Meranie indukcie MP Zeme na strednej škole

Παρουσίαση με θέμα: "Meranie indukcie MP Zeme na strednej škole"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Meranie indukcie MP Zeme na strednej škole
PaedDr. Peter Horváth, PhD.

2 Meranie magnetického poľa Zeme jednoduchými pomôckami
námety od: Zdeněk Polák (Náchod) Peter Demkanin (Bratislava)

3 Magnety 0,01 T – 0,5 T Elektromagnety 2 T až 100 T.

4 Magnetické pole Zeme – Fe jadro
Severný zemepisný je v blízkosti južného magnetického pólu MP chráni život na Zemi pred ionizujúcim žiarením Polárna žiara

5 Obrázky polárnej žiary sú z Wikipédie

6 Obrázky polárnej žiary sú z Wikipédie

7 Aurora australis, satelit NASA 11. septembra 2005, Wikipédia

8 Meranie MP Zeme na Slovensku pracovisko v Hurbanove pred 100 rokmi

9 Meranie MP Zeme na Slovensku pracovisko v Hurbanove

10 V našich zemepisných šírkach magnetická indukcia približne 5.10-5 T,
z toho horizontálna zložka T.

11 Marián Kíreš, http://kekule.science.upjs.sk

12 Hans Christian Ørsted, 14.8.1777 – 9.3.1851
1820 – súvislosť elektriny a magnetizmu ( Gian Domenico Romagnosi)

13 Meranie horizontálnej zložky MP
pomocou cievky Princíp spočíva v porovnávaní veľkosti magnetického poľa vytvoreného elektrickým prúdom prechádzajúcim cievkou a veľkosti horizontálnej zložky magnetického poľa Zeme.

14

15 Magnetické pole vytvorené prúdom v strede dutiny cievky:
μ permeabilita prostredia (pre vzduch približne ako pre vákuum 4.10-7 N.A-2) N počet závitov cievky I  prúd prechádzajúci cievkou l dĺžka cievky.

16 Ak nastavíme  = 45°, BC = BZ

17 Meranie horizontálnej zložky MP
pomocou cievky cievka (15 závitov, priemer 7 cm) magnetka 4,5 V baterka 100 Ω potenciometer ampérmeter (do 300 mA)

18

19

20 Meranie horizontálnej zložky MP pomocou tangentovej buzoly
Princíp spočíva v porovnávaní veľkosti magnetického poľa vytvoreného elektrickým prúdom prechádzajúcim závitom, resp. závitmi a veľkosti horizontálnej zložky magnetického poľa Zeme.

21

22 Ak nastavíme  = 45°, BC = BZ

23 Magnetické pole vytvorené prúdom
v strede dutiny: μ permeabilita prostredia (pre vzduch približne ako pre vákuum 4.10-7 N.A-2) N počet závitov I prúd prechádzajúci závitmi d priemer závitov

24 Profesionálne vyrobená tangentová buzola,
prúd 2 A, ampérmeter, 4,5 V baterka

25 Naša cievka, 54 závitov, priemer 20 cm

26 Naša cievka, 54 závitov, priemer 20 cm

27 Meranie horizontálnej zložky MP pomocou vyrobenej tangentovej buzoly
cievka (54 závitov, priemer 20 cm) krabica z xeroxového papiera buzola (kompas) 4,5 V baterka 100 Ω potenciometer ampérmeter (do 300 mA)

28

29 Zapojenie

30 Detaily merania

31 Detaily merania

32 Na Zemi sa nachádzame v jej magnetickom poli.
Roztočený závit Na Zemi sa nachádzame v jej magnetickom poli. Faradayov zákon elektromagnetickej indukcie tvrdí, že ak dôjde k časovej zmene magnetického indukčného toku  v závite, indukuje sa v ňom napätie U.

33 Magnetický indukčný tok
Keď roztočíme vodič v magnetickom poli Zeme, meníme počas točenia neustále plochu závitu, ktorou prechádzajú magnetické indukčné čiary. Tým meníme magnetický indukčný tok a v závite sa indukuje napätie.

34 Milivoltmetrom môžeme odmerať veľkosť maximálneho indukovaného napätia a z tejto hodnoty dopočítať veľkosť magnetickej indukcie Zeme.

35

36 indukovaného napätia Uef :
Veľkosť indukovaného napätia môžeme vyjadriť (mínus nepotrebujeme písať): Ak odmeriame maximálnu hodnotu napätia UM, môžeme vypočítať priemernú (efektívnu) hodnotu indukovaného napätia Uef :

37 Maximálna zmena plochy je 2S. Táto zmena sa udeje za polovicu periódy,

38

39 pomocou točenia závitu
Meranie indukcie MP pomocou točenia závitu pevný drôt (20 m) milivoltmeter stopky dĺžkové meradlo kompas na určenie správneho smeru

40

41

42

43 Ďakujem za pozornosť http://fyzikus.fmph.uniba.sk/vysielanie
Ďakujem za pozornosť