280 likes | 460 Views
Upozornění. Vydržte prosím až do konce přednášky Neoblékejte se jako Spiderman Dotazy zodpovíme na konci Po nás přijdou další…. Hrátky s magnety a cívkami. Barbora Moravcová Petr Štěpánek Jan Velechovský Petr Vacek. 30.11.2006. Obsah. Motivace Historie Elektrostatika Pokus
E N D
Upozornění • Vydržte prosím až do konce přednášky • Neoblékejte se jako Spiderman • Dotazy zodpovíme na konci • Po nás přijdou další…
Hrátky s magnety a cívkami Barbora Moravcová Petr Štěpánek Jan Velechovský Petr Vacek 30.11.2006
Obsah • Motivace • Historie • Elektrostatika • Pokus • Magnetismus • Pokusy • Závěr • Zdroje a poděkování
Motivace • Aneb bez tohoto nemůžete žít!
Historie • 1800– první stálý zdroj elektrického proudu, galvanický článek A. Volty • 1820 - H. Ch. Oersted zjistil, že se magnetická střelka vychyluje v blízkosti vodiče s proudem • 1831 - M. Faraday objevil elektromagnetickou indukci • 1833 - H. E. Lenz formuloval zákon o směru indukovaného proudu • 1865 - J. C. Maxwell zveřejnil teorii elektromagnetického pole, jeden ze základních pilířů klasické fyziky • 1866 - W. v. Siemens vynalezl první dynamoelektrický stroj, přeměňující mechanickou energii na energii elektrickou • 1900- M. Planck vyslovil tzv. kvantovou hypotézu, která se stala podnětem ke vzniku moderní fyziky
Elektrostatika • První zkoumané elektrické vlastnosti • Od starověku známa a využívána živočišná elektřina (úhoř elektrický 600V) • V 17 a 18. století jsou pokusy velmi populární i mezi šlechtou • 1753 (Boston) Franklin dokázal elektrickou povahu blesku • Prokop Diviš • Luigi Galvani objevil "živočišnou elektřinu"
Elektrostatika • Využití • Xerografie (1938) • elektrostatického kopírování (laserová tiskárna) • Elektrostatický odlučovač • Třídění rud • Elektrostatické stříkání • Piezoelektřina • Urychlovače částic • Reklamy všeho druhu 2006 New York International Auto Show
Elektrostatika - pokus • Elektrostatické kyvadlo
Magnetické pole • Čína - kompas • Hans Christian Oersted -1820 vychylování magnetky elektrickým proudem • Michael Faraday – 1831 objevil elektromagnetickou indukci, elektromagnetické rotace, která je principem elektromotoru • James Clark Maxwell – 1855 matematické vyjádření pojmu siločar, dynamická teorie EM pole
Magnetické pole • Magnetické pole vzniká pohybem nabitých částic • Kolem trvalého magnetu existuje magnetické pole • Uzavřené křivky na rozdíl od elektrických siločar Magnetické indukční čáry v okolí přímého vodiče s proudem Helmholzova cívka
Magnetické pole kolem cívky • Rotace magnetických domén • Applet
Urychlovač koule • Model pokusu
Numerická simulace • Bez odporu
Numerická simulace • Nízký odpor
Numerická simulace • Pouze odpor vzduchu
Numerická simulace • „Nadkritický“ odpor
Proč se to nepovedlo • „Příroda je děvka!!“ • [Ing. Libor Škoda, 7.11.2006, ZFM, B-103]
Proč se to nepovedlo • A teď vážně • Špatný kontakt • Gyroskopický efekt • špatný bazický tvar dráhy • (viz letní semestr) • Vysoká technologická náročnost • Pokračování … příště
Lenzův zákon • Indukovaný elektrický proud v uzavřeném obvodu má takový směr, že svým magnetickým polem působí proti změně magnetického indukčního toku, která je jeho příčinou. • Tramvaje, asynchronní motory, urychlovače (na horské dráze, maglev atd.) … • Princip elektromagnetické indukce • Applet • Video
Pokus #3 • VIDEO
Závěr • Co si máte odnést • Nic není zadarmo, nás to stálo 124,- Kč • (a grant jsme nedostali, možná příště…) • Rozpočet CERNu je odhadem asi: 30mld Kč • Nic se nemusí podařit napoprvé • I vodivé věci mohou být nevodivé • Co si můžete odnést • Nejnovější nejexkluzivnější prototyp cyklického lineárního urychlovače koulí – dražba bude.
Zdroje • http://lucy.troja.mff.cuni.cz/~tichy/elektross/ • Prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc. [29.11.2006] • http://www.walter-fendt.de/ph11e/ • Walter Fendt [29.11.2006] - applety • http://www.cez.cz/presentation/static/miniencyklopedie_elektriny/obsah.htm • Kolektiv [29.11.2006] • http://www.sweb.cz/radek.jandora/ • Radek Jandora [29.11.2006] • http://www.profimedia.cz • T. Hoenig (fotograf) [29.11.2006] • http://www.cosi.org • [28.11.2006] • http://www.converter.cz • [29.11.2006] • Slečna Wikipedia, Pan Google a další…
Poděkování • UK-Matfyz: • RNDr. Martin Vlach; RNDr. Naďa Žaludová • RNDr. Petr Zinburg; RNDr. Vojtěch Hanzal • Ing. Vojtěch Svoboda, CSc. • Rodinným příslušníkům, naší skříni, pájce, ruční pilce a především ruční frézce a tavné pistoli která to všechno stmelila.
Těšte se na Urychlovače a jejich aplikace • Miroslav Šála, Daniela Černá, Jan Fencl, Richard Nykl
Videa • Doprovodné soubory ke stažení na níže uvedené adrese • http://rapidshare.com/files/8159672/Video3.zip.html