Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 Człowiek Najlepsza Inwestycja

1. Projekt ,,ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE ” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Fundusz Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 Człowiek Najlepsza Inwestycja

2. ID grupy: 96/35_mp_g1 Kompetencja: Matematyczno-przyrodnicza Temat projektu: ,,Szukanie igły w stogu siana” Semestr: III Rok szkolny: 2011/2012 Zespół Szkół w Wicku Gimnazjum w Wicku

3. Członkowie naszej grupy: Opiekun grupy: Andrzej Bladoszewski Lider : Daniel Woszczyna Zastępca lidera: Szymon Podolak Kronikarz: Angelika Manthey Członkowie: Kamila Dołżycka Robert Piotrowski Paweł Król Daria Rzepka Kamil Popielarz Karolina Boyke Malwina Dudzik Karolina Ślusarek Maciej Gryckiewicz

4. ,,Szukanie igły w stogu siana”

5. Magnetyzm

6. Oto kilka pojęć pomocnych w zrozumieniu magnetyzmu

7. Magnetyzm- zespół zjawisk fizycznych związanych z polem magnetycznym, które może być wytwarzane zarówno przez prąd elektryczny jak i przez materiały magnetyczne.

8. Magnes - Rodzaje magnesów: ciało lub urządzenie wytwarzające stałe pole magnetyczne. • samarowo-kobaltowe • neodymowe • ceramiczne • plastyczne • alnico

9. Ferromagnetyk- ciało zbudowane z domen magnetycznych, wykazujące silne właściwości magnetyczne Domeny magnetyczne- bardzo małe obszary namagnesowania wewnątrz ferromagnetyka

10. Magnes trwały- ferromagnetyk po uporządkowaniu domen magnetycznych Namagnesowanie- stan uporządkowania domen magnetycznych w ferromagnetykach

11. Ferromagnetyk z nieuporządkowanymi domenami magnetycznymi Domeny magnetyczne uporządkowane Aby uporządkować domeny magnetyczne należy przesunąć jednym z biegunów magnesu wzdłuż sztabki ferromagnetyka. Po uporządkowaniu domen magnetycznych ferromagnetyk staje się magnesem trwałym.

12. Doświadczenia ,,magnetyczne’’

14. Podstawowe wiadomości o magnesach

15. Każdy magnes ma dwa bieguny: *północny (N) *południowy (S) Magnesy zwrócone do siebie biegunami różnoimiennymi przyciągają się, a zwrócone biegunami jednoimiennymi - odpychają.

16. Bieguny magnetyczne- miejsca na powierzchni Ziemi, w którym linie pola magnetycznego Ziemi tworzą kąt 90° z powierzchnią

17. Umieszczenie biegunów ziemi Ziemia ma dwa bieguny magnetyczne, które nie pokrywają się z biegunami geograficznymi. Magnetyczny biegun północny leży w pobliżu bieguna geograficznego południowego, a magnetyczny biegun południowy leży w pobliżu bieguna geograficznego północnego.

18. Magnetyzm ziemi Jak dotąd nie udało się wyjaśnić pochodzenia pola magnetycznego Ziemi. Jeden z największych fizyków w dziejach ludzkości, Albert Einstein uważał kwestię magnetyzmu naszej planety za jedną z głównych zagadek XX wieku. Większość ludzi traktuje obecność pola magnetycznego jak zupełnie naturalne zjawisko, nikt nie zawraca sobie głowy przyczyną jego istnienia. Powszechnie też używamy określenia północ - południe dla wyznaczenia kierunku w przestrzeni. Mimo to niewiele osób zastanawia się nad sposobem działania kompasu ani nad tym, dlaczego jego igła wskazuje północ a nie na przykład wschód.

19. Dawne wykorzystanie pola magnetycznego przez żeglarzy Własności kawałków magnetytu, ustawiających się według linii sił ziemskiego pola magnetycznego, były z pewnością znane w Chinach. Stamtąd zapewne przywożono magnetyczne figurki, które zawieszone na nitce wskazywały stały kierunek. Znane są także przyrządy z magnesów oprawnych w lekkie drewno, wskazujące kierunek po położeniu na wodzie.

20. Burza magnetyczna Nagłe i intensywne zaburzenia pola magnetycznego Ziemi (magnetosfery). Zaburzenia te są związane ze słonecznymi koronalnymi wyrzutami masy i burzami słonecznymi, które wywołują gwałtowne zmiany natężenia wiatru słonecznego, a te docierają do magnetosfery Ziemi w ciągu 20-70 godzin od rozbłysku na Słońcu. Tylko wyrzuty w kierunku Ziemi wywołują burze magnetyczne.

21. Zorza Polarna • Są to migotliwe kolorowe świetlne draperie i olbrzymie połyskujące wstęgi • występują w Norwegii, Kanadzie, Szkocji • Może być ona biała albo zabarwiona na czerwono, zielono, żółto luib niebiesko • Cząstki atomów, wystrzeliwane są ze słońca wędrują ku Ziemi, zderzają się z atomami w naszej atmosferze i wytwarzają światło o innym zabarwieniu. Dzieje się tak pomiędzy 80 i 600 km nad ziemią.

22. Hans Christian Oersted Duński fizyk i chemik, najbardziej znany z odkrycia zjawiska elektromagnetyzmu. W prostym eksperymencie pokazał, że igła kompasu odchyla się pod wpływem prądu w przewodzie.

23. Nasze doświadczenia

24. Do wykonania doświadczenia potrzebowaliśmy :baterię, gwóźdź, drut, taśmę. • na początku odgięliśmy oba kontakty baterii , kolejno końce drutu owinęliśmy wokół dwóch biegunów baterii, a następnie owinęliśmy nim gwóźdź. Wszystko owinęliśmy taśmą. • Wnioski: Energia z baterii przepływała przez drut do gwoździa. Efektem tego doświadczenia było to, iż szpilki i agrafki przyczepiały się do gwoździa. Wykonanie elektromagnesu

25. Do przygotowania doświadczenia potrzebowaliśmy: baterii , przewodów oraz kompasu. • Po podłączeniu przewodu do baterii złączeniu igła kompasu poruszała się wraz z miejscem połączenia przewodów. • A oto wnioski: zmiana kierunku przepływu prądu powoduje zmianę ustawienia się igły kompasu. Wynika to z tego , że zmienia się też kierunek i zwrot pola magnetycznego. • Kilka zdjęć z doświadczeń :

27. Michael Faraday Fizyk i chemik angielski, jeden z najwybitniejszych uczonych XIX w. Faraday odkrył zjawisko samoindukcji, zbudował pierwszy model silnika elektrycznego. Faraday wprowadził pojęcie linii sił pola i wysunął twierdzenie, że ładunki elektryczne działają na siebie za pomocą takiego pola. Prawo Faradaya ma podstawowe znaczenie w teorii elektromagnetyzmu. Indukcja elektromagnetyczna może być wykorzystana do wytwarzania prądu elektrycznego, co zademonstrował sam Faraday budując pierwszą prądnicę. Nowoczesne generatory elektryczne stosowane obecnie są oczywiście znacznie bardziej złożone, jednak wszystkie opierają się na tej samej zasadzie – indukcji elektromagnetycznej.

28. Indukcja elektromagnetyczna - zjawisko powstawania siły elektromotorycznej w przewodniku na skutek zmian strumienia pola magnetycznego. Zmiana ta może być spowodowana zmianami pola magnetycznego lub względnym ruchem przewodnika i źródła pola magnetycznego.

29. Prądnica Głównymi częściami prądnicy jest stojan (nieruchoma część związana z obudową) oraz wirnik (rotor, część wirująca wewnątrz stojana). Uzwojenie cewki umieszczonej w wirniku prądnicy przecina linie pola magnetycznego wytwarzanego przez uzwojenie wzbudzające i dzięki temu indukuje się w nim zmienna siła elektromotoryczna.

30. Transformator 1.Budowa 2. Zasada działania

31. Transformator zbudowany jest z dwóch lub więcej cewek (zwanych uzwojeniami), nawiniętych na wspólny rdzeń magnetyczny wykonany zazwyczaj z materiału ferromagnetycznego. Oba obwody są zazwyczaj odseparowane galwanicznie, co oznacza, że nie ma połączenia elektrycznego pomiędzy uzwojeniami, a energia przekazywana jest przez pole magnetyczne. Wyjątkiem jest autotransformator, w którym uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne posiadają część wspólną i są ze sobą połączone galwanicznie. Budowa

32. Jedno z uzwojeń (zwane pierwotnym) podłączone jest do źródła prądu przemiennego. Powoduje to przepływ w nim prądu przemiennego. Przemienny prąd wywołuje powstanie zmiennego pola magnetycznego. Zmienny strumień pola magnetycznego, przewodzony przez rdzeń transformatora, przepływa przez pozostałe cewki (zwane wtórnymi). Zmiana strumienia pola magnetycznego w cewkach wtórnych wywołuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej– powstaje w nich zmienna siła elektromotoryczna (napięcie). Zasada działania

33. Oznaczanie biegunowości magnetycznej przewodnika kołowego, przez który płynieprąd elektryczny

34. Prąd w przewodniku kołowym płynie zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a przewodnik leży w płaszczyźnie. Prostopadle ,,wkręcana’’ śruba prawoskrętna swoim przesuwającym się końcem pokaże biegun północny, przed tobą będzie więc biegun południowy. Metoda śruby prawoskrętnej

36. Jeśli palce prawej dłoni ułożysz tak, żeby wskazywały kierunek przepływu prądu, to odgięty kciuk wskaże północny biegun magnetyczny zwojnicy. Zwojnica

37. Podstawowymi elementami typowych bramek antykradzieżowych są nadajnik i odbiornik, umieszczone w obudowach znajdujących się po obydwu stronach przejścia dla klientów. Nadajnik emituje pole wysokiej lub niskiej częstotliwości. Gdy etykieta zabezpieczająca znajdzie się w polu działania anteny, uruchamiany jest alarm. Pole elektromagnetyczne, emitowane przez nadajnik bramki, działa na znajdujące się w pobliżu osoby - pracowników sklepu oraz klientów. Bramki magnetyczne w sklepach

38. Bramki magnetyczne

39. Nasza praca podczas nocki z 7 na 8 października

40. 7 października zajęcia projektowe odbywały się od godziny 15 do 1 w nocy. Podczas zajęć wykonywaliśmy plakaty o powstawaniu zorzy polarnej i gromadziliśmy kolejne informacje o magnetyzmie. O godzinie 23:45 nasza grupa prezentowała własną prezentację grupie przeciwnej. Kiedy zajęcia dobiegły końca mogliśmy wybrać film, który chcieliśmy obejrzeć. Pobudka była bardzo wcześnie, już 0 7:00, więc nie odbyło się bez marudzenia : )

41. Oto kilka zdjęć z nocki

43. klimat • organizmy żywe • znaczenie dla gospodarki Wpływ pola magnetycznego Ziemi na:

44. Magnetyczne pole Ziemi ma też wpływ na klimat. Rytm życia- zmieniające się pory roku, zmiany globalne- pływy, prądy morskie- wszystko to jest „małym efektem aktywności naszej planety” Klimat

45. Magnetyzm wykorzystują zwierzęta np. łosie, pszczoły, ptaki do nawigacji gdyż posiadają one ziarna magnetyczne. Dzięki temu, że ziemia jest dużym elektromagnesem, życie na ziemi jest możliwe ponieważ pole magnetyczne odpycha wiatry słoneczne na bieguny tworząc zorze polarną. Organizmy żywe

46. Burze słoneczne i zorze, mają znaczny wpływ na Ziemię. Zaburzają odbiór fal radiowych lub sieją spustoszenie w gospodarce energetycznej i sieci komunikacyjnej na Ziemi. Wpływ an gospodarkę

47. Burze magnetyczne powodują utratę łączności radiowej, również z satelitami. Utrzymywanie dobrej łączności radiowej ma zasadnicze znaczenie na przykład w komunikacji lotniczej . Znane są przypadki popełniania błędów w nawigacji morskiej spowodowane burzami magnetycznymi. Zmiany pola magnetycznego na powierzchni Ziemi mogą powodować awarie na dużych obszarach, takie jak np. awaria głównego transformatora energetycznego w New Jersey w 1989r Zaburzenia geomagnetyczne ziemi mogą zakłócić działanie systemów zdalnej sygnalizacji.