1 / 24

Elektryczno ść i Magnetyzm

Elektryczno ść i Magnetyzm. Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk. Wykład dwunasty 25 marca 2010. Z ostatniego wykładu. Holografia elektronowa wykrywa pole elektryczne i magnetyczne w nanoskali Prawo Biota-Savarta – co mu brakuje?

jontae
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: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwunasty 25 marca 2010

  2. Z ostatniego wykładu • Holografia elektronowa wykrywa pole elektryczne i magnetyczne w nanoskali • Prawo Biota-Savarta – co mu brakuje? • Układy do wytwarzania silnych pól magnetycznych: metody, ośrodki • Symetria, pseudowektor B • Pole magnetyczne od odcinka drutu i pętli z prądem (na osi), cewki Helmholtza, amper absolutny • Siła Lorentza • Efekt Halla

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

  4. Efekt Halla Kwantowy efekt Halla: von Klitzing, Nobel 1985 Anomalny efekt Halla: namagnesowanie zamiast B 1855 - 1938 Spinowy efekt Halla: prąd spinowy, rozdzielenie spinów Klaus von Klitzing (ur. 28 czerwca 1943 w Środzie Wielkopolskiej)

  5. Zwojnicapole magnetyczne na osi W przekroju 1 2 x liniowa gęstość prądu  Na końcu długiej zwojnicy

  6. Jak rysować pole zwojnicy? NIEPOPRAWNIE! Klucz: A + B (A. Szymacha): dwie połowy strumienia

  7. S Prawo Ampère’a I Uwaga: konwencja orientacji brzegu i wektora normalnego B Z twierdzenia Stokesa Postać lokalna prawa Ampère’a André-Marie Ampère(1775 - 1836)

  8. Zastosowanie prawa Ampère’a Całka po okręgu wokół przewodu z prądem I B R Wniosek: pole takie samo dla każdego rozkładu prądu o cylindrycznej symetrii, w szczególności na powierzchni drutu nadprzewodzącego (wykład 11)

  9. Długa zwojnica prościej Z prawa Ampère’a Zaniedbujemy pole na zewnątrz Stąd Uwaga: natężenie prądu I obiegającego zwojnicę jest n razy większe, niż natężenie prądu doprowadzonego (n – liczba zwojów)

  10. Zwojnica toroidalna – przybliżenie zwojnicy nieskończenie długiej

  11. Nanomagnesy w bakterii http://www.rafaldb.com/gallery/index.html The image shows the magnetic field lines in a single bacterial cell. The fine white lines are the magnetic field lines in the cell, which were measured using off-axis electron holography. Such bacteria live in sediments and bodies of water, and move parallel to geomagnetic field lines as a result of the torque exerted on their magnetosome chains by the earth's magnetic field. Acknowledgments: Richard Frankel, Mihaly Posfai, Peter Buseck, Rafal Dunin-Borkowski

  12. Jak szukać monopoli magnetycznych? • Wyciąganie z materii polem magnetycznymSearch for Magnetic-Monopole Production by 300-GeV Protons R. A. Carrigan, Jr., et al., Phys. Rev. D 8, 3717 - 3720 (1973) • Prąd indukcyjny w pętli nadprzewodzącejSearch for monopoles using superconducting quantum interference device (SQUID)Y. H. Yuan, arXiv:physics/0512220v3 • Theoretical and experimental status of magnetic monopolesMilton KA, REPORTS ON PROGRESS IN PHYSICS, 69 (6): 1637-1711 (2006)

  13. Potencjał wektorowy A Czy można znaleźć opis pola magnetycznegoprzy użyciu (nie pseudo)wektora? I Propozycja: potencjał wektorowy Czy istnieje A = (0,0,A())? Sprawdźmy: Co otrzymamy dodając te wiry? Trzeba więc czyli Uwaga: A jest określone z dokładnością do pola bezwirowego (cechowanie).

  14. Kłopot z prawem Ampère’a I

  15. Rada: prąd przesunięcia Naturalny postulat: prąd przesunięcia jest także źródłem krążenia pola magnetycznego W wersji lokalnej mamy wyrażenie z gęstością prądu przesunięcia

  16. Stabilność • Twierdzenie Earnshawa (1842) • Wersja oryginalna: Układ ładunków elektrycznych nie może pozostawać w statycznej równowadze • Wersja rozszerzona na magnetostatykę Samuel Earnshaw (1805-1888)

  17. S N I I Sposoby na twierdzenie Earnshawa • Pułapka magnetostatyczna 2D: więzy • Levitron: zjawisko dynamiczne

  18. Stabilność w polu magnetycznym • Twierdzenie Ernshawa: Statyczny układ pól elektrycznego i magnetycznego nie może być stabilny • Lewitron • Pułapki magnetyczne

  19. Nobel 2001 "for the achievement of Bose-Einstein condensation in dilute gases of alkali atoms, and for early fundamental studies of the properties of the condensates". Eric A. CornellJILA and National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, Colorado, USA Wolfgang KetterleMassachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, Massachusetts, USA Carl E. WiemanJILA and University of Colorado, Boulder, Colorado, USA

  20. Wykorzystujemy tożsamość Ramka z prądem w polu magnetycznym F2 n b I czyli a B F1 M = ISn – moment magnetyczny [Am2]

  21. Moment magnetyczny • Jak elektryczny moment dipolowy • Moment siły proporcjonalny do B • Siła proporcjonalna do gradientu • Ładunek magnetyczny? • Pole B jest bezźródłowe

  22. Modele silnika elektrycznego prądu stałego Z komutatorem Bez komutatora

  23. Moment magnetyczny jako oscylator Moment zwrotny dąży do ustawienia M wzdłuż B Gdy M tworzy z B kąt  gdzie J – moment bezwładności Zatem częstość własna Moment magnetyczny posiadają także ciała namagnesowane, np. igła magnetyczna Uproszczenie: zaniedbujemy efekty żyroskopowe, szczególnie ważne w skali mikroskopowej

  24. Magnetyczny rezonans jądrowy

More Related