Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwunasty 25 marca 2010.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwunasty 25 marca 2010."— Zapis prezentacji:

1 Elektryczno ść 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 B q v F l = qvB F = q Koncentracja i znak nośników Pomiar indukcji pola magnetycznego

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

5 Zwojnica pole magnetyczne na osi W przekroju liniowa gęstość prądu 2 1 Na końcu długiej zwojnicy x

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

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

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

9 Długa zwojnica pro ś ciej Stąd Z prawa Ampèrea Uwaga: natężenie prądu I obiegającego zwojnicę jest n razy większe, niż natężenie prądu doprowadzonego (n – liczba zwojów) Zaniedbujemy pole na zewnątrz

10 Zwojnica toroidalna – przybli ż enie zwojnicy niesko ń czenie długiej

11 Nanomagnesy w bakterii 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 szuka ć monopoli magnetycznych? Wyciąganie z materii polem magnetycznym Search for Magnetic-Monopole Production by 300- GeV Protons R. A. Carrigan, Jr., et al., Phys. Rev. D 8, (1973) Prąd indukcyjny w pętli nadprzewodzącej Search for monopoles using superconducting quantum interference device (SQUID) Y. H. Yuan, arXiv:physics/ v3 Theoretical and experimental status of magnetic monopoles Milton KA, REPORTS ON PROGRESS IN PHYSICS, 69 (6): (2006)

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

14 Kłopot z prawem Ampèrea I

15 Rada: pr ą d przesuni ę cia W wersji lokalnej mamy wyrażenie z gęstością prądu przesunięcia Naturalny postulat: prąd przesunięcia jest także źródłem krążenia pola magnetycznego

16 Stabilno ść Twierdzenie Earnshawa (1842) Wersja oryginalna: Układ ładunków elektrycznych nie może pozostawać w statycznej równowadze Wersja rozszerzona na magnetostatykę Samuel Earnshaw ( )

17 Sposoby na twierdzenie Earnshawa Pułapka magnetostatyczna 2D: więzy Levitron: zjawisko dynamiczne Levitron I SNSN I

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

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

20 Ramka z prądem w polu magnetycznym a b I B F2F2 n F1F1 M = ISn – moment magnetyczny [Am 2 ] czyli Wykorzystujemy tożsamość

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 pr ą du stałego Z komutatorem Bez komutatora

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

24 Magnetyczny rezonans j ą drowy


Pobierz ppt "Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwunasty 25 marca 2010."

Podobne prezentacje


Reklamy Google