυρός. Μπορούμε να ελέγξουμε με ακρίβεια πότε να είναι μαγνήτης και πότε όχι. Φόρτωση κοντέϊνερ σε πλοίο με ηλεκτρομαγνητικό γερανό Διαφορές από μόνιμο μαγνήτη

26 Εφαρμογές του ηλεκτρομαγνήτη Ο ηλεκτρομαγνητικός γερανός Το μεγάφωνο Ο ηλεκτρονόμος Η μαγνητική εγγραφή Το ηλεκτρικό κουδούνι Η ηλεκτρική κλειδαριά Η σωληνοειδής βαλβίδα Γερανογέφυρα

27 Ηλεκτρομαγνητικός γερανός Πηνία Πυρήνας από μαλακό σίδηρο + - Φορτίο

28 Το μεγάφωνο Μόνιμος μαγνήτης Μαγνητικό πεδίο ενισχυτής Κώνος μεγαφώνου Πηνίο Πυρήνας από μαλακό σίδηρο (α) (β) Το σήμα (τάση) που πάει από τον ενισχυτή στο μεγάφωνο, δημιουργεί μαγνητικό πεδίο στο πηνίο που βρίσκεται στον κώνο του μεγαφώνου. Το πεδίο αυτό αντιδρά με το πεδίο του μόνιμου μαγνήτη με αποτέλεσμα ο κώνος να πάλλεται. (α) Ο κώνος εκτός του μαγνήτη (β) Τομή μεγαφώνου

29 Ο ηλεκτρονόμος (Relay) Επαφέας (contactor) Ηλεκτρονόμος πηνίο πυρήνας Παροχή πηνίου Όταν το πηνίο δεν έχει τάση το πράσινο είναι ενωμένο με το μπλε. Όταν το πηνίο έχει τάση το κόκκινο είναι ενωμένο με το μπλε διάκενο

30 Εγγραφή σε μαγνητοταινία Μαγνητική ταινία Ενισχυτής Ηλεκτρομαγνητική κεφαλή εγγραφής Σημείο που μαγνητίστηκε Διάκενο Το σήμα από το μικρόφωνο δημιουργεί μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο στο διάκενο, το οποίο μαγνητίζει ανάλογα τη μαγνητική ταινία σε σειρά από δίπολα.

31 Το ηλεκτρικό κουδούνι Ηλεκτρο- μαγνήτης Διακόπτης Σφυρί Ελατήριο Επαφή διακοπής/ επανασύν- δεσης Ηλεκτρική παροχή 1 Πατούμε το διακόπτη Δ. 2Ο ηλεκτρομαγνήτης Η έλκει το μεταλλικό στέλεχος Σ. 3Το σφυρί Φ κτυπά στο τύμπανο Τ. 4Ανοίγει η επαφή Ε. 5Διακόπτεται το ρεύμα. 6Ο ηλεκτρομαγνήτης μαζί με την επαφή πάνε στη αρχική θέση τους. 7Ο ηλεκτρομαγνήτης Η έλκει ξανά το στέλεχος Σ. Δ Η Φ Ε Τ Σ

32 Ηλεκτρική κλειδαριά Το σωληνοειδές πηνίο χρησιμοποιεί ένα κινητό σιδερένιο πυρήνα. Όταν ρέει ρεύμα από την πηγή στο πηνίο, δημιουργείται μαγνητικό πεδίο στο πηνίο. Το μαγνητικό πεδίο μετακινεί το σιδερένιο πυρήνα προς τα μέσα και ελευθερώνει το μανταλάκι της κλειδαριάς Μηχανισμός ενεργοποίησης Διακόπτης μανταλάκι ελατήριο Σωληνοειδές πηνίο L N Σιδερένιος πυρήνας

33 Η σωληνοειδής βαλβίδα ελατήριο Μαγνητικό πεδίο πυρήνας πηνίο Ηλεκτρική παροχή Σωληνοειδές πηνίο στόμιο Όταν ο ηλεκτρομαγνήτης ενωθεί στην παροχή, σπρώχνει τον πυρήνα και κλείνει το στόμιο. Όταν διακοπεί η παροχή, το ελατήριο σπρώχνει τον πυρήνα πίσω και το στόμιο ανοίγει. Σωληνοειδής βαλβίδα ροή