Magnetno polje električne struje

Ponoviti:
1. Podela magneta po načinu nastanka, stalnosti magnetnih osobina i obliku.
2. Koliko polova ima svaki magnet, kako se nazivaju i označavaju?
3. Koje fizičko polje postoji u prostoru oko magneta?
4. Kako uzajamno deluju magnetni polovi?
5. Šta je električna struja?

Pogledajte prezentaciju Magnetno polje električne struje.

U filmu ćete se upoznati sa magnetnim poljem električne struje, pravilom desne ruke, jedinsvu električnih i magnetnih pojava, linijama sile magnetnom polja pravolinijskog i kružnog provodnika, kao i sa magnetnim poljem solenoida.

Pogledajte kratke filmove, koji će vam pomoći da vizuelizujete nove pojmove:
1. Magnetno polje električne struje

2. Pravilo desne ruke i magnetno polje pravolinijskog provodnika

3. Solenoid

4. Pravilo desne ruke i magnetno polje kružnog provodnika

Na kraju probajte da pokrenete aplet Magneti i elektromagneti.

Aplet će vam omogućiti da se podsetite kako interaguju šipkasti magnet i kompas.
Otkrijte kako možete da iskoristite bateriju i provodnik da napravite magnet.
Ako to uradite, razmislite da li možete da povećate jačinu magneta?
Možete li da promenite smer magnetnog polja?

Do sledećeg viđenja, imaćete o čemu da razmišljate:-)
Jelena

Advertisements

Dejstvo magnetnog polja na strujni provodnik

Ponoviti:
1. Koje fizičko polje postoji u prostoru oko magneta i kako se ispoljava?
2. Magnetno polje pravolinijskog strujnog provodnika kroz koji protiče struja
3. Šta je električna struja?

Na provodnik sa strujom u magnetnom polju stalnog magneta deluje sila magnetnog polja.
Magnetna sila pomera strujni provodnik u odgovarajućem pravcu i smeru, tako da u ovom dejstvu, prenosnim putem, dobijamo mehaničko kretanje. Ova pojava je iskorišćena za konstrukciju elektromotora.

Pogledajte kako, u animaciji, izgleda dejstvo magnetnog polja na strujni provodnik.

Pogledajte istu pojavu u realnom ogledu.

Pogledajte šta magnet radi TV slici. da li znate šta se dešava u katodnoj cevi?

Objašnjenje: Sila koja deluje na strujni provodnik u magnetnom polju.

Kada se strujni provodnik postavi u magnetno polje, dolazi do interakcije između polja koje proizvodi struja u provodniku i stalnog polja u koje je provodnik postavljen. Ova interakcija rezultira silom koju provodnik oseća i pod čijim se delovanjem kreće.

Jačina sile koja deluje na provodnik zavisi od jačine struje koja teče kroz provodnik.
Sila je maksimalna kada je struja normalna na spoljašnje polje, a sila je jednaka nuli kada su spoljašnje polje i struja paralelni.

Što je veća dužina provodnika to je jača sila koja na njega deluje. Pravac sile je definisan dijagramom:

Većina ljuda najlakše pamti ovaj dijagram kao Flemingovo pravilo leve ruke

Ako postavite levi palac u smeru magnetnog polja, a srednji prst u smeru protoka struje, onda će palac pokazivati pravac i smer rezuktujuće sile.

F=B I l . Odavde sledi da je B= F/I l , odakle sledi da je 1T = 1N / Am .

Sila između dva paralelna strujna provodnika

Ako struja protiče kroz dva strujna provodnika, ove struje će stvarati magnetna polja koja će interagovati.
Dva strujna provodnika kroz koje protiču struje u istom smeru, međusobno će se privlačiti. Dok će se dva strujna provodnika kroz koje protiču struje u suprotnim smerovima,međusobno odbijati

Objašnjenje:

Provodnik B proizvodi magnetno polje koje je normalno na struju u provodniku A. Sila koja deluje na provodnik A će biti prod pravim uglom na struju i na magnetno polje.
Ako primenimo Flemingovo pravilo leve ruke, kažiprst ide u pravcu polja, srednji prst u pravcu protoka strue, palac nam pokazuje pravac i smer delovanja sile na provodnik A.

Na kraju pogledajte kako da napravite jednostavan elektromotor.

Pogledajte prezentaciju Dejstvo magnetnog polja na strujni provodnik

Na sledećem času ćemo se upoznati sa važnom ulogom koju su Nikola Tesla i Mihajlo Pupin imali u istoriji nauke o elektricitetu….
Pozdrav,
Jelena 🙂

Magnetno polje

Nova oblast, čije izučavanje nas očekuje narednih časova, nosi naziv MAGNETNO POLJE.
Danas ćemo se upoznati sa pojmovima magnetnog polja, magnetnog polj stalnih magneta i magnetnog polja Zemlje.

Da bi ste poštovali logičan sled uvođenja pojmova:

1. Podsetite se koje sve vrste interakcija postoje u prirodi?

2. Sa kojim interakcijama smo se do sada upoznali?

3. Pogledajte fleš FILM

4. Startujte aplet Magnet i kompas.
Da li ste se nekada pitali kako kompas radi da bi vas usmerio ka severnom geografskom polu Zemlje?
Istražite interakciju između kompasa i šipkastog (stalnog) magneta, a onda dodajte Zemlju (da li će vam biti potrebna poluga da je pokrenete? 🙂 ) i nađite odgovor?
Menjajte jačinu magneta i posmatrajte kako se stvari menjaju u magnetu i izvan njega.
Koristite merač polj da odredite kako se menja magneto polje.

Magnetno polje

5. Na kraju ponovite osnovne pojmove:
-magnetno polje
-magnetno polje stalnog magneta
-magnetno polje zemlje

6. Nova tema za razmišljanje: Da li električna struja ispoljava magnetne efekte?

Pozdrav,
Jelena 🙂

Optički instrumenti

keyНа крају области Светлост и светллосне појаве, упзнаћемо се са оптичким онструментима.

  • оптички инструменти
  • лупа
  • микроскоп

Оптички инструменти су уређаји који омогућују веома малих или удаљених предмета, који се не могу видети непосредно.

Основни делови су огледала, сочива, призме, дијафрагма и сл.

  • лупа
  • микроскоп
  • дурбин
  • телескоп
  • фотографски апарат

ЛУПАlupa

  • најједноставнији ОИ
  • састоји се само од једног сабирног сочива
  • предмет се посавља између лупе и фокуса
  • посматрач види усправан и увећан лик
  • када се лик најјасније види кажемо да је на даљини јасног вида
  • увећање лупе u=l/p, l=d p=f, u=d/f
  • најбоље лупе увећавају 10 до 20 пута
  • констркција лика дата у филму

 

ОПТИЧКИ МИКРОСКОП

mikroskop

  • сложен ОИ који се користи за увећање веома малих предмета и њихових детаља
  • основни делови су ОБЈЕКТИВ и ОКУЛАР
  • ојектив и окулар су сабирна сочива сметена на крајевима цеви чија дужина може да се мења
  • објектив има врло малу жижну даљину, реда милиметра
  • окулра има жижну даљину реда центиметра
  • предмет се поставља на растојање мало веће од жижне даљине објектива
  • конструкција лика дата у филму
  • um=uok uob=d/fok * l/p= d/fok * L/fob
  • дужа цев микроскопа, веће увећањ

Симулацију рада оптичких инстрмената, можете видети на Симулација рада оптичких инстрмената.

Презентацију можете да погледате на Оптички инструменти.

Домаћи:

Полипречник лика црвеног крвног зрнца у микроскопуизноси 0.45цм. Ако је увећање објектиа 100, а окулара 5, одредити полупречник црвеног крвног зрнца

U= L/P P = L/uok uob=0.0075mm

Брзина светлoсти. Индекс преламањa. Тотална рефлексија

Кључне речи: брзина светлости, индекс преламања, закон преламања, тотална рефлексија, преламање светлости кроз призму и сочива

English: High Speed - Lights

Подсетите се:

Како се светлост простире у хомогеним срединама?
Шта је , са физичког становишта, хомогена средина?
Како се дефинише густина?

Брзина светлости

  • Брзина светлости у вакууму је највећа брзина у природи и износи 300000km/s.
  • У води је 250000km/s
  • У стаклу је 200000km/s

За две средине у којима се светлост простире раличитим брзинама, кажемо да имају различите оптичке густине. Провидна средине је оптички ређа од непровидне средине.
Преламање светлости. Индекс преламања
Шта се дешава са светлосним зраком када падне на граничну површину између две средине које имају различите оптичке густине? Навести примере.
Примери:

  • Када загазимо у воду, ноге изгледају краће
  • Камен у води делује као да је подигнут, а дно реке плиће
  • Предмет делимично зароњен у воду делује, делује као да је преломљенна граничној површини

prel1

 

 

 

 

 

Ове појаве настају зато што светлосни зраци прелазећи из воде у ваздух мењају правац кретања.

prel2

 

 

 

 

 

 

 

 

Закључак

  • Ако светлосни зрак прелази из оптички ређе у оптички гушћу средину, преломњени зрак се прелама ка  нормали.
  • Ако светлосни зрак прелази из оптички гушће у оптички ређу средину, преломљени зрак се прелама од нормале.
  • Зрак који пада нормално на граничну површине неке средине, не прелама се.

Индекс преламања

Преламање светлосног зрака, тј. промена правца зрака при преласку из једне у другу средину, зависи од величине упадног угла и од брзина светлости у тим срединама.

Светлосни зрак се прелама утолико више што је већа разлика оптичких густина између датих средина.

Однос брзина светлости у датим провидним срединама одређује ИНДЕКС ПРЕЛАМАЊА.

n=c/c1

где је c брзина светлости у вакууму, а c1 брзина светлости у датој супстанци.

Како су брзине светости у вакууму и ваздуху приближно једнаке, апсолутни индекс преламања ваздуха је 1.

При преласку светлоснох зрака из нпр. воде у стакло и обрнуто, реативни индекс преламања је једнак односу брзина светлости у тим срединама.

nr=c1/c2

Како је  c1=c/n1 и c2=c/n2

Где су  n1 I n2  апсолутни индекси преламања за средине 1 и 2, то је

nr= n2/n1

Однос брзина светлости за две средине обрнуто је сразмеран апслоутним индексима преламања светлости.

Кликните на слику. Отворићете аплет.

Аплет демонстрира законе одбијања и преламања светлости приказивањем упадног, одбојног и преломног зрака и одговарајућих углова.

У аплету се могу задати средине кроз које се зраци простиру избором из листе понуђених материјала, као и упадни угао повлачењем упадног зрака (горе лево) мишем. Након тога аплет израчунава одбојни и преломни угао, исписује њихове вредности и црта зраке.

У аплету су углови приказани следећим бојама:

Upadni ugao (crno)
Odbojni ugao (plava)
Prelomni ugao (crvena)

Напомена: Индекс преламања материјала зависи од таласне дужине светлости (то је узрок дисперзије светлости), али је та промена мала у опсегу видљиве светлости и у овом аплету није третирана.

prelamanje

Посматрајте шта се дешава са преломљеним зраком кадапрелази из оптички ређе у оптички гушћу средину и обрнуто, из оптички гушће у оптики ређу средину.

Претпоставимо да светлост прелази из оптички гушће у оптички ређу средину (из воде у ваздух).

Светлсони зрак који пада нормално на граничну површину, не прелама се.

Светлосни зрак који пада под углом α прелама се од нормале.

prel3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Светлосни зрак који пада под граничним углом αg , ugao prelamawa postaje jednak 90º.

Тотална рефлексија светлости дешава се само ако светлост прелази из оптички гушће у оптички ређу средину, под углом који је већи од граничног угла.

Преламање светлости кроз призму и сочива

Оптичка призма је провидно тело које има бар две углачане површине које се секу под одређеним углом на којима се светлост прелама. Од стакла или провидног материјала.

prel4

Оптичко сочиво

Провидно тело направљено од стакла или другог провидног материјала, чије су обе или једна површина сферног облика, а дрига равна, назива се оптичко сочиво.

Деле се на:

  • Сабирна
  • Расипна

Сабирно сочивоprel6

  • Фокус, F (имају два фокуса са обе стране сочива)
  • Оптички центар, O
  • Главна оптичка оса

 

 

 

 

Расипно сочивоprel7

  • Фокус, F , оба фокуса имагинарна
  • Оптички центар, О
  • Главна оптичка оса

 

 

 

 

 

 

 

ДОМАЋИ:

1. Предмет се налази испред конкавног огедала на растојању од 80cm, а лик на 20cm од огледала. Одредити.

  1. Жижну даљину огледала
  2. Полипречник кривине огледала
  3. Линеарно увећање

2. Растојање између   земље и сунца 150 106 км.Наћи време за које светлост пређе то растојање.

Exceeding the Speed of Light

Закон одржања механичке енергије при осциловању тела

Поновити појмове осцилаторног кретања и величине које га карактеришу: амплитуда, период, фреквенција.

  1. Навести примере за осцилаторно кретање.

Клатно часовника. Кретање клатна се понавља после одређеног времена, 1с. Клатно врши осцилаторно кретање или осциловање.

Временска поновљивост је основна карактеристика осц.кретања.

  1. Којим величинама описујемо кретање?

Брзина, убрзање, сила, енергија

  1. Да ли су ове величине довољне за описивање ОК?

Нису и зато уводимо величине карактеристичне за ОК, амплитуду, периос и фреквенцију.

  1. Тренутна удаљеност тела од равнотежног положаја, назива се елонгација, а максимална елонгација назива се амплитуда.

Период осциловања, Т, је време за које тело изврши једну осцилацију.

Фреквенција или учестаност, ν или f,  је број осцилација које тело изврши у јединици времена.

  1. Ako тело за време t изврши n осцилација, перио Т и фреквенција ν, су

T=t/n       ν=n/t

  1. Мерна јединица за период је је секунда, s, а за фреквенцију херц, Hz. Веће јединице су килохерц и мегахерц, kHz I MHz.

Закон одржања механичке енергије

Посматраћемо тело закачено на металну еластичну опругу, које осцилује по хоризонталној равни без трења и математичко клатно. Посматраћемо и тело обешено о танак конац занемарљиве тежине, које осцилује у вертикалној равни-математичко клатно.

zome

Упоредићемо ова два кретања у тачкама А и Б, као и у равнотежном положају.

Тело Положај O Положај A Положај B
Еластична опруга Еk=Ep=O Ekmin=0    Epmax Ekmin=0    Epmax
Тело на концу Еk=Ep=O Ekmin=0    Epmax Ekmin=0    Epmax

 

  1. Положаје А и Б, називамо амплитудним положајима и у тим положајима тело нема кинетичку енергију, али је тада у положају највеће висине и има максималну гравитациону потенцијалну енергију.
  2. При кретању тела ка равнотежном положају, смањује се висина и грав. Потен.енергија, на рачун пораста брзине и кинетичке енергије. У равн. Полож. Грав. Пот. Енергиј је једнака нули, а кинетичка енергија је максимална.
  3. Положај Б је еквивалентан положају А
  4. Код осцилаторног кретања, кинетичка енергија се претвара у потенцијалну и обратно, потенцијална у конетичку, али тако да укупна механичка енергија остаје непромењена.

ЗАНИМЉИВО:

Да ли стварно верујете у физику, посебно у закон одржања механичке енергије?

Ево једног огледа који је савршен да то и докажете.

ДОМАЋИ:

Анализа енергија математичког клатна и еластичне опруге може се веома ефектно приказати и на следећи начин.

Како се чита трећа колона ове табеле?

zome2

Oscilatorno kretanje. Veličine koje opisuju oscilatorno kretanje

Кључне речи: осцилаторно кретање, период, амплитуда, фреквенција

Периодично кретање

Кретање које се понавља на исти начин у једнаким временским интервалима зове се периодично кретање.

Најједноставнија периодична кретања су: равномерно кружно кретање и осцилаторно кретање.

Равномерно кружно кретање је кружење тела брзином непроменљивог интензитета.

Осцилаторно кретање је кретање по правој линији са наизменичном променом смера кретања.

Matematičko klatnoopruga

 

 

 

 

 

Кликом на слике, отварате два нова таба, на кокима се покрећу аплети који симулирају кретање математичког клатна и клатна са опругом.

Посматрајте ова кретања.

Да ли ова кретања имају нешто заједничко и да ли се могу описати истим физичким величинама?

Амплитуда

Растојање између равнотежног положаја и најудаљенијег положаја до којег тело доспева при осцилаторном кретању је амплитуда осциловања.

Период осциловања

Већ смо рекли да када тело пређе пут од А1 до А2, и натраг до А1, оно је извршило једну целу осцилацију.

Период осциловања је време за које тело изврши једну целу осцилацију и обележава се са Т.

Јединица за период осциловања је секунда (s).

Нека је тело направило n целих осцилација за време t, тада период осциловања овог тела рачунамо као:

T=t/n

где је t-време осциловања, а n-број осцилација

Фреквенција

Број осцилација у једној секунди је учесталост или фреквенција.

Ова физичка величина се обележава словом ν (мало грчко слово ни),а јединица за фреквенцију је херц (Hz).

Нека је тело направило n целих осцилација за време t, тада фреквенцију овог тела рачунамо као:

frkv

Веза између фреквенције и периода осциловања:

frkv1      frkv2

Пример

Лекар је избројао 77 откуцаја вашег срца у минути. Колики је период и фреквенција осциловања срца?

Фреквенција вибрација молекула хлороводоника је 8,66·1013 Hz. Колико је времена потребно да молекул изврши једну осцилацију?

Период осциловања математичког клатна

period

 

Важи за мале отклоне

Фукоово клатно

Фуко је дипломирао на медицинском факултету, а после се посветио физици.

fuko1

fuko2

Кликом на линк, на јутјубу можете погледати анимацију која демонстрира кретање Фукоовог клатна.

Električne pojave u atmosferi

Dobrodošli u drugo i poslednje polugodište u vašem osnovnom školovanju.

Nastavljamo tamo gde smo stali u decembru. Na redu su “Električne pojave u atmosferi“.

Na linku, možete naći flash movie, koji će vam pomoći da se prisetite sadržaja časa i dopunite ono što ste eventualno propustili.

Ako želite da se zabavite, pogledajte NASAin film na Youtubeu, o severnoj svetlosti poznatoj kao Aurora Borealis.

Za dve nedelje. 27. januara, imaćemo kontrolni iz oblasti Električno polje. Iz tog razloga bi bilo dobro da u knjizi na stranicama 100 i 101, ponovite i u sažetoj formi zapišete u sveskama sistematizaciju i obnavljanje. Koristiće vam.

Pozz,

Jelena

Provera Omovog zakona za deo strujnog kola u kompjuterskoj simulaciji

Na kraju nastavne oblasti Električna struja, došlo je vreme da uradimo laboratorijsku vežbu-Provera Omovog zakona za deo strujnog kola.

Ovu proveru ćemo izvršiti u kompjuterskoj simulaciji.

Zamišljena je i izvedena u vidu WebQuesta-vođenog Internet istraživanja.

WebQuest, sa svim uputstvima koja su neophodna,  naći ćete klikom na link.

Ne zaboravite da pošaljete izveštaj o urađenoj vežbi na jelena.kalderon@osjovanmiodragovic.edu.rs

Svi komentari su dobrodošli.

Srećan rad i pozdrav,

Jelena

Izvori električne struje

Posle uvođenja pojmova električne struje, razlike među materijalima po provodljivosti i uslova za protok stalne struje, uvodimo novi pojam.

Reč je o izvorima električne struje. Film možete pogledati na ovom linku.

Pozdrav,

Jelena

Ako imate pitanja ili komentare, slobodno ih postujte.