Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 1

Μαγνητισμός

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 2

Μαγνητικό πεδίοΟνομά�ζετάι ο χώ�ρος με�σά στον οποι�ο μι�ά μάγνητικη� βελο�νά (πυξι�δά) δε�χετάι μάγνητικε�ς δυνά�μεις με άποτε�λεσμά νά προσάνάτολι�ζετάι.π.χ. ο χώρος γύρω από ένα μαγνήτη.

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 3

Μαγνητικό πεδίοΑπεικονι�ζετάι με δυνάμικε�ς γράμμε�ς, ο�πώς συμβάι�νει άντι�στοιχά στο ηλεκτρικο� πεδι�ο.

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 4

Στοιχεία Μαγνητικού πεδίου

. Α Φυσικά μεγέθη

Ένταση ( ’ σ ένα) σημείο του

μαγνητικού.πεδίου

. Β Μαγνητικές δυναμικές

γραμμές

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 5

Α. Ένταση (ή Μαγνητική επαγωγή) του μαγνητικού

πεδίου

Συμβολίζεται με Συμβολίζεται με

B

Μονάδα μέτρησης στο SI: 1Tesla ( T=1Ν/Αm )Μονάδα μέτρησης στο SI: 1Tesla ( T=1Ν/Αm )

Μας δείχνει πόσο ισχυρό ή ασθενές είναι το μαγνητικό πεδίο σ’ ένα σημείο του.

Ισχυρό

Ασθενές

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 6

Β. Ιδιότητες δυναμικών γραμμών

• Οι δυναμικές γραμμές προέρχονται από το Βόρειο πόλο (Ν) και πηγαίνουν προς το Νότιο πόλο (S) (έξω από το μαγνήτη).

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 7

• Σε κάθε σημείο του πεδίου , η πυκνότητα των δυναμικών γραμμών είναι ανάλογη με το μέτρο της έντασης στο σημείο αυτό.

Ισχυρό πεδίοΙσχυρό πεδίο

Ισχυρό πεδίοΙσχυρό πεδίο

Ασθενές πεδίοΑσθενές πεδίο

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 8

• Το διάνυσμα εφάπτεται σε κάθε σημείο της δυναμικής

.γραμμής

• Η κατεύθυνση της καθορίζει και την κατεύθυνση της

.δυναμικής γραμμής

B

B

1B

2B

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 9

• Οι δυναμικές γραμμές δεν τέμνονται και είναι πάντοτε κλειστές (οι πόλοι ενός μαγνήτη δεν

ξεχωρίζονται).

• Οι δυναμικές γραμμές δεν τέμνονται και είναι πάντοτε κλειστές (οι πόλοι ενός μαγνήτη δεν

ξεχωρίζονται).

• Από κάθε σημείο του πεδίου μόνο μία δυναμική γραμμή περνάει.

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 10

Δυναμικές γραμμές ανάμεσα σε ομώνυμους πόλους.

Δυναμικές γραμμές ανάμεσα σε ετερώνυμους πόλους.

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 11

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 12

SΝ

Δυναμικές γραμμές πεταλοειδή μαγνήτη.

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 13

Το μαγνητικό πεδίο της.ΓηςMagnetic South

N

S

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 14

Ομογενές μαγνητικόπεδίο• Ονομάζεται το πεδίο στο οποίο η ένταση είναι ίδια

σε κάθε σημείο του.

• Οι δυναμικές γραμμές του πεδίου είναι παράλληλες.

B

Ν S

B

B

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 15

Αλληλεπίδραση ρευματοφόρου αγωγού

και μαγνήτη

Λίγη … Ιστορία

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 16

Στην αρχή ήταν ο…

Στην αρχή ήταν ο…

William

Gilbert 1540 - 1603

…μετά ήρθαν και άλλοι…

…μετά ήρθαν και άλλοι…

Otto von Guericke 1602 -

1686

Stephen Gray 1666 -

1736

Charles Dufay 1698

- 1739

Benjamin Franklin 1706 -

1790

Joseph

Priestley 1733 - 1804

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 17

και ακολούθησαν οι…

και ακολούθησαν οι…

Charles Coulomb 1736

- 1806 Henry

Cavendish 1731 - 1810

Alessandro Volta 1745 -

1827

…μέχρι να φτάσουμε στον …

Heinrich von Kleist 1700 -

1748

Pieter van Musschenbro

ek 1692 - 1761

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 18

Τον Ιούλιο του 1820,

ενώ οι Έλληνες είναι υποδουλωμένοι στους Τούρκους

ο Αλέξανδρος Υψηλάντης

αναλαμβάνει επικεφαλής της Φιλικής Εταιρείας,

Τότε … 1792 - 1828

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 19

Hans Christian Oersted (1777-

1851)

… στην Κοπεγχάγη,

ο Hans Christian Oersted έχοντας εκτελέσει επανειλημμένα πειράματα, ανακοινώνει ότι

υπάρχει σχέση ανάμεσα στον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό.Πιο συγκεκριμένα, διαπιστώνει ότι:

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 20

Το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί Μαγνητικό πεδίο

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 21

• Γύρωαπόρευματοφόρου

ς αγωγούς δημιουργείται

μαγνητικό.πεδίο

• Οι μαγνήτες που θα

βρεθούν μέσα’ σ αυτό θα

δεχτούν.δύναμη

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 22

• Όταν έναςρευματοφόρος αγωγός βρεθεί

μέσα σε μαγνητικό

πεδίο δέχεται δύναμη από

.αυτό

• Γύρωαπό ρευματοφόρους

αγωγούς δημιουργείται

.μαγνητικό πεδίο

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 23

Καλό!Μπορεί όμως να

συμβεί το αντίστροφ

ο;

Το πείραμα του Oersted μας , έδειξε ότι οι μαγνήτες όταν

βρεθούν κοντά σε , ρευματοφόρο αγωγό

. εκτρέπονται Το ρεύμα λοιπόν ασκεί

δύναμη πάνω στους. μαγνήτες

Το πείραμα του Oersted μας , έδειξε ότι οι μαγνήτες όταν

βρεθούν κοντά σε , ρευματοφόρο αγωγό

. εκτρέπονται Το ρεύμα λοιπόν ασκεί

δύναμη πάνω στους. μαγνήτες

Βέβαια. Οι μαγνήτες μπορούν να ασκούν δύναμη

σε φορτία που κινούνται ( εκτροπή από την πορεία

- τους σωλήνας CROOKES) και σε αγωγό που διαρρέεται

από ρεύμα.

Βέβαια. Οι μαγνήτες μπορούν να ασκούν δύναμη

σε φορτία που κινούνται ( εκτροπή από την πορεία

- τους σωλήνας CROOKES) και σε αγωγό που διαρρέεται

από ρεύμα.

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 24

Για να το δείξουμε μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα πεταλοειδή μαγνήτη και ένα ρευματοφόρο αγωγό

Η δύναμη αυτή που ασκείται από το μαγνητικό πεδίο στο ρευματοφόρο

αγωγό ονομάζεται δύναμη Laplace.

Η δύναμη αυτή που ασκείται από το μαγνητικό πεδίο στο ρευματοφόρο

αγωγό ονομάζεται δύναμη Laplace.

FL

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 25

Πού οφείλονται οι μαγνητικές ιδιότητες των

σωμάτων;

+πυρήνας

ηλεκτρόνιο

-

S N

S N S N

NS S NS N S N

S N S N S NS NS N S NS NS N

Οι πόλοι ενός μαγνήτη δεν μπορούν να ξεχωρίσουν ο ένας από τον άλλο.

Οι πόλοι ενός μαγνήτη δεν μπορούν να ξεχωρίσουν ο ένας από τον άλλο.

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 26

Περιοχές WeissΜέσα στα μαγνητικά υλικά δημιουργούνται μικρές μαγνητικές περιοχές (Weiss) με εύρος 10-3mm περίπου, που συμπεριφέρονται σαν μαγνήτες.

Μέσα στα μαγνητικά υλικά δημιουργούνται μικρές μαγνητικές περιοχές (Weiss) με εύρος 10-3mm περίπου, που συμπεριφέρονται σαν μαγνήτες.

πριν μετά

Ι. Κανελλόπουλος-Φυσικός 27

Θερμοκρασία CurieΕίναι η θερμοκρασία πέραν της οποίας αν θερμάνουμε ένα σιδηρομαγνητικό υλικό χάνει τις μαγνητικές του ιδιότητες.

Είναι η θερμοκρασία πέραν της οποίας αν θερμάνουμε ένα σιδηρομαγνητικό υλικό χάνει τις μαγνητικές του ιδιότητες.

π.χ. για το σίδηρο TC=768 0C.π.χ. για το σίδηρο TC=768 0C.