magnetické pole https://encrypted-tbn2.google.com/images?q=tbn:ANd9GcRX2oAeXleM9JgfVTYQJUG62PlJyit_OZ9-f1lA0Z0WV6E6 ETf7 Hans Christian Oersted (1777 - 1851)‏ náboje v pohybu E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png e- e+ · pohyb v magnetickém poli E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png magnetická síla a magnetická indukce Nikola Tesla (1856-1943)‏ jednotka magnetické indukce: 1 N⋅A−1 ⋅m−1 = 1 T (tesla) 1 G (gauss) = 10-4 T E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png magnetická indukce – příklady E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png indukční čáry [USEMAP] opačné póly magnetu se vzájemně přitahují, souhlasné se odpuzují E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png magnetická interakce pohyb v elektrickém a magnetickém poli File:JJ Thomson exp3.gif E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png elektrická a magnetická síla … Lorentzova síla pro spojité rozložení náboje se definuje objemová hustota síly: E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png objev elektronu J. J. Thomson: Cathode Rays. Philosophical Magazine, 44 (1897) 293. J. J. Thomson (1856-1940) 1906: Nobelova cena za fyziku http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4c/JJ_Thomson_Cathode_Ray_2.png/300px-JJ_Thom son_Cathode_Ray_2.png “As the cathode rays carry a charge of negative electricity, are deflected by an electrostatic force as if they were negatively electrified, and are acted on by a magnetic force in just the way in which this force would act on a negatively electrified body moving along the path of these rays, I can see no escape from the conclusion that they are charges of negative electricity carried by particles of matter. The question next arises, What are these particles?” trubice E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png “… To throw some light on this point, I have made a series of measurements of the ratio of the mass of these particles to the charge carried by it.” objev elektronu http://www.manep.ch/img/photo/challenges/nanotubes/thompson.jpg E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c2/George_Paget_Thomson.jpg/220px-George_Page t_Thomson.jpg G. P. Thomson (1892-1975) 1937: Nobelova cena za fyziku poznámka rtg záření … … a svazek elektronů E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png Hallův jev E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png cyklotronová frekvence poloměr trajektorie pohyb po kružnici v magnetickém poli E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png hmotnostní spektrometr E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png cyklotron E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png http://pd.chem.ucl.ac.uk/pdnn/inst2/plan.gif synchrotrony •elektronový synchrotron 6 GeV: ESRF Grenoble, www.esfr.fr •protonový synchrotron 1 TeV: Tevatron, Fermilab Illinois, www-bd.fnal.gov •LHC (Large Hadron Collider, CERN), protonový synchrotron 7 TeV, lhc.web.cern.ch photo E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png 1 eV = 1,60.10-19 J proton 1 TeV ® v ? 1 GeV E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png obecný směr pohybu vůči poli E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png Magnetic Mirror magnetická zrcadlo a past E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png Fusion Energy Converting into Electricity http://www.midisdelascience.com/wp-content/uploads/2010/02/plasma_tokamak-300x223.jpg tokamak např. ITER: •830 m3 plazmatu o teplotě 150 000 000 °C •uzavřeno v magnetickém poli 11,8 T •http://www.iter.org E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png Ecl2005_de_incor vnitřní sluneční korona Figure_2 Figure_3 Aurora magnetické pole Země Ampérova síla E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png Ampérova síla E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png I náboj a element proudovodiče E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png proudová smyčka v mag. poli E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png moment síly působící na dipól potenciální energie dipólu magnetický dipólový moment magnetický dipól E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png nukleární magnetická rezonance http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b4/Beating_Heart_axial.gif/220px-Beating_Hear t_axial.gif E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png příklady mag. dipólových momentů E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png https://encrypted-tbn0.google.com/images?q=tbn:ANd9GcRrWAYmW9BV7hBv6l2Z_WE-iWtlwtoE0PYScAkmBeRC9TVq JHNKYA zdroje magnetického pole + při pohybu: • velikost náboje se nemění • síla je určena intenzitou • vzdálenosti se zkracují + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - + + - + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - elektřina, magnetismus a relativita E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x B P P´ v F v elektřina, magnetismus a relativita pole elektrického proudu Coulombův zákon Biotův – Savartův zákon permeabilita vakua: E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png princip superpozice: vlastnosti pole Jean-Baptiste Biot 1774 - 1862 E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png náboj v pohybu I E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png Fm /Fe » v2/ c2 F2e = Q1E1(2) F2e = Q1E1(2) realtivita Elektřina, magnetismus a relativita III elektromagnetická indukce drat drat01 pole dlouhého přímého vodiče E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png dva dlouhé přímé vodiče E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png definice ampéru E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png pole kruhového oblouku E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png pole kruhového oblouku E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png pole magnetického dipólu E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png surf A snapshot of the region (yellow) where the fluid flow is the greatest. The core-mantle boundary is the blue mesh; the inner core boundary is the red mesh. Large zonal flows (eastward near the inner core and westward near the mantle) exist on an imaginary "tangent cylinder" due to the effects of large rotation, small fluid viscosity, and the presence of the solid inner core within spherical shell of the outer fluid core. magnetické pole Země field A snapshot of the 3D magnetic field structure simulated with the Glatzmaier-Roberts geodynamo model. Magnetic field lines are blue where the field is directed inward and yellow where directed outward. The rotation axis of the model Earth is vertical and through the center. A transition occurs at the core-mantle boundary from the intense, complicated field structure in the fluid core, where the field is generated, to the smooth, potential field structure outside the core. The field lines are drawn out to two Earth radii. Magnetic field is rapped around the "tangent cylinder" due to the shear of the zonal fluid flow. magnetické pole Země magnetické pole Země File:Animati3.gif Simulation of the interaction between Earth's magnetic field and the interplanetary magnetic field. The magnetosphere is compressed on the day (Sun) side due to the force of the arriving particles, and extended on the night side. (wikipedia) field190 The middle of a magnetic dipole reversal. magnetické pole Země Více o magnetickém poli Elektrické pole Magnetické pole (tok) (cirkulace) Ampérův zákon Coulombův zákon Biotův – Savartův zákon Gaussův zákon Ampérův zákon E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png výpočet podle Ampérova zákona E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png dlouhý přímý vodič – pole vně E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png dlouhý přímý vodič – pole uvnitř E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png solenoid [USEMAP] E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png solenoid - aproximace E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png m m pole solenoidu a tyčového magnetu E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png pole toroidu E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png srovnani01 Elektrické pole Magnetické pole E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png Více o magnetickém poli Poissonova rovnice E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png Gaussova-Ostrogradského věta Stokesova věta integrální vztahy pro potenciály (po souřadnicích) a současně platí: Více o magnetickém poli Aharonův-Bohmův jev E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png A. Tonomura et al: Phys Rev Lett 56 (1986) p.792. V elektronově holografické sestavě jeden ze svazků procházel stíněným supravodivým toroidním magnetem, tj. prakticky žádné magnetické pole nebylo mimo toroid. Přesto byl svazek elektronů polem (fázově) ovlivněn. Schrödingerova rovnice pro nabitou částici (q): Gaussův zákon Ampérův zákon Elektrické pole Magnetické pole Gaussova-Ostrogradského věta: Stokesova věta: E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png Gaussův zákon Ampérův zákon Elektrické pole Magnetické pole Gaussova-Ostrogradského věta: Stokesova věta: E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png Epilog - prolog elektrické magnetické elektromagnetické + + Statická pole: Dynamické pole: E:\VaV\Publikace_nase\Rozdelane\logo_cz_noblTrans.png