1 / 24

Elektryczno ść i Magnetyzm

Elektryczno ść i Magnetyzm. Wykład: Jan Gaj Pokazy: Piotr Kossacki, Tomasz Kazimierczuk. Wykład dziewiąty 18 marca 2008. Z poprzedniego wykładu. Ogniwo paliwowe Detektor CCD Praca i moc prądu elektrycznego Dopasowanie oporowe II prawo Kirchhoffa Kompensacyjny pomiar napięcia

iren
Download Presentation

Elektryczno ść i Magnetyzm

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Elektryczność i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Piotr Kossacki, Tomasz Kazimierczuk Wykład dziewiąty 18 marca 2008

  2. Z poprzedniego wykładu • Ogniwo paliwowe • Detektor CCD • Praca i moc prądu elektrycznego • Dopasowanie oporowe • II prawo Kirchhoffa • Kompensacyjny pomiar napięcia • Kondensator w obwodach: ładowanie, generator z neonówką, obwód RC różniczkujący i całkujący

  3. Oddziaływanie przewodów z prądem Prawo Biota-Savarta Co z III zasadą dynamiki? dF dl’ gdzie B Siła elektrodynamiczna r dl Wzór niesymetryczny! Wyjaśnienie (na dziś): obwody powinny być zamknięte i traktowane jako całość

  4. Pole magnetyczne • Pośrednictwo: prąd  pole magnetyczne  prąd • Indukcja B zdefiniowana przez siłę działającą na przewodnik z prądem • Jednostka: tesla 1 T = 1 N/(Am) • Rzędy wielkości: pole Ziemi 310-5 T, przy powierzchni silnych magnesów stałych 1 T, magnesy nadprzewodzące 10 T, pola impulsowe 102 T, metody z eksplozją 103 T • W prawie Biota-Savarta 0 = 410-7 Nm/A2 • dlaczego wartość umowna?

  5. Magnesy – najsilniejsze pola • Nadprzewodnikowe 20 T • Bittera 35 T • Hybrydowe 45 T • Impulsowe 90 T • Niszczące ~1000 T • Ośrodki: • Floryda, Los Alamos http://www.magnet.fsu.edu/ • Grenoble http://ghmfl.grenoble.cnrs.fr/ • Toulouse http://www.lncmp.org/ • Nijmegen http://www.hfml.ru.nl/

  6. Magnes nadprzewodzący Standard w laboratorium 8 T split coil

  7. Wyłącznik nadprzewodnikowy grzanie

  8. New World Record for Superconducting Coil Performance The recent test of the small coil is a first demonstration that HTS/YBCO conductor development has advanced to produce long lengths of high quality conductor required for magnet applications. A superconducting coil made from YBCO conductor, also known as 2G second generation or Y123, was operated recently to a world record field of 26.8 Tesla. The coil, fabricated by SuperPower Inc. in collaboration with the NHMFL, was tested at a temperature of 4 Kelvin in the Large Bore Resistive Magnet in a background field of 19 Tesla. The so-called High Temperature Superconductors (HTS), including YBCO, when used at very low temperatures have properties that will allow superconducting magnets to operate at fields much higher than previously, ultimately X2 and X3 times greater. The availability of such high fields will dramatically increase the performance of traditional applications of superconducting magnets such as NMR and will make feasible entirely new applications for medicine and high energy physics. Solenoid magnet of YBCO superconductor with 82 mm winding diameter and 52 mm winding height.

  9. Brutalna siła: magnes Bittera

  10. Magnes Bittera 35 T w NHMFL

  11. Impulsowe pole magnetyczne http://www.lncmp.org/facilities/GB/coils.htm

  12. Impulsowe pola magnetyczne http://www.magnet.fsu.edu/usershub/scientificdivisions/pulsedfield/overview.html

  13. Pole odcinka przewodu y I el A więc w granicy nieskończenie długiego przewodu 2 1 x Siła działająca na równoległy przewód o długości l Awięc siła przyciągająca przy zgodnych kierunkach prądu!

  14. Amper absolutny • Definicja: natężenie prądu, który płynąc w równoległych przewodach oddalonych o 1 m wytwarza siłę 210-7 N • Ta definicja wyjaśnia umowny charakter wartości 0 • Konsekwencja: 1 C = 1 As

  15. Pole na powierzchni drutu W zależności od wektora gęstości prądu • Ograniczenia w zastosowaniu drutu nadprzewodnikowego • Krytyczna gęstość prądu • Krytyczna indukcja pola magnetycznego Wniosek: opłaca się podzielić prąd między wiele drutów

  16. Drut nadprzewodnikowy

  17. Symetria pola magnetycznego przewodnika prostoliniowego Pseudowektor B  I =  = A co z symetrią?

  18. Pole przewodnika prostoliniowego I Symetria respektowana

  19. Pole w środku pierścienia z prądem czyli B r A więc dl Wniosek: przybliżenie długiego przewodu ma sens

  20. B/Bmax z/r Pole na osi pierścienia z prądem B R czyli  r dl albo

  21. d/R = 0.8 d/R = 1.0 1% d/R = 1.2 Cewki Helmholtza d B/B0 z/R

  22. Siła Lorentza Siła elektrodynamiczna Siła Lorenza

  23. Siła Lorentza

  24. Fl = qvB  B v q + - + - + - + - + - - + - + + - - + - + + - + - + - + - - + Efekt Halla Fe = qe Koncentracja i znak nośników Pomiar indukcji pola magnetycznego

More Related