ΜΑΓΝΗΤΕΣ ΤΟ Μαγνητικο Πεδιο ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΜΑΓΝΗΤΕΣ ΤΟ Μαγνητικο Πεδιο ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Παιχνίδια…με μαγνήτες!!! Μαγνητικές Μπάλες Βuckyballs Μαγνητικό υγρό Κάντε κλικ στην εικόνα για να δείτε πως φτιάχνεται Μαγνητικές Μπάλες Βuckyballs Κάντε κλικ στην εικόνα για να δείτε μια επίδειξη 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Μερικές από τις χρήσεις των μαγνητών Ας μάθουμε για αυτούς και όχι μόνο…………………. 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Η επιστήμη του Μαγνητισμού άρχισε από την παρατήρηση ότι ορισμένοι «λίθοι» (μαγνητίτης) έλκουν μικρά τεμάχια σιδήρου Fe3O4 Το όνομα μαγνητίτης προέρχεται πιθανά από την αρχαία Μαγνησία, στη Μικρά Ασία, όπου και εντοπίστηκε κατά την αρχαιότητα. Κατά τον Πλίνιο, το όνομα προήλθε από τον βοσκό Μάγνητα που, κατά τα μυθολογούμενα, καθώς έβοσκε τα πρόβατά του ανακάλυψε πρώτος το ορυκτό που ασκούσε έντονη έλξη της άκρης της μεταλλικής ράβδου του, ή (το περισσότερο πιθανό) διαπίστωσε ότι μεγάλη ποσότητα άμμου παρέμενε προσκολλημένη σε αυτή. 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Ας φτιάξουμε μια πυξίδα Ένας άλλος φυσικός μαγνήτης είναι η Γη που η ικανότητά της να προσανατολίζει τη μαγνητική βελόνα είναι γνωστή από τα αρχαία χρόνια. πυξίδα Ας φτιάξουμε μια πυξίδα 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Οι ομώνυμοι πόλοι απωθούνται, ενώ οι ετερώνυμοι έλκονται Μαγνήτες Πεταλοειδής μαγνήτης Ραβδόμορφοι μαγνήτες Νότιος πόλος Βόρειος πόλος Κάθε μαγνήτης έχει δύο διαφορετικούς πόλους (σε ζευγάρια), τον βόρειο και το νότιο. Οι ομώνυμοι πόλοι απωθούνται, ενώ οι ετερώνυμοι έλκονται 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Αν απλώσουμε ρινίσματα σιδήρου σε μια γυάλινη επιφάνεια και από κάτω τοποθετήσουμε ραβδόμορφο μαγνήτη ,τα ρινίσματα θα μαγνητιστούν και θα πάρουν μια καθορισμένη μορφή που ονομάζεται Μαγνητικό Φάσμα. Μαγνητικό πεδίο ονομάζεται ο χώρος μέσα στον οποίο εμφανίζονται μαγνητικές δυνάμεις. Η ένταση 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 Ε.Παπαευσταθίου

Κάντε κλικ στην εικόνα για να δείτε το animation 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί Μαγνητικό πεδίο Christian Oersted (1777-1851) O Oersted τοποθέτησε παράλληλα σε ένα ευθύγραμμο αγωγό μια μαγνητική βελόνα στο ίδιο κατακόρυφο επίπεδο. Όταν από τον αγωγό διαβίβασε ρεύμα παρατήρησε ότι η βελόνα εκτρέπεται και ισορροπεί σε νέα θέση. Όταν διέκοπτε το ρεύμα, η βελόνα γύριζε πάλι στην αρχική της θέση. 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Το πείραμα του Oersted Συμπέρασμα Γύρω από ρευματοφόρο αγωγό δημιουργείται μαγνητικό πεδίο. Κάντε κλικ στην εικόνα για να δείτε το βίντεο 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Άραγε ισχύει και το αντίθετο σύμφωνα με το νόμο δράσης-αντίδρασης; Το πείραμα του Oersted μας έδειξε ότι το ρεύμα ασκεί δύναμη πάνω στους μαγνήτες . Άραγε ισχύει και το αντίθετο σύμφωνα με το νόμο δράσης-αντίδρασης; Όταν ο αγωγός διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα δέχεται δύναμη από το μαγνήτη !!! Κάντε κλικ στην εικόνα για να δείτε το βίντεο 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Ο μαγνητισμός οφείλεται στην κίνηση ηλεκτρικών φορτίων. Συμπεράσματα Γύρω από ρευματοφόρους αγωγούς δημιουργείται μαγνητικό πεδίο και οι μαγνήτες που θα βρεθούν μέσα σε αυτό θα δεχθούν δύναμη. Αλλά και ο ρευματοφόρος αγωγός, όταν βρεθεί μέσα σε μαγνητικό πεδίο, δέχεται δύναμη από αυτό. Ο μαγνητισμός οφείλεται στην κίνηση ηλεκτρικών φορτίων. 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Αν ο μαγνητισμός οφείλεται στην κίνηση ηλεκτρικών φορτίων, που υπάρχει τέτοια κίνηση σε ένα συνηθισμένο ραβδόμορφο μαγνήτη; Στα ηλεκτρόνια των ατόμων από τα οποία αποτελείται ο μαγνήτης. Τα ηλεκτρόνια αυτά βρίσκονται σε διαρκή κίνηση. Περιστρέφονται γύρω από τον άξονα τους σαν σβούρες (ιδιοπεριστροφή ή σπιν), και ταυτόχρονα περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα του ατόμου. Στους περισσότερους συνηθισμένους μαγνήτες, η κύρια συνεισφορά στον μαγνητισμό είναι αυτή που οφείλεται στην ιδιοπεριστροφή. 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Κάθε περιστρεφόμενο ηλεκτρόνιο είναι ένας μικροσκοπικός μαγνήτης. Δύο ηλεκτρόνια που περιστρέφονται με την ίδια φορά δημιουργούν ισχυρότερο μαγνήτη. Δύο ηλεκτρόνια που περιστρέφονται σε αντίθετη φορά δρουν το ένα εναντίον του άλλου. Τα μαγνητικά τους πεδία αλληλοεξουδετερώνονται. Στα περισσότερα άτομα τα διάφορα μαγνητικά πεδία αλληλοαναιρούνται. Σε υλικά όμως, όπως ο σίδηρος, το νικέλιο και το κοβάλτιο, τα πεδία δεν αλληλοαναιρούνται πλήρως. Κάθε άτομο σιδήρου έχει τέσσερα ηλεκτρόνια των οποίων ο μαγνητισμός περιστροφής δεν εξουδετερώνεται. Κάθε άτομο σιδήρου είναι ένας μικρός μαγνήτης. 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Μαγνητικές Περιοχές Μέσα στα μαγνητικά υλικά δημιουργούνται με πολύπλοκο τρόπο μικρές μαγνητικές περιοχές που συμπεριφέρονται σαν μικροί μόνιμοι μαγνήτες. Κάθε τέτοια περιοχή περιέχει 1010 άτομα και έχει εύρος 10 -3 mm . Ένα κομμάτι μαγνητίσιμου υλικού που δεν είναι μαγνητισμένο έχει αυτές τις μαγνητικές περιοχές σε αταξία. Όταν όμως το υλικό μαγνητιστεί , όλες οι μαγνητικές περιοχές προσανατολίζονται ομοιόμορφα. 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Η εικόνα είναι από το Βιβλίο «Οι έννοιες της Φυσικής», του Paul G Η εικόνα είναι από το Βιβλίο «Οι έννοιες της Φυσικής», του Paul G. Hewitt, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Τρόποι Μαγνήτισης Fe N S Με επαφή Με τριβή Με επαγωγή 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Μαγνητικό Πεδίο Ευθύγραμμου Ρευματοφόρου Αγωγού Μαγνητικό Πεδίο Ευθύγραμμου Ρευματοφόρου Αγωγού r = απόσταση από τον αγωγό Ι= ρεύμα που διαρρέει τον αγωγό Κμ = 10-7 Ν/Α2 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Μαγνητικό Πεδίο Κυκλικού Ρευματοφόρου Αγωγού Μαγνητικό Πεδίο Κυκλικού Ρευματοφόρου Αγωγού Β r = ακτίνα του αγωγού Ι= ρεύμα που διαρρέει τον αγωγό Κμ = 10-7 Ν/Α2 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Μαγνητικό Πεδίο Σωληνοειδούς Μαγνητικό Πεδίο Σωληνοειδούς Βόρειος Πόλος Νότιος Πόλος Β Ι= ρεύμα που διαρρέει τον αγωγό Ν= αριθμός σπειρών l=μήκος σωληνοειδούς Στο εσωτερικό του σωληνοειδούς το πεδίο είναι ομογενές 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Πηγές Φυσική Γενικής Παιδείας Β΄ Τάξης (ΟΕΔΒ, έκδοση 2009) Φυσική Γενικής Παιδείας Β΄ Τάξης (ΟΕΔΒ, έκδοση 2009) Φυσική Μέρος Β΄Halliday.Resnick Οι έννοιες της Φυσικής, Paul G. Hewitt (Π.Ε.Κ) Φυσική γ΄ Γυμνασίου (ΟΕΔΒ, έκδοση 2007) Wikipedia Αnimation: Phet Colorado Εικόνες : Διαδίκτυο Βίντεο : YouTube Τέλος προβολής 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου

Τρίβουμε την βελόνα με τον μαγνήτη Στερεώνουμε την βελόνα σε ένα φελλό και τα τοποθετούμε σε ένα μπολ νε νερό 9/3/201 Ε.Παπαευσταθίου