Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład jedenasty 23 marca 2010.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład jedenasty 23 marca 2010."— Zapis prezentacji:

1 Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład jedenasty 23 marca 2010

2 Z ostatniego wykładu Ogniwo paliwowe Detektor macierzowy CCD II prawo Kirchhoffa Ładowanie kondensatora przez opornik Obwody RC: całkujący i różniczkujący Praca i moc prądu elektrycznego Dopasowanie oporowe Oddziaływanie przewodów z prądem

3 Rafa ł Dunin-Borkowski, twórca i dyrektor

4 19/03/2007

5 7/12/2007 A.P. Møller

6 Zajrze ć do zł ą cza p-n

7

8 Pole magnetyczne wokół przewodów z pr ą dem Prosty przewód I

9 Pole magnetyczne wokół przewodów z pr ą dem Pętla

10 Oddziaływanie przewodów z pr ą dem dl r dB dF Wzór niesymetryczny! Co z III zasadą dynamiki? Prawo Biota-Savarta Siła elektrodynamiczna gdzie Wyjaśnienie (na dziś): obwody powinny być zamknięte i traktowane jako całość I dl I

11 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 T, przy powierzchni silnych magnesów stałych 1 T, magnesy nadprzewodzące 10 T, pola impulsowe 10 2 T, metody z eksplozją 10 3 T W prawie Biota-Savarta 0 = N/A 2 dlaczego wartość umowna?

12 Zobaczy ć pole magnetyczne: nanomagnes w nanorurce w ę glowej

13 Magnesy – najsilniejsze pola Nadprzewodnikowe20 T Bittera35 T Hybrydowe45 T Impulsowe90 T Niszczące ~1000 T Ośrodki: NMFL: Floryda, Los Alamos Grenoble Toulouse Nijmegen

14 Magnes nadprzewodz ą cy Standard w laboratorium 8 T split coil Warszawa, Hoża 69

15 Wył ą cznik nadprzewodnikowy grzanie

16 New World Record for Superconducting Coil Performance (2007) 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. 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. Solenoid magnet of YBCO superconductor with 82 mm winding diameter and 52 mm winding height.

17 Laboratory Sets Two New World Records for Magnet Strength (2009) The world-record YBCO coil is test-fitted onto the probe in June National High Magnetic Field Laboratory, TALLAHASSEE, Fla. October 2008: 33.8 tesla when tested in a small- bore 31-tesla magnet July 2009: 10.4 tesla on its own; 27.4 tesla when tested in a large-bore 19.9-tesla magnet

18 Brutalna siła: magnes Bittera

19 Magnes Bittera 35 T w NHMFL Strength35 tesla TypeResistive Bore size32 mm (~1.25 inches) Online sinceDecember 2005 Cost$0.5 million Weight2,500 kg (2.75 tons) Height1.52 meters (~5 feet) Water used per minute 139 liters (~37 gallons) Power required19.6 MW National High Magnetic Field Laboratory

20 Impulsowe pole magnetyczne Toulouse, Francja

21 Impulsowe pola magnetyczne Capacitor Bank-Driven Magnets FieldDurationBore 50 T Short Pulse25 msec24 mm 50 T Mid-Pulse400 msec15 mm 40 T Mid-Pulse400 msec24 mm 65 T Short Pulse25 msec15 mm 60 T Short Pulse40 msec9.8 mm 300 T Single Turn6 µsec10 mm Florida State University

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

23 Amper absolutny Definicja: natężenie prądu, który płynąc w równoległych przewodach oddalonych o 1 m wytwarza siłę N Ta definicja wyjaśnia umowny charakter wartości 0 Konsekwencja: 1 C = 1 A s

24 Pole na powierzchni drutu W zależności od wektora gęstości prądu Ograniczenia w zastosowaniu drutu nadprzewodnikowego 1.Krytyczna gęstość prądu 2.Krytyczna indukcja pola magnetycznego Wniosek: opłaca się podzielić prąd między wiele drutów

25 Drut nadprzewodnikowy

26 Symetria pola magnetycznego przewodnika prostoliniowego I A co z symetrią? Pseudowektor B = =

27 Pole przewodnika prostoliniowego Symetria respektowana I B

28 Pole w ś rodku pier ś cienia z pr ą dem dl r B czyli A więc Wniosek: przybliżenie długiego przewodu ma sens

29 Pole na osi pier ś cienia z pr ą dem dl r B czyli albo R z/r B/B max

30 Cewki Helmholtza d d/R = 1.2 d/R = 1.0 d/R = 0.8 B/B 0 z/R 1%

31 Siła Lorentza Siła elektrodynamiczna Siła Lorenza

32 Siła Lorentza Hendrik Antoon Lorentz ( )

33 Siła Lorentza

34 B Efekt Halla q v F l = qvB F = q Koncentracja i znak nośników Pomiar indukcji pola magnetycznego


Pobierz ppt "Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład jedenasty 23 marca 2010."

Podobne prezentacje


Reklamy Google