Füüsika 9.klass - magnetid (0)

1)Magnetvälja olemus ja suund
Magnetiseeritud kehad avaldavad vastastikku kahesugust toimet,nad kas tõmbuvad või tõukuvad.Kehade vastastikune toime saab toimuda kahel viisil: 1.Kehad mõjutavad vastastikku otseses kokkupuutes,nt:rõhun käega lauale,laud avaldab vastumõju. 2.Mõju tekib mingi keskkonna vahendusel,nt: Panen lauale raamatu,rõhun käega raamatule,raamat annab mõju edasi lauale,laud avaldab vastumõju.Kuna magnetilised kehad vastasmõju korral pole kokku puutes, siis järelikult vastasmõju tekib nende vahelise keskkonanna kaudu. Keskkonda mille vahendusel magnetkehad vastastikku mõjutavad, nim magnetväljaks.(jon1)
Magnetväli on jõuvali.Jõul on aga alati kindel suund,järelikult magnetväljal on ruumi igas punktis mingi kindel suund.Kokkuleppeliselt loetakse magnetvälja suunaks magnetnõela põhjapoolusele mõjuva jõu suunda(jon2)
2)Maa magnetväli,virmalised
Kui võtta magnetnõel,siis see on meie asukohas pinnaga paralleelne ja näitab põhja poole.St et Maad ümbritseb magnetväli,mis annab magnetnõelale kindla suuna.Järelikult on Maa ise suur magnet. Kui magnetvälja põhjapoolus näitab põhja poole,siis teades seda,et magnetite puhul tõmbuvad vastasnimelised poolused peaks põhja suunad olema ees magnetiline lõunapoolus ja lõunas asetseb magnetiline põhjapoolus.Seejuures magnetilised poolused ja geograafilised poolused ei lange kokku.Magnetiline lõunapoolus on geograafilisest poolusest ligikaudu 2000km kaugusel Kanada kohal.Samuti ei läbi magneti telg Maa keskpunkti .Sellest tuleneb,et kompassi magnetnõel ei näita geograafilisele poolusele,vaid moodustab sellega nurga,mida tuleb liikumisel arvestada.Pooluste kohal pole aga magnetnõel maapinnaga paralleelselt vaid sellega risti.
Magnetnõela suund võib olla muutlik .Kohtades kus esineb rauamaaki võib see olla igasugune.Sellist olukorda nim anomaaliaks(ebanorm)Maa magnetväli muudab päikeselt tulevate laetud osakeste teekonda,koondades neid pooluse lähedale.Laetud osakesed pommitades õhu molekule ergastavad neid,mille tagajärjel need hakkavad kiirgama ,tekitades valguse mida nim virmalisteks.(jon12)
3)Vooluga juhi magnetväl ja selle suuna reegel
Kui juhtme alla asetada magnetväli ja lasta juhisr voolu läbi,siis magnetnõel pöördub voolusuunaga risti.Siit järeldub,et magnetvälja tekitajaks on vool e laengute tekitamine.Magnetvälja tekitajaks on liikuvad laengud !Magnetväli tekib seega iga vooluga juhi ümber.(jon5)(jon6)
Kui vooluga juhtme ümber asetada magnetnõel,siis on see erinevates punktides erineva summaga.Sirgjuhtme magnetvälja suund ümber juhi on määratav kruvireegliga-Kui kruvi kulgevliikumine ühtib voolu suunaga,siis kruvi pea pöörlemise suund ühtib magnetvälja suunaga.
Magnetvälja jõujooned
Kogu magnetvälja näitlikuks kujutamiseks kasutatakse magnetvälja jüujooni.Jõujoone puutuja mingis punktis näitab magnetvälja suunda selles punktis ja jõujoonte tihedus selles punktis näitab kui tugev on magnetväli.Magnetvälja jõujooned on kinnised kõverjooned.
Kuna jõujoonte suund on magnetvälja suund,siis jõujooned magnetiseeritud keha puhul väljuvad põhjapooluselt ja sisenevad lõunapoolusele.(jon3)(jon4-hobuseraua kujuline, tekib harude vahel ühtlane magnetväli e homogeenmagnetväli)
5)Elektrikõlisti,telefoni ehitus ja töötamine
Elektrikõlisti põhiosaks on elektromagnet,mille poolist voolu läbi minekul südamik magneetub ja tõmbab enda vastu terasest ankru.Ankru liikumine vastu südamikku aga katkestab ühenduse liikuvate kontaktide vahel ja ahelas vool katkeb.Voolu katkemise tagajärjel kaob pooli magnetväli,südamik kaotab magneetuvuse ja laseb lahti ankru.Ankur liigub tagasi endisesse asendisse,mille tagajärjel sulguvad uuesti liikuvad kontaktid ja elektromagnetit läbib uuesti vool.Protsess hakkab korduma.Ankru pikenduse otsas on vasar ,mis ankru liikumisel vastu südamikku lööb vastu kõlalauda,tekitades heli.Korduv löökide ride tekitab helina (jon7)
Telefon:Mikrofonis muudetakse häälevõnkumised vooluvõnkumisteks.Voolutugevuse muutused jäljendavad häälemuutusi(jon8) Telefon koosneb elektromagnestst,mille poolile rakendatakse mikrofonist tulev vool.Elektromagneti südamiku ette pannakse õhuke hästi elastne terasest membraan .Kui vool läbi pooli tugevneb,siis südamik magneetub tugevamine ja tõmbab membraani tugevamini enda poole.Voolutugevuse nõrgenemisel südamiku magneetuvus väheneb ja membraani tõmmatakse vähem südamiku poole.Sõltuvalt voolutugevuse muutusest hakkab membraani kaugus südamikust muutuma.Ehk membraan hakkab võnkuma nii nagu muutub voolutugevus .Membraani võnkumine antakse edasi õhule ja õhuvõnkumised jõudes kuulajani tekitavad heli.(jon9)
6)Vooluga juht magnetväljas, elektrimootor
Olgu U-kujuline magnet,harude vahel sirgjuht,millest on vool läbi.(jon10)Magnetväljas olevale vooluga juhile hakkab mõjuma jõud,mis on risti 1.Magnetväljaga 2.voolusuunaga. (tekib kolm ristuvat sirget)Vooluga juhile mõjuva jõu suund on määratav vasaku käe reegliga :Kui magnetvälja jõujooned suubuvad peopessa ja sõrmedd näitavad voolu suunda,siis kõrvale sirutataud pöial näitab juhile mõjuva jõu suunda.
Elektrimootori puhul pannakse homogeensesse magnetvälja vooluga raam(jon11)
7)Elektromagnetiline indutsioon,generaatori põhimõte
Igasugune laengu liikumine e elektrivool tekitab alati magnetvälja. On võimalik ka vastupidine protsess.See on magnetvälja abil kutsuda esile elektrivool.Seejuures ilmneb,et voolu esile kutsumiseks peab kontuuri(suletud juht)läbiv magnetvoog muutuma.Magnetvoog väljendab magnetvälja suurust(jõujoonte koguarvu mis kontuuri läbib).Vool indutseeritakse kui muutub kontuuri läbiv magnetvoog.Indutseeritud voolutugevus on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Seda asjaolu võib ära kasutada generaatorite e vooluallikate saamiseks.Homogeensesse magnetvälja pannakse pöörlema raam.Raami pöörlemisel muutub kontuuri läbiva magnetvoo suurus(jon12)(jon13)
8)Segaühenduse lahendus