Magnetism (0)

Magnetism
Magnetväli eksisteerib alati vooluga juhtme
ümber
Püsimagnet keha, mis säilitab magnetilised
omadused pikema aja vältel
Magneti poolused kohad, kus magnetiline
toime on kõige tugevam
Magnetvälja põhiomadused:
magnetvälja tekitab elektrivool
magnetväli avaldab mõju elektrivoolule
Pool dielektrikus südamikule keritud traat
Elektromagnet raudsüdamikuga pool
Vooluga pooli magnetväljas raudsüdamik magneetub ja
sellega magnetväli tugevneb
Elektromagnetil on püsimagnetiga võrreldes järgmised
eelised:
1) tema magnetvälja tugevust ja suunda saab muuta
voolutugevuse suuna muutmise teel
2) voolu välja lülitamisel elektromagneti magnetväli kaob
Elektromagnetväli sõltub:
voolutugevusest (mida tugevam vool seda tugevam
magnetväli)
keerdude arvust (mida rohkem keerde seda tugevam
magnetväli)
Elektromagneti kasutamine:
1) elektromagnetkraana
2) elektrikõlisti
3) telefon
4) mikrofon
5) elektromagnetiline relee
Magnet võib magnetilised omadused kaotada
kahel juhul:
kui teda tugevasti koputada
kui teda kõrge temperatuurini kuumutada
Magneetumine nähtus, mille korral
magnetvälja paigutamise tulemusel tekitab
aine ka ise magnetvälja
Magnetinduktsioon
Magnetinduktsioon iseloomustab magnetvälja suurust
Magnetinduktsiooni suund on magnetväljas
magnetnõela lõunapooluselt põhjapoolusele
Kruvireegel kui kruvi teravik liigub tera suunas, siis
kruvipea pöördumise suund näitab magnetinduktsiooni
suunda
Vasaku käe reegel vasak käsi tuleb asetada nii,et
magnetinduktsioon suubub peopessa, väljasirutatud
sõrmed näitavad voolusuunda, siis sõrmedega
täisnurga moodustav pöial näitab juhtmele mõjuva jõu
suunda
Magnetväljas vooluga raamile mõjuva
pöördmomendi ja voolutugevuse ning raami
pindala suhe.B=M/IS
Magnetinduktsioon on 1 T, kui raamile, mille
pindala 1 ruutmeeter ja mida läbib vool 1 A,
mõjub pöördemoment 1 Nm
Ampere'i seadus
Magnetväljas vooluga juhtmele mõjuv jõud on
võrdne magnetinduktsiooni, voolutugevuse,
juhtmelõigu pikkuse ja juhtme ning
magnetinduktsiooni vahelise nurga siinuse
korrutisega
Aine magnetilised omadused on määratud tema sees
toimuvate ringvooludega. Kui ringvoolude tasandid
on korrapäraselt ilmnevad ainel magnetilised
omadused, kui korrapäratult siis ei ilmne
Voolu magnetväli
Vooluga juhe avaldab magnetväljale orienteeruvat mõju
Aine magnetilised omadused on ära määratud temas toimuvate
ringvooludega
Kahe ühepikkuse vooluga juhtme vahel esinevad järgmised
seaduspärasused:
paralleelsete juhtmete vahel on jõud maksimaalne
eristuvate juhtmete korral jõud ei mõju.
Kui voolusuunad on samasuunalised mõjub juhtmete vahel
tõmbejõud. Kui voolusuunad on vastassuunalised mõjub
neile tõukejõud
Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub
Juhtmelõikude vahel mõjuv jõud:
on võrdeline voolutugevusega
on võrdeline juhtmelõikude pikkusega
on pöördvõrdeline juhtmelõikude kaugusega
Magnetvälja jõujooned
Möttelised jooned, mille igas punktis on
magnetinduktsioon suunatud piki selle joone
puutujat
Solenoid koosneb kõrvuti asetsevatest
juhtmekeerdudest
Püsimagneti jõujooned kulgevad väljaspool magnetit
magnetnõela põhjapooluselt lõunapoolusele
Magnetväli on pöörisväli, s.t.tema jõujooned on
kinnised ilma alguse ja lõputa
Magnetinduktsioon iseloomustab magnetvälja igas
ruumi punktis
Näiteks raua magnetvälja
jöujooned
Sirgvoolu magnetvälja jõujooned
Suunda saab kindlaks teha :
Kruvireegel kui kruvi teravik liigub voolu
suunas, siis kruviga pöördumise suund näitab
jõujoone suunda
Parema käe kuldreegel kui parema käe välja
sirutatud pöial näitab voolusuunda, siis
korraldatud sõrmed näitavad jõujoone suunda
Sirgvoolu tekitatud magnetvälja jõujooned
kujutavad kontsentrilisi ringe ümber
vooluga juhtme
Ringvoolu magnetvälja
jõujooned
Suunda saab kindlaks teha :
Kruvireegel kui kruvipea pöördumise suund
näitab voolusuunda, siis kruvi teraviku
liikumise suund näitab jõujoone suunda
Parema käe rusikareegel kui parema käe
kõverdatud sõrmed näitavad voolusuunda, siis
väljasirutatud pöial näitab jõujoone suunda
Lorentsi jõud
Magnetväljas liikuvale laengule mõjuv jõud on
võrdne laengu, laengukiiruse, magnetinduktsiooni ja
laengu liikumise kiiruse ning magnetinduktsiooni
vahelise nurga vahelise siinuse korrutisega
Vasaku käe reegel vasak käsi tuleb asetada nii, et
magnetinduktsioon suubub peopessa, väljasirutatud
sõrmed näitavad positiivse laengu liikumise suunda,
siis sõrmedega täisnurga moodustav pöial näitab
laengule mõjuva jõu suunda
Lorentzi jõuks nimetatakse elektromagnetväljas
liikuvale elektrilaengule mõjuvat jõudu.
Liikuvale osakesele mõjub nii elektriväljast
põhjustatud jõud kui ka magnetväljast põhjustatud
jõud
Kui osake liigub magnetväljas, saab Lorentzi jõu
suunda määrata vasaku käe reegli abil
Lorentzi jõud on oma nime saanud Hollandi
füüsiku Hendrik Lorentzi järgi
Maa magnetväli
Deklinatsioon nurk, mille võrra erinevad geograafilised poolused
magnetpoolustest
Inklinatsioon nurk, mis tekib Maa magnetvälja ja
horisontaaltasandi vahel
Maa magnetväli on peaaegu nagu magneetiline dipool, mille üks
poolus asub Maa geograafilise põhjapooluse ning teine lõunapooluse
lähedal erinedes Maa pöörlemise teljest 11.3° võrra
Paleomagneetilised kirjed osutavad, et Maa magnetväli on
eksisteerinud vähemalt kolm miljardit aastat
Mõned loomad, nende hulgas ka mesilased, kilpkonnad ja linnud,
kasutavad Maa magnetvälja navigeerimisel
Nagu kõik väljad, levib ka magnetväli lõpmatuseni
kaotades jõudu distantsi pikenedes
Veel ka kümnete tuhandete kilomeetrite kaugusele
kosmosesse jäävat välja osa kutsume me
magnetosfääriks. Seal kaitseb väli meid päikesetuule
eest suunates osakesi maa pooluste suunas
Tänasel päeval on Maa magnetväli umbes 10%
nõrgem, kui see oli 1845. aasta, mil Carl Friedrich
Gauss hakkas esimesena arvet pidama tema tugevuse
kohta
Maakera põhjapoolkeral asub
Maa magnetiline lõunapoolus
Maakera lõunapoolkeral asub
Maa magnetiline põhjapoolus
Pooluste sellised nimetused on
tingitud sellest, et magnetnõela
põhjapooluseks nimetati
poolust, mis pöördub põhja
suunas
Kuna magnetite vastaspoolused
tõmbuvad tuligi Maa
magnetpoolused nimetada
vastupidi
Maa magnetiline lõuna
poolus ei asu, aga geo
graafilisel
põhjapoolusel, vaid
sellest 2000km eemal
Kanada põhjaosas
Maal on kohti kus magnetnõel ei võta kindlat suunda ­
neid nimetatakse magnetilise anomaalia piirkondadeks
Maa magnetväli kaitseb Maa elanikke kosmilise
kiirguse eest
Suure energiaga laetud osakesed mõjuvad
elusorganismidele kahjulikult
Vaatluste abil on kindlaks tehtud, et Maa
magnetpooluste asukohad muutuvad. Need on väga
pikaajalised
Magnettormid
Lühiajalisi ja järske Maa magnetvälja muutusi
nimetatakse magnettormideks. Mis kestavad tavaliselt
6 12 tundi
Magnettorme seostatakse Päikese aktiivsusega, kui
Päike paiskab maailmaruumi rohkelt ja suure
energiaga laetud osakesi
Magnettormid saavad alguse Päikesel toimunud
pursetest,mil paiskub välja suur hulk elektrilaenguga
osakesi.Kui see voog juhtub Maa magnetväljale pihta
saama,siis ta moonutab seda ja põhjustab häireid
Magnettormi ajal Maa magnetvälja tugevus natuke
nõrgem
Magnettormidega kaasnevad ka virmalised. Neid
näeb põhiliselt pooluste lähedal, aga on nähtud ka
Vahemere ääres
Virmaliste teke ei ole veel täielikult selge
Päikeselt paiskunud suure energiaga laetud osakesed
põrkuvad kõrgel (100km) Maa atmosfääris
lämmastiku ja hapniku molekulidega ja ergastavad
neid
Need ergastanud molekulid hakkavad kiirgama
valgust, mida öises taevas näemegi
Aine magnetilised omadused
Curie temperatuur temperatuur, millest kõrgemal aine
magnetilised omadused kaovad
Magnetiline läbitavus näitab, mitu korda on
magnetinduktsioon aines suurem kui vaakumis
Magnetilise läbitavuse järgi jagatakse ained:
1)diamagneetikud ained, mis veidi nõrgendavad talle mõjuvat
magnetvälja.N: kuld,hõbe,vask
2)paramagneetikud ained, mis veidi tugevdavad talle mõjuvat
magnetvälja.N:alumiinium,volfram,mangaan,kaalium,naatriu
m
3)ferromagneetikud ained, mis tugevdavad talle mõjuvat
magnetvälja tuhandeid kordi.N:raud,nikkel,koobalt
Ferromagneetiku ühe osakese magnetväli on väga
tugev, seetõttu suudavad ferromagneetiku osakesed
vastastikku üksteise magnetvälja tugevdada, mille
tulemusel tekivad iseeneseliku magneetumise
piirkonnad, mida nim.domeenideks
Ferromagneetikud jagatakse:
magnetiliselt kõvad nende domeenid säilitavad
kindlalt magneetumisel omandatud seisundi
magnetiliselt pehmed neid kasutatakse magnetvälja
tugevdamisel