مغناطیس (2)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 14 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

تاریخچه

علم مغناطیس از این مشاهده که برخی سنگها (ماگنتیت) تکه‌های آهن را جذب می کردند سرچشمه گرفت. واژه مغناطیس از ماگنزیا یا واقع در آسیای صغیر ، یعنی محلی که این سنگها در آن پیدا شد، گرفته شده است. زمین به عنوان آهنربای دائمی بزرگ است که اثر جهت دهنده آن بر روی عقربه قطبهای آهنربا ، از زمانهای قدیم شناخته شده است. در سال 1820 اورستد کشف کرد که جریان الکتریکی در سیم نیز می‌تواند اثرهای مغناطیسی تولید کند، یعنی می‌تواند سمت گیری عقربه قطب نما را تغییر دهد.در سال 1878 رولاند (H.A.Rowland) در دانشگاه جان هاپکینز متوجه شد که یک جسم باردار در حال حرکت (که آزمایش او ، یک قرص باردار در حال دوران سریع) نیز منشاأ اثرهای مغناطیسی است. در واقع معلوم نیست که بار متحرک هم ارز جریان الکتریکی در سیم باشد. جهت مطالعه زندگینامه علمی رولاند فیزیکدان برجسته آمریکایی به کتاب زیر مراجعه شود:Phusics by John D.Miller,Physics Today , July 1976Rowland،s البته دو علم الکتریسیته و مغناطیس تا سال 1820 به موازات هم تکامل می یافت اما کشف بنیادی اورستد و سایر دانشمندان سبب شد که الکترومغناطیس به عنوان یک علم واحد مطرح شود. برای تشدید اثر مغناطیسی جریان الکتریکی در سیم می‌توان را به شکل پیچه‌ای با دورهای زیاد در آورد و در آن یک هسته آهنی قرار داد. این کار را می‌توان با یک آهنربای الکتریکی بزرگ ، از نوعی که معمولا در پژوهشگاههای برای کارهای پژوهشی مربوط به مغناطیس بکار می‌رود، انجام داد.

تولد میدان مغناطیسی

دومین میدانی که در مبحث الکترومغناطیس ظاهر می شود، میدان مغناطیسی است. این میدانها و به عبارت دقیقتر آثار این میدانها از زمانهای بسیار قدیم ، یعنی از همان وقتی که آثار مغناطیسهای طبیعی سنگ آهنربا (Fe3O4 یا اکسید آهن III) برای اولین بار مشاهده شد، شناخته شده‌اند. خواص شمال و جنوب یابی این ماده تاثیر مهمی بر دریانوردی و اکتشاف گذاشت با وجود این، جز در این مورد مغناطیس پدیده ای بود که کم مورد استفاده قرار می گرفت و کمتر نیز شناخته شده بود، تا اینکه در اوایل قرن نوزدهم اورستد دریافت که جریان الکتریکی میدان مغناطیسی تولید می‌کند.این کار تواأم با کارهای بعدی گاؤس ، هنری . فاراده و دیگران نشان دادند که این شراکت واقعی بین میدانهای الکتریکی و مغناطیسی وجود دارد و این دو توأم تحت عنوان میدان الکترومغناطیسی حضور دارند. به عبارتی این میدانها به طرز جدایی ناپذیری در هم آمیخته شده‌اند.

حوزه عمل و گسترش میدان مغناطیسی

تلاش مردان عمل به توسعه ماشینهای الکتریکی ، وسایل مخابراتی و رایانه‌ها منجر شد. این وسایل که پدیده مغناطیسی در آنها دخیل است نقش بسیار مهمی در زندگی روزمره ایفا می‌کنند. با گسترش و سریع علوم از اعتبار این علوم اولیه کاسته نمی‌شود و همیشه سازگاری خود را با کشفیات جدید حفظ می‌کند.

مغناطیسهای طبیعی و مصنوعی

بعضی از سنگهای آهن یاد شده در طبیعت خاصیت جذب اشیای آهنی کوچک ، مانند براده‌ها یا میخهای مجاور خود را دارند. اگر تکه‌ای از چنین سنگی را از ریسمانی بیاویزیم ، خودش را طوری قرار می‌دهد که راستایش از شمال به جنوب باشد، تکه‌های چنین سنگهایی به آهنربا یا مغناطیس معروف است.

یک تکه آهن یا فولاد با قرار گرفتن رد مجاورت آهنربا ، آهنربا یا مغناطیده می‌شود، یعنی توانایی جذب اشیای آهنی را کسب می‌کند. خواص مغناطیسی این تکه آهن یا فولاد هر چه به آهنربا نزدیکتر باشد، قویتر است. وقتی که تکه‌ای از آهن و آهنربا با یکدیگر تماس پیدا کنند ، مغناطش یا آهنربا شدگی به مقدار ماکزیمم (میخ آهنی که به آهنربا نزدیک شود خاصیت آهنربایی پیدا می‌کند و براده‌های آهنربا را جذب می‌کند) می‌باشد.

مغناطیس

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 25 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مغناطیس

گردآورنده:

شهرزاد زمانی

آدرس تحقیق:

Lereynne Pinsard-Gavdart

Lereynne. Pinsard@ chimsol.u-psud.fr

تاریخ تهیه : بهمن ماه 1382

مغناطیس: پدیده‌ای است که توسط آن مواد یک نیروی دافعه برروی مواد دیگر وارد می‌کنند. آهن- بعضی فولادها و بعضی املاح معدنی جزو این دسته مواد هستند. در واقعیت تمام مواد تحت تأثیر حضور یک میدان مغناطیسی تغییر جهت می‌دهند و میزان تأثیرپذیری آنها بقدری کم است که بدون وسایل مخصوصی آشکار نمی‌شوند.

نیروهای مغناطیسی، نیروهای بنیادی هستند که بدلیل ذرات باردار الکتریکی بوجود می‌آیند.منشاء و رفتار آنها توسط معادلات ماکسول شرح داده می‌شود.

برای حرکت جریان الکتریکی در داخل یک سیم، نیرو مطابق با قانون دست راست هدایت می‌شود. اگر قانون دست راست در امتداد سیم از سمت مثبت به طرف کنار اشاره کند، نیروهای مغناطیس در اطراف سیم در جهت نشان داده شده توسط انگشتان دست راست، حرکت می‌نماید. اگر یک حلقه (Loep) برای ذرات باردار در حال حرکت در یک مسیر دایره در نظر گرفته شود، آنگاه تمام ذرات باردار مرکز حلقه در جهت یکسان هدایت می‌شوند. به این ترتیب یک دو قطبی بوجود می‌آید.

دو قطبی در داخل یک میدان مغناطیسی، خودش را با آن همراستا می‌نماید، انگشت‌های دست راست در جهت جریان قرار می‌گیرند و انگشت شست به قطب شمال اشاره می‌نماید، در میدان مغناطیسی زمین، قطب شمال مغناطیس، به نقطة شمال اشاره خواهد کرد.

و دوقطبی‌های مغناطیس می‌توانند در اثر حرکت‌های الکترون بدست آیند. هر الکترون، گشتاورهایی دارد که از دو منبع نتیجه می‌شوند. اولین مورد، مربوط به الکترون در اطراف هسته است. در یک معنا، این حرکت بصورت یک حلقة جریان در نظر گرفته می‌شود، که منجر به یک گشتاور محور دوران گشتاور مغناطیس می‌شود.

در یک اتم، گشتاورهای مغناطیسی اربیتال از بعضی الکترون‌ها یکدیگر را دفع می‌نمایند همان مطلب برای(گشتاور) مغناطیس اتم کلی درست است، که برابر با مجموع مغناطیسی‌ می‌باشد. برای لایة اصلی یا فرعی با اربیتال کاملاَ پرشده با الکترون، مومان‌های مغناطیسی بطور کامل یکدیگر را حذف می‌نمایند. بنابراین فقط اتم‌های دارای لایه‌های الکترون p دارای یک گشتاور مغناطیسی هستند. مواد مغناطیسی از لحاظ طبیعت و گشتاورهای مغناطیسی اتمی با بقیة مواد تفاوت دارند. شکل‌های مختلف رفتار مغناطیسی، مشاهده شده است.

فیزیک الکترو مغناطیس

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 9 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

الکترومغناطیس و سابقه تاریخی

ممبدا علم الکتریسیته به مشاهده معروف تالس ملطی در 600 سال قبل از میلاد بر می گردد. در آن زمان تالس متوجه شد که یک تکه کهربای مالش داده شده خرده های کاه را می رباید. از طرف دیگر مبدا علم مغناطیس به مشاهده این واقعیت بر می گردد که بعضی سنگها (مانند سنگهای ماگنتیت) به طور طبیعی آهن را جذب می کنند. این دو علم تا سال 1199/1820به موازات هم تکامل می یابد. در سال 1199/1820 هانس هانس کریستسان اورستدمشاهده کرد که جریان الکتریکی در یک سیستم می تواند عقربه قطب نمای مغباطیسی را تحت تاثیر قرار دهد.

بدین ترتیب الکترومغناطیس به عنوان یک علم مطرح شد. این علم جدید توسط بسیاری از پژوهندگان  که مهمترین آنها مایکل فاراده بود،تکامت بیشتری یافت. جیمز کلرک ماکسول قوانین مغناطیس را به شکلی که اساسا امروزه می شناسیم ، در آورد . این قوانین که  معادلات ماکسولنامیده می شوندهمان نقشی را در الکترو مغناطیس دارند که قوانین حرکت و گرانش نیوتن در مکانیک دارا هستند.

اگر چه تلفیق الکتریسیته و مغناطیس توسط ماکسول بیشتر مبتنی بر کار پیشینیانش بود اما خود او نیز سهم عمده ای در آن داشت. ماکسول چنین نتیجه گرفت که که ماهیت نور ، الکترو مغناطیسی استو سرعت آن را می توان با اندازه گیری های صرفا الکتریکی ومغناطیس تعیین کرد. از این رو اپتیک با الکتریسیته و مغناطیس رابطه ی نزدیکی پیدا کرد

میدان عمل معادلات ماکسول وسیع است ؛این میدان اصول اساسی وسایل الکترومغناطیسی و اپتیکی بزرگ مقیاس، از قبیل موتور ها ،رادیو، تلویزین،فرستنده ،رادار،میکروسکوپ ها و تلسکوپ ها را در بر می گیرد.

تکامل الکترو مغناطیس کلاسسیک به ماکسول ختم نشد. فیزیک دان انگلیسی الیور هویسایدو بویژه فیزیک دان هاندی اچ. آ.لورنتس، در پالایش نظریه ماکسولمشارکت اساسی داشتند. هاینریش هرتز بیست سال و اندی پس از آنکه ماکسول نظریه خود را مطرح کرد ، گام موثری برداشت. وی ((امواج ماکسولی)) الکترو مغناطیسی را ، از نوعی که امروزه امواج کوتاه رادیو می نامیم ، در آزمایشگاه تولید کرد. مارکونی و دیگران کاربرد عملی امواج الکترومغناطیسی ماکسول و هرتز را مورد استفاده قرار ذاذند.

امروزه الکترومغناطیس از دو جهت مورد توجه است . یکی در سطح کاربردهای مهندسی ،که در آن معادلات ماکسول عموما در حل تعداد زیادی از مسایل عملی مورد استفاده قرار می گیرندو دیگری در سطح مبانی نظری. در این سطح چنان تلاش مداومی برای گسترش دامنه آن وجود دارد که الکترو مغناطیس حالت ویژه ای از یک نظریه عمومی تر جلوه می کند. این نظریه عمومی تر نظریه های مثلا گرانش و فیزیک کوانتومی را در بر می گیرداما پرداخت این نظریه کلی هنوز به نتیجه ی نهایی نرسیده است.

الکتریسته به 600 سال قبل از میرسد در داستانهای میلتوس میخوانیم که

یک بار در اثر مالش کاه را جذب میکند

مغناطیس از موقعی شناخته شد که مشاهده گردید بعضی از سنگها

مثل مگ نی تیت اهن را میربایند علم الکتریسیته ومغناطیس در ابتدا جدا

گانه تو سعه پیدا کرده اند تا اینکه در سال 1820 هنس کریستا ل اور ستد

1777تا 1851 رابطه بین انها مشاهده کردند وبه این ترتیب که اگر

جریانی از سیم بگذرد میتواند مغناطیس را تحت تا ثیر قرار دهد

بعد از او علمای زیادی راجع به الکترو مغناطیس تحقیق یکی از مهشور

ترین انها فارادی است ولی خدمات ماکسول1831-1879 بود که قوانین

الکترو مغناطیس به صورتی در امد که امروز می شنا سیم که این قوانین

به معدلات ماکسول شناخته شدند این قوانین به اندازه قوانین حرکت جاذبه

نیوتون در مکانیک اهمیت دارند ماکسول نشان داد که نور یک موج الکترو

مغناطیس است و سرعتش را تنها با انداره گیری های الکترو مغناطیس

میتوان پیدا کرد بدین ترتیب علم نور با علم الکترو مغناطیس رابطه پیدا

کرد . معادلات ماکسول شامل:

قسمتهای اساسی الکترو مغنا طیس ونور مثل سیکلو ترنها – ماشین های

محاسبه – رادیو –رادار ...میباشد

تئوری الکترو مغناطیس با معدلات ماکسول خاتمه پیدا نکرد فیزیسین

انگلیسی هوی ساید1850-1925 و فیزیسین

هلندی لرنس 1857-1926 معادلات ماکسول را تشریح کرده ند هرتس

185۷-1894 20سال بعد از ماکسول در لابراتوار امواج

الکترو مغنا طیس را به طور

تجربی به وجود اورد امواج هرتس را امواج کوتاه مینامیم .

الکترو مغناطیس در دو جهت تو سعه مییابد:از طرفی در صنعت واز

طرف دیگر تئورسین ها کوشش میکنند که قوانین ماکسول را دیسکتئوریش

عمومی تری بگنجانداین تئوری شامل قوانین ماکسول وقوانین

جاذبه وقوانین کوانتومی خواهد بود

(هادیها وعایقها)

هر گاه میله فلزی رادر دو دست گرفته وبا پوست خود مالش دهیم این

میله دارای بار الکتریکی نخواهد شد در صورتی که اگر یک میله شیشه را

مالش داده ودست به ان بزنیم دارای بار الکتریکی خواهد شد .دلیلش این

است که فلزات وبدن هادی الکتریسیته هستند در حالی که میله شیشه ای

الکتریسیته را هدایت نمیکند وان را عایق الکتریسیته نامند در اجسام هادی

بار های الکتریکی میتوانند حرکت کنند ولی در عایق ها نمیتوانند

(حرکت بار الکتریکی منطق است )

در زمان فرانکلین عقیده بر این بود که جریان الکتریسیته جریان پیوسته

است ولی تئوری اتمی ماده نشان داد که حتی اب هم پیوسته نیست بلکه از

حرکت اتم ها تشکیل شده است. تجربه نشان میدهد که جریان الکتریسیته

مجموعه ای از یک بار الکتریکی که حداقل بار اکتریسیته است میباسد این

حداقل بار الکتریکیکه نام ان را (ای ) گذاسته ابم .هر بار الکتریکی (کیو)

دیگری را میتوان بصورت (ان.ای)نوشت .(ان)یک عدد صحیح مپبت یا

منفی است .وقتی یک خاصیت فیزیکی قبل حرکت بار بار الکتریکی دائمی

نبوده و منطق باشد میگویند این خاصیت و یا کوانیتزه است. کوانیتزه

بودن پایه فیزیک مدرن است.

وجود اتم والکترون وپورتون نشان میدهد جرم هم کوانیتزه است که

خواص زیادی کوانیتزه هستند به شرط اینکه انها را با مقیاس اتمی مشاهده

کنیم .ممتنم زاویه ای وانرژی جزو این خواصند.تئوری کلاسیک المترو

مغناطیس در باره منطق بودن حرکت بار الکتریکی بحثی نمیکند هم چنین

قوانین نیوتون از وجود پرتون ها و الکترون ها در ماده حرفی نمیزند هر

دو تئوری نا قصند چون خواص بار و ماده را با مقیاس اتمی شرح

نمیدهند تئوری کلاسیک الکترو مغناطیس مثلا کاملا تشریح میکند که چه

اتفاقی می افتد اگر یک میله مغناطیسی را وارد یک سیم پیچ میکنیم ولی

شرح ولی شرح خواص مغناطیسی میله از روی اتم هایی که تشکیل

میله را میدهند با تئوری کلاسیک الکترئ مغناطیس ممکن نیست برای

اینطور مسائل و نظیر انها تئوری فیزیک کووانت ها لازم است

انجمن فیزیکدانان جوان ایران

شبکه فیزیک هوپا

اخبار مقالات و نرم افزار های علمی

پاورپوینتی در مورد مغناطیس و الکترومغناطیس

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : پاورپوینت

نوع فایل :  .ppt ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد اسلاید : 32 اسلاید

 قسمتی از متن .ppt : 

مغناطیس و الکترومغناطیس

سنگ آهن مغناطیس

در حدود 2000 سال پیش یونانیا ن سنگ آهن مغناطیس را کشف کردند. چون این سنگ ها آهن را جذب می کردن و در منطقه ای به نام مگنزیا پیدا شده بودن آنها را مغنایس نامیدند. اگر این سنگ را بوسیله نخ آویزان کنند به خودی خود قطب شمال و جنوب را مشخص می کنند لذا آن را سنگ راهنما نام گذاری کردند.

میدان الکترومغناطیس

نیروی الکتریکی و مغناطیسی به یکدیگر مربوط می باشند. تا زمانی که یکی از آنها حرکت نداشته باشد روی هم بی اثر می باشد ولی وقتی یکی از آنها حرکت کند بروی یکدیگر اثر دارند.

برای تشریح رابطه بین الکتریسته و مغناطیس نظریه ای به نام مغناطیس بوجود آمد.

الکترون دارای بار منفی است لذا دارای میدان الکتریکی در اطراف خود می باشد، الکترون به دلیل حرکت وضعی خود دارای میدان مغناطیسی می باشد. این دو میدان برهم عمود می باشند.

ترکیب میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی را میدان الکترومغناطیس گویند.

مولکول مغناطیسی

آهن – نیکل – کبالت و کادیم عناصری هستند که خاصیت مغناطیسی دارند. سوالی که مطرح می شود این است که چرا دیگر عناصر خاصیت مغناطیسی ندارند. علت این است که هر جفت الکترون دارای حرکت وضعی مخالف هم دارند.لذا میدان مغناطیسی یکدیگر را خنثی می کنند.

اگر حرکت وضعی الکترون ها طوری باشد که میدان مغناطیسی آنها یکدیگر را تقویت کنند مولکول را مولکول مغناطیسی گویند.

تحقیق در مورد مغناطیس گرانشی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 8 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مغناطیس Gravitomagnetisem

فضا پیمای Gravity Probe B or GPB بیستم آوریل 2004 زمین را برای جستجوی نیرویی از طبیعت که در وجودش تردید است، ترک کرده است. این نیرو که هیچ وقت ثابت نشده مغناطیس گرانشی یا Gravitomagnetisem نامیده می شود. مغناطیس گرانشی بوسیله ستاره ها یا سیاره هایی که به دور خود می چرخند تولید می شود. کلیر فرد ویل از دانشگاه واشنگتن می گوید " از نظر شکل شبیه یک میدان مغناطیسی است که توسط یک کره (توپ) باردار در حال چرخش تولید می شود" بار را با جرم جایگزین کنید می شود مغناطیس گرانشی ما در حالی که زندگی می کنیم، مغناطیس گرانشی را احساس نمی کنیم. اما بر طبق نظریه عام اینشتین این حقیقت دارد وقتی که یک ستاره یا سیاه چاله یا هر چیزی که جرم زیادی دارد به دور خود می پیچد فضا و زمان اطراف را به دور خود می کشد. عملی به نام کشش چارچوب Frame dragging ساختار فضا - زمان مثل یک گرداب پیچیده می شود. انیشتین به ما می گوید تمام نیروهای گرانشی هم ارز با خم شدن (پیچیده شدن) فضا-زمان است که مغناطیس گرانشی است. مغناطیس گرانشی چه کار می کند؟ ویل می گوید " می تواند مدار اقمار را منحرف کند و باعث شود که ژیروسکوپ قرار داده شده در زمین بلرزد. هر دو پدیده خیلی کوچک هستند و اندازه گیری آن سخت است. محققان تحت رهبری اگنا کیوفلینی Ignazio ciufolini فیزیکدان سعی می کنند انحراف مسیر اقماری را که مغناطیس گرانشی آن را ایجاد می کن آشکار کنند. برای مطالعه این دو پدیده (پدیده های مورد بحث ویل) آنها از ماهواره های لیزری ژئودینامیکی Lagoes استفاده کردند. دو کره با قطر 60 سانتیمتر که آینه هایی روی آنها کار گذاشته شده است. دسته بندی لیزرهای دقیق از هر دو نوع مدارهایشان را نشان می دهد. اما یک مشکل وجود دارد: تحدب ناحیه استوایی باعث انحرافی بیلیون ها بار بزرگتر از مغناطیس گرانشی زمین می شود. آیا کیوفولینی برای یافتن مغناطیس گرانشی این کشش بزرگ را با دقت کافی کم می کند؟ ویل می گوید دانشمندان زیادی نتایج کیوفولینی را پذیرفتند در حالی که دیگران شک دارند.

GPB که توسط دانشگاه استنفورد و ناسا توسعه داده شده، آزمایش را به گونه دیگری و با استفاده از ژیروسکوپ انجام داده است. فضا پیما زمین را در مدار قطبی به ارتفاع 400 مایل دور می زند. چهار ژیروسکوپ وجود دارد که هرکدام یک کره یا یک گوی به قطر 1.5 اینچ است که در خلا معلق اند و ده هزار بار در دقیقه می چرخند. اگر معادلات انیشتین درست باشد و مغناطیس گرانشی واقعی باشد، ژیروسکوپ های در حال چرخش باید هنگامی که زمین را دور می زنند بلرزند. کم کم محور دورانشان جا بجا می شود، تا یک سال دیگر محور دورا ژیروسکوش ها در حدود 42 mili-arc second از جایی که آنها شروع کردند دور می شوند. GPB