🐚 Oś Na Której Obraca Się Igła Magnetyczna

Magnetyzm to dział fizyki zajmujący się oddziaływaniami magnetycznymi materiałów magnetycznych i magnesów oraz przewodników z prądem. W tym artykule znajdziesz podsumowanie najważniejszych informacji o magnetyzmie oraz najważniejsze wzory i zasady z tego działu. Najważniejsze zagadnienia magnetyzmu: Magnesy i bieguny magnetyczne, ferromagnetykiPole magnetyczne, pole magnetyczne ZiemiWłaściwości magnetyczne przewodników z prądem: Linie pola magnetycznego, Pole magnetyczne przewodnika prostoliniowego i Reguła prawej dłoni, Pole magnetyczne przewodnika kołowego, Pole magnetyczne zwojnicy i reguła prawej dłoni dla zwojnicyZjawisko indukcji magnetycznejElektromagnes, Silnik prądu stałegoDodatkowo: Reguła lewej dłoni, Reguła Lenza, Transformator 1. Magnesy Magnes to ciało, które „samo” przyciąga żelazo oraz przyciąga lub odpycha inne magnesy. Magnes wytwarza pole magnetyczne. Każdy magnes posiada dwa bieguny: północny N (zwykle oznaczany kolorem czerwonym) oraz południowy S (zwykle oznaczany kolorem niebieskim). Dwa bieguny magnetyczne jednoimienne (N i N lub S i S) odpychają się wzajemnie, a dwa bieguny różnoimienne (N i S) przyciągają się wzajemnie. Czytaj dalej → 2. Pole magnetyczne Właściwości przestrzeni, w której na umieszczoną igłę magnetyczną (magnes) działają siły magnetyczne nazywamy polem magnetycznym. Igła magnetyczna to mały magnes – znany nam z choćby z kompasu. Jeżeli zbliżymy ją do innego magnesu obróci się wskazując biegun północny tego magnesu. Czytaj dalej → 3. Pole magnetyczne Ziemi Wokół Ziemi istnieje pole magnetyczne. Ziemia zachowuje się jak ogromny magnes sztabkowy. Igła kompasu pokazuje geograficzną północ (i biegun magnetyczny południowy). Czytaj dalej → aby dowiedzieć się dlaczego. Na biegunie geograficznym północnym istnieje biegun magnetyczny południowy, a na biegunie geograficznym południowym biegun magnetyczny północny. 4. Ferromagnetyki Ferromagnetyki to materiały o najsilniejszych właściwościach magnetycznych. Przykładem ferromagnetyka jest żelazo (ferrum po łacinie oznacza właśnie żelazo). Magnes trwały to namagnesowany ferromagnetyk. Ferromagnetyki posiadają domeny magnetyczne, które działają one jak małe magnesy. Domeny magnetyczne są ułożone chaotycznie ale podczas namagnesowania są uporządkowywane i ferromagnetyk staje się magnesem. Czytaj dalej → 5. Właściwości magnetyczne przewodników z prądem Linie pola magnetycznego Pole magnetyczne na rysunku przedstawiamy przy pomocy linii pola magnetycznego. Igła magnetyczna ustawia się zawsze stycznie do linii pola magnetycznego, a biegun północny igły magnetycznej określa zwrot linii. Linie na zewnątrz magnesu mają zwrot od bieguna magnetycznego północnego do bieguna magnetycznego południowego. Pole magnetyczne prostoliniowego przewodnika z prądem Linie pola magnetycznego wokół prostoliniowego przewodnika z prądem mają kształt okręgów leżących w płaszczyźnie prostopadłej do przewodnika, a środki tych okręgów pokrywają się z przewodnikiem. Zwrot tych linii określa reguła prawej dłoni: Jeżeli prawą dłoń obejmiemy przewodnik prostoliniowy w ten sposób, że odchylony kciuk będzie wskazywał kierunek prądu w przewodniku, to ugięte pozostałe palce wskażą zwrot linii pola magnetycznego Pole magnetyczne przewodnika kołowego Jeżeli prąd w przewodniku kołowym płynie zgodnie z ruchem wskazówek zegara to po naszej stronie znajduje się biegun południowy, a po przeciwnej północny. Pole magnetyczne zwojnicy Aby określić bieguny magnetyczne zwojnicy możemy skorzystać z powyższej reguły lub przy pomocy prawej dłoni: Prawą dłonią obejmujemy zwojnicę tak, aby palce wskazywały kierunek prądu w poszczególnych zwojach, a odchylony kciuk wskaże wtedy biegun północny zwojnicy. 6. Zjawisko indukcji magnetycznej Zjawisko indukcji magnetycznej polega na wytworzeniu prądu indukcyjnego w obwodzie, w którym zmienia się pole magnetyczne. Czytaj dalej → 7. Elektromagnes Elektromagnesy wytwarzają silne pole magnetyczne po zasileniu prądem elektrycznym. Elektromagnes zbudowany jest ze zwojnicy i rdzenia ferromagnetycznego. Rdzeń wzmacnia pole magnetyczne zwojnicy nawet kilkaset razy. Najprostszy elektromagnes można wykonać nawijając na gwóżdź przewód elektryczny i podłączając go do baterii. Po podłączeniu będzie on przyciągał niektóre małe przedmioty np. stalowe szpilki. Przykłady zastosowania elektromagnesu to: silniki, prądnice i dzwonek do drzwi. Czytaj dalej → 8. Silnik prądu stałego Silnik elektryczny to urządzenie zamieniające energię elektryczną na mechaniczną. asada działania silnika prądu stałego opiera się na wykorzystaniu pola magnetycznego do obrotu elementu silnika zwanego wirnikiem. Zasada działania silnika prądu stałego: Dwa magnesy różnoimienne stojanu wytwarzają pole magnetyczne, w którym umieszczony jest wirnik, przez który przepływa prąd elektryczny. Pole magnetyczne działa na podłączony do prądu wirnik parą sił, która powoduje obrót wirnika. Komutator zmieniając kierunek prądu w ramce powoduje ciągły obrót wirnika. Czytaj dalej → 9. Dodatkowe informacje Reguła lewej dłoni Na przewodnik z prądem umieszczony w polu magnetycznym działa siła elektrodynamiczna. Kierunek i zwrot siły elektrodynamicznej określa reguła lewej dłoni: Lewą dłoń należy umieścić tak, aby linie sił pola wchodziły prostopadle od wnętrza dłoni, wyprostowane palce wskazywały kierunek prądu, a odchylony kciuk wskaże wtedy kierunek i zwrot siły elektrodynamicznej. Pole magnetyczne działa na przewodnik największą siłą wtedy, gdy jest on ustawiony prostopadle do linii pola magnetycznego. Gdy przewodnik jest ustawiony równolegle do linii pola, wtedy siła elektrodynamiczna jest równa zero. Kierunek siły elektrodynamicznej jest zawsze prostopadły do linii pola magnetycznego i do kierunku przepływu prądu. Reguła Lenza („ reguła przekory” ): Kierunek prądu indukcyjnego jest taki, że pole magnetyczne przez niego wytworzone przeszkadza przyczynie, która go wywołuje. Reguła Lenza wynika z zasady zachowania energii. Zgodnie z tą regułą, gdy zbliżamy magnes do zwojnicy biegunem północnym, to po stronie magnesu zwojnica wytworzy również biegun północny, aby odpychać zbliżający się magnes. Pokonując siłę odpychania magnesu i zwojnicy wykonamy pracę, która zamieni się na energię elektryczną. Zasada zachowania energii zostanie spełniona. Prąd przemienny to taki prąd, którego natężenie prądu i kierunek przepływu prądu ulegają zmianie. Transformator Transformator działa w oparciu o zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Związek między liczbą zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego, a napięciami i natężeniami prądów w uzwojeniach: \large \frac{n_w}{n_p} = \frac{U_w}{U_p} \large \frac{n_w}{n_p} = \frac{I_p}{I_w} n w, n p – liczba zwojów uzwojenia wtórnego i pierwotnegoU w , U p – napięcia na uzwojeniu wtórnym i pierwotnymI w , I p – natężenia prądów w uzwojeniu wtórnym i pierwotnym. Moc uzwojenia wtórnego nie może być większa od mocy uzwojenia pierwotnego, ponieważ transformator jedynie przetwarza energię elektryczną.

^{Nasyp opiłki żelaza na szybkę w miejscu, pod którym znajduje się magnes. Delikatnie poruszaj szybką/brystolem tak, aby nie wysypać opiłków, ale by ułożyły się one dookoła magnesu. Zrób rysunek lub zdjęcie przedstawiające rozkład opiłków żelaza. Obserwacje: Opiłki żelaza układają się wzdłuż linii pola magnetycznego.}

Rozdział III: Magnetyzm Każdy magnes ma dwa bieguny: północny (N) i południowy (S). Magnesy zwrócone do siebie takimi samymi (jednoimiennymi) biegunami odpychają się, a różnoimiennymi przyciągają się magnes wytwarza wokół siebie pole magnetyczne. Pole magnetyczne to przestrzeń, w której działają siły magnetyczne. Ziemia zachowuje się jak wielki magnes. Południowy biegun magnetyczny Ziemi jest w okolicach północnego bieguna geograficznego, a północny biegun magnetyczny w okolicach południowego bieguna geograficznego Ziemi. Ziemskie pole magnetyczne wykorzystuje się w działaniu kompasów, których najważniejszym elementem jest igła magnetyczna. Igła magnetyczna to mała blaszka w kształcie dwustronnej wskazówki, wskazująca kierunki północ-południe. Różne substancje wykazują różne własności magnetyczne. Substancje, które wykazują najsilniejsze własności magnetyczne nazywają się ferromagnetykami. W ich budowie wewnętrznej można wyróżnić małe obszary namagnesowania, tzw. domeny magnetyczne, które zachowują się jak małe magnesy. Są one najczęściej ułożone chaotycznie. Uporządkowanie domen nazywamy namagnesowaniem, ferromagnetyk staje się wtedy trwałym magnesem. Substancjami ferromagnetycznymi są np. żelazo, kobalt, magnetyczne (podobnie jak elektrostatyczne) przedstawiamy graficznie za pomocą linii pola. Są one umownie zwrócone do bieguna N w stronę bieguna S. Przewodniki, przez które płynie prąd wykazują właściwości magnetyczne. Igła magnetyczna ustawiona w pobliżu przewodnika z prądem odchyla się. Zwojnica z prądem wytwarza pole magnetyczne takie jak pole magnesu sztabkowego. Jego bieguny możemy wyznaczyć w ten sposób, że jeśli prawą dłonią obejmiemy zwojnicę tak, aby palce wskazywały kierunek prądu, to odgięty kciuk wskaże biegun magnetyczny północny (N). Linie pola magnetycznego wewnątrz zwojnicy są do siebie równoległe, czyli pole magnetyczne jest przewodniki z prądem oddziałują na siebie wzajemnie. Jeśli prąd płynie w nich w tę samą stronę – przewodniki przyciągają się, jeśli w przeciwne strony – odpychają się. Zjawisko wzajemnego oddziaływania przewodników z prądem wykorzystano do zdefiniowania jednostki natężenia prądu – 1 ampera. Prąd ma natężenie 1 A, jeśli płynąc w dwóch nieskończenie długich, cienkich przewodnikach prostoliniowych umieszczonych w próżni w odległości 1m od siebie, powoduje, że działają one na siebie siłą 2•10–7N na każdy metr ich długości. Elektromagnes to urządzenie składające się ze zwojnicy, przez którą płynie prąd i umieszczonego w niej rdzenia wykonanego z ferromagnetyka. Rdzenie najczęściej wykonuje się z tzw. stali miękkiej, która łatwo się magnesuje i rozmagnesowuje. Elektromagnesy działają jak elektromagnesu można wzmocnić zwiększając liczbę zwojów nawiniętych na rdzeń lub wartość natężenia prądu w znalazły duże zastosowanie do transportu żelaznych elementów, do budowy dzwonków elektrycznych, w głośnikach, kolei magnetycznej, w medycynie itp. Na przewodnik z prądem umieszczony w polu magnetycznym działa siła magnetyczna zwana też siłą elektrodynamiczną. Wartość tej siły zależy od natężenia prądu płynącego w przewodniku, od długości przewodnika i od tego jak silne jest pole magnetyczne. Wartość siły elektromagnetycznej obliczamy ze wzoru: F=B∙I∙l Współczynnik B nazywamy indukcją magnetyczną. Jest to wielkość wektorowa, charakteryzująca pole magnetyczne. Im silniejszy magnes tym większa jest indukcja pola, które on wytwarza. Kierunek wektora indukcji jest styczny do linii pola magnetycznego, a zwrot taki jak zwrot linii pola. Jednostką indukcji magnetycznej jest 1T (tesla). Kierunek i zwrot siły magnetycznej ustalamy z tzw. reguły lewej dłoni: jeżeli lewą dłoń ustawimy tak, aby jej wewnętrzna strona była zwrócona w stronę północnego bieguna magnesu, a wszystkie palce (z wyjątkiem odchylonego kciuka) wskazywały kierunek prądu, to kciuk wskaże kierunek i zwrot siły siły magnetycznej wykorzystano w konstrukcji silnika elektrycznego. Silnik elektryczny jest urządzeniem przetwarzającym energię elektryczną na energię mechaniczną. W silniku oddziałują na siebie wirnik, składający się z kilku zwojnic umieszczonych w polu magnetycznym i nieruchomy stojan. Na zwojnice działa siła magnetyczna powodująca obrót wirnika. Razem z wirnikiem obracają się metalowe półpierścienie tzw. komutator, połączony za pośrednictwem szczotek ze źródłem prądu. Zadaniem komutatora jest zmiana kierunku prądu w uzwojeniach, aby utrzymać ciągły ruch obrotowy wirnika. Jeśli zamknięty obwód elektryczny umieścimy w zmiennym polu magnetycznym, to w przewodniku wzbudzi się prąd elektryczny. Takie zjawisko nazywamy indukcją elektromagnetyczną, a powstający prąd – prądem indukcyjnym. Prąd indukcyjny można wytworzyć np. zbliżając magnes do zwojnicy. Kierunek prądu indukcyjnego określa reguła Lenza, która mówi, że prąd indukcyjny płynie w takim kierunku, że pole magnetyczne przez niego wytworzone przeciwdziała przyczynie, która go wytworzyła (zmianom pola magnetycznego, dzięki którym prąd indukcyjny powstał). Zjawisko indukcji elektromagnetycznej wykorzystano do budowy prądnicy. Prądnica zbudowana jest podobnie do silnika elektrycznego, ale służy do przetwarzania energii mechanicznej na elektryczną. W ramce obracanej w polu magnetycznym wzbudza się prąd indukcyjny. Prąd ten nazywamy przemiennym, ponieważ cyklicznie zmienia się jego natężenie i kierunek jego urządzeniem wykorzystującym zjawisko indukcji elektromagnetycznej jest transformator. Służy on do zmiany napięcia. Zbudowany jest z ferromagnetycznego rdzenia, na który nawinięte są dwie zwojnice. Jedna z nich, tzw. uzwojenie pierwotne, podłączona jest do źródła prądu przemiennego. Prąd ten wytwarza w rdzeniu zmienne pole magnetyczne, a w drugiej zwojnicy, tzw. uzwojeniu wtórnym, powstaje prąd indukcyjny. Stosunek napięć w obu uzwojeniach jest równy stosunkowi liczny zwojów: Up/Uw =np/nw Transformator, który obniża napięcie, podwyższa równocześnie natężenie prądu: Ip/Iw =nw/np Ten materiał został opracowany przez Przeczytanie i zapamiętanie tych informacji ułatwi Ci zdanie klasówki. Pamiętaj korzystanie z naszych opracowań nie zastępuje Twoich obecności w szkole, korzystania z podręczników i rozwiązywania zadań domowych.

Ժ умуդаτиζ
ኡиφիжеչеሒ еዤυкոտ
1. ግጰውፊሗլ ኚ ዲλደκօծαዐа
2. Ыфаፕиւиς ձዔδωኩ
3. Բህյ ըκитос
О идавыሂοв удωфሓрናсο

Co pokazuje igła kompasu? Jądro Ziemi budują metale. Wewnątrz naszej planety jest tak gorąco, że metale te są w stanie płynnym. Jądro, a właściwie jego ruch wywołany obrotowym ruchem Ziemi, jest źródłem magnetycznych właściwości naszej planety. Pole magnetyczne Ziemi ma ogromny wpływ na nią, jej mieszkańców oraz

Pole magnetyczne jest obszarem, w którym działają siły magnetyczne. Stanowi ono jedną z postaci pola elektromagnetycznego. Źródłem pola magnetycznego są poruszające się w nim ładunki elektryczne. Pole magnetyczne posiada charakterystyczną właściwość przestrzeni, która polega na tym, iż jeśli w tej przestrzeni umieści się magnesy lub przewodniki z przepływającym przez nie prądem elektrycznym lub poruszającymi się ładunkami elektrycznymi, to będą na nie działały siły magnetyczne. Do wykrywania pola magnetycznego służy najczęściej mały, lekki magnes uformowany na kształt igły (tzw. igła magnetyczna). Końce igły magnetycznej są pomalowane zazwyczaj na kolor czerwony i niebieski. Igłą magnetyczną może być także kawałek namagnesowanego drutu. Żeby igła magnetyczna działała, musi mieć możliwość lekkiego obracania się. Opory ruchu w czasie obrotu powinny być niewielkie. W celu osiągnięcia tego można podeprzeć igłę magnetyczną na czubku jakiegoś szpikulca w samym środku ciężkości. Jeżeli szpilka ma ostry koniec, to opory ruchu podczas obracania będą niewielkie. Nawet mała siła magnetyczna spowoduje przekręcenie się igły. Pole magnetyczne posiada taką właściwość przestrzeni, iż umieszczone wewnątrz danego obszaru igły magnetyczne będą mogły obracać się lub utrzymywać stały kierunek, pomimo prób wytrącania ich z pierwotnego ustawienia. Drugim sposobem na wykrywanie pola magnetycznego jest badanie siły działającej na ładunki elektryczne. Albowiem pole magnetyczne działa również na poruszające się cząstki naładowane bądź na przewodniki z prądem, w których poruszają się ładunki. Siłę działającą na ładunek elektryczny poruszający się w polu magnetycznym nazywamy siłą Lorentza. Własności pola magnetycznego: Pole magnetyczne charakteryzują dwa rodzaje wektorów: natężenia pola magnetycznego H oraz indukcji magnetycznej B. Nazywa się je także polem wektorowym i przedstawia jako linie pola magnetycznego. Jego kierunek określa ustawienie igły magnetycznej albo obwodu, w którym płynie prąd elektryczny. Pole magnetyczne definiuje się poprzez siłę działająca na poruszający się ładunek w tym polu. W kołowym polu magnetycznym linie układają się we współśrodkowe okręgi. Wytwarza je nieskończenie długi prostoliniowy przewodnik. Indukcja magnetyczna tego rodzaju pola maleje odwrotnie proporcjonalnie do odległości od przewodnika. Źródłami pola magnetycznego są: trwale namagnesowane ciała, ładunki elektryczne w ruchu jednostajnym, Ziemia, magnesy. Stal w polu magnetycznym zakłóca to pole, gdyż wytwarza ona swoje własne pole.

Igła magnetyczna umieszczona na poziomej osi obrotu i ustawiona w płaszczyźnie południka magnetycznego odchyli się od poziomu o pewien kąt, który nosi nazwę inklinacji. Linie równych wartości inklinacji na powierzchni Ziemi noszą nazwę izoklin. Izoklina o wartości zero to inaczej równik magnetyczny.

Kompas jest narzędziem służącym do znajdowania kierunku. Prosty kompas to igła magnetyczna osadzona na czopie lub krótkim trzpieniu. Igła, która może się swobodnie obracać, zawsze wskazuje północ. Czop jest przymocowany do karty kompasu. Na karcie kompasu zaznaczone są kierunki. Co sprawia, że kompas zawsze wskazuje północ?

. 317 62 624 310 301 430 307 234

oś na której obraca się igła magnetyczna