تحقیق درمورد خواص مغناطیسی زمین با فرمت ورد

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

دید کلی

اگر آهنربایی را از نقطه‌ای آویزان کنیم، آهنربا چرخیده و در راستای شمال و جنوب جغرافیایی قرار می‌گیرند. قطبی از آهنربا را که در راستای شمال جغرافیایی قرار دارد، قطب N و دیگری را قطب S می‌نامند. دلیل رفتار این گونه آهنربا وجود میدان مغناطیسی در زمین می‌باشد.

تاریخچه

ویلیام گیلبرت (willam gilbert) یکی از فیزیکدانان پیشگامی بود که اولین بار به وجود میدان مغناطیسی زمین پی برد. وی نشان داد که اگر یک میله آهنی را در راستای شمال و جنوب قرار داده و بر روی آن بکوبیم میله ، آهنربا خواهد شد. او همچنین برای اثبات وجود میدان مغناطیسی زمین یک آهنربا را درون کره‌ای قرار داد و نام ان را Terrlla نامید که در زبان لاتینی به معنای زمین کوچک بود. گیلبرت یک قطب نما را بر روی آن حرکت داد و مشاهده نمود که وقتی قطب نما در راستای سطح Terrlla قرار می‌گیرد، جهت عقربه مغناطیسی آن همواره ثابت می‌ماند، که نشانگر قرار گرفتن عقربه تحت تاثیر میدان مغناطیسی آهنربای درون کره است.

قطب‌های میدان مغناطیسی زمین

در واقع کره زمین مانند یک آهنربای قوی عمل می‌کند که قطب N آن در جنوب جغرافیایی قرار دارد (که می‌تواند قطب S آهنربا‌ها را به سمت خود منحرف کند) و قطب S آن در شمال جغرافیایی قرار دارد (که قطب N آهنربا را به سمت خود منحرف می‌سازد).

همه خطوط میدان مغناطیسی در نیمکره شمالی در نقطه‌ای که به آن قطب جنوب مغناطیسی زمین گفته می‌شود، به هم می‌رسند. این خطوط در نیمکره جنوبی در نقطه‌ای که به قطب شمال مغناطیسی زمین معروف است، به هم می‌رسند.

از آنجا که محور مغناطیسی زمین (خطی که از دو قطب مغناطیسی زمین می‌گذرد) کاملا بر محور دوران زمین (خطی که از قطب شمال و جنوب جغرافیایی زمین می‌گذرد) منطبق نیست، بنابراین یک عقربه مغناطیسی که در جهت مماس بر محور مغناطیسی زمین قرار می‌گیرد، نمی‌تواند جهت شمال و جنوب جغرافیایی زمین را دقیقا تعیین نماید.

مولفه‌های مشخص کننده میدان مغناطیسی زمین

میل مغناطیسی:از آنجا که خطوط میدان مغناطیسی زمین بر سطح آن منطبق نیستند، بین شدت میدان مغناطیسی زمین و سطح افق همواره زاویه‌ای وجود دارد، که به آن زاویه میل مغناطیسی می‌گویند.

زاویه انحراف مغناطیسی:صفحاتی که بر روی آن عقربه مغناطیسی قرار دارد، صفحه نصف النهار مغناطیسی و به زاویه بین آن و صفحه نصف النهار جغرافیایی ، زاویه انحراف مغناطیسی می‌گویند، که مقدار آن در هر منطقه متفاوت خواهد بود. چون دریانوردان و خلبانان در مسیریابی به نصف النهار جغرافیایی احتیاج دارند، لذا دانستن مقدار زاویه انحراف مغناطیسی برای آنان بسیار مهم است.

مولفه افقی میدان مغنا طیسی:اگر میدان مغناطیسی زمین به دو مولفه عمود بر هم تجزیه کنیم، مولفه افقی میدان مغناطیس زمین حاصل می‌شود.

جابجایی قطبهای مغناطیسی زمین

دانشمندان از دیرباز می‌دانستند که قطب‌های مغناطیسی زمین حرکت می‌کنند. جیمز روس (james ross) نخستین فردی بود که محل قطب شمال را تعیین نمود. وی این کار را در طی سفری خطرناک انجام داده بود. در سال 1904 روالد اماند سون دوباره محل قطب شمال را تعیین نمود، و متوجه شد که محل قطب شمال به اندازه 50 کیلومتر جابجا شده‌ است. اوایل سرعت حرکت قطب 10 کیلومتر در یک سال بود ولی بعدها به 40 کیلومتر در سال رسید.

ناهنجاری مغناطیسی زمین

وقتی انجمن زمین شناسی ایالت متحده امریکا متوجه شد که دور زدن عقربه مغناطیسی در افریقا به اندازه 0.1 درجه کم شده ، و میدان مغنا طیسی 10 درصد از قرن نوزدهم ضعیف تر شده است. برای جراید این سوال پیش آمد که آیا ممکن است روزی میدان مغناطیسی زمین از بین برود؟ پروفسور گری گلاتز مایر (gary Gratsmaier) از دانشگاه کالیفرنیا در جواب این سوال گفت، با توجه به مطالعات مغناطیسی در زمانهای گذشته (علم paleomagnetism) ملاحظه می‌شود که میدان مغناطیسی در اعصار گذشته گاهی در حال افزایش و گاهی در حال کاهش است. در واقع امروزه کره زمین دارای بیشترین شدت میدان مغناطیسی خود در طول تاریخ است. هرگاه در نقطه‌‌ای از کره زمین مقدار کمیتهای مغناطیسی (انحراف مغناطیسی ، میل مغناطیسی ، مولفه افقی بردار میدان مغناطیسی) بطور فاحشی با نقا ط مجاورش فرق کند، اصطلاحا گفته می‌شود که ناهنجاری مغناطیسی اتفاق افتاده و احتمالا در آن نقطه از زمین مخازن ارزشمندی از سنگهای معدن مغناطیسی مانند سنگ آهن وجود دارد. استفاده از این روش در کشف ذخایر معدنی بسیار مفید است.

توفان مغناطیسی

معمولا مقدار سه کمیت مغناطیسی در طی روز و سال تغییرات جزئی دارند. ولی گاهی اوقات در میدان مغناطیسی ، در نتیجه در مولفه‌های آن (سه کمیت) به مدت 6 یا 12 ساعت تغییرات ناگهانی رخ می‌دهد، که اصطلاحا به آن توفان مغناطیسی می‌گویند. این توفانها معمولا هر 11.5 سال تکرار می‌شوند. جالب توجه است که پدیده‌هایی مانند شفقهای قطبی و لکه‌های خورشیدی و انتشار امواج رادیویی نیز دارای دوره‌های 11.5 ساله هستند، که نشان دهنده ارتباط بین آنها است.

کمربند تشعشعی وان آلن

هرگا ه ذره بارداری در میدان مغناطیسی زمین قرار گیرد، بر آن ذره نیرویی وارد می‌شود، که به نیروی لورنتس معروف است. می‌دانیم که در نتیجه اندرکنش هسته‌ای درون خورشید و طوفانهای خورشیدی ، بطور مداوم ذرات پر انرژی با سرعت 500 کیلومتر بر ثانیه در فضا گسیل می‌شوند. این موضوع سبب می‌شود که سیلی از این ذرات به سمت زمین بیایند و در دام حوزه‌های مغناطیسی آن بیافتند. از آنجا که در قطبین ، شدت میدان مغناطیسی بیشینه است، نیروی لورنتس وارد بر ذرات بنیادی بسیار بزرگ است. اگر یک گروه پروتون یا الکترون بطور عمود وارد میدان مغناطیسی شوند، از طرف میدان بر این ذرات یک نیروی عمودی و جانب مرکز به نام نیروی لورنتس وارد خواهد شد، که سبب حرکت دورانی آنها می‌شود. در اثر این نیرو ذرات در یک مسیر دورانی به شعاع r شروع به حرکت می‌کنند و مسیر حرکت آنها حول خطوط میدان مغناطیسی زمین خواهد بود. بنابراین تعداد

پاورپوینت در مورد دیسکهای مغناطیسی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : پاورپوینت

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

تعداد اسلاید : 23 اسلاید

 قسمتی از متن .ppt : 

File Structure

Dr. M. Rahgozar

Lecture 3A Secondary Storage Device:Magnetic Disk (section 3.1)

File Structure

Dr. M. Rahgozar

حافظه های ثانویSecondary Storage Devices

انواع مختلف حافظه های ثانوی کدامند؟

حافظه های با دسترسی مستقیم (Direct Access Devices)

دیسکهای مغناطیسی (Magnetic Disks)

دیسکهای سخت : (Hard Disks) ظرفیت بالا

دیسکت ها : (Floppy Disks) ظرفیت پایین و سرعت کم

دیسکهای نوری ) یا لیزری ( یا CD-ROM : ظرفیت خیلی بالا

حافظه های با دسترسی سریال (Sequential Access Devices)

نوارهای مغناطیسی : (Magnetic Tapes) دسترسی Sequential سریع

File Structure

Dr. M. Rahgozar

حافظه های ثانویSecondary Storage Devices

مقایسه انواع حافظه ها از نظر سرعت و ظرفیت چگونه میباشد؟

سرعت بالا - ظرفیت کم

سرعت کم - ظرفیت بالا

File Structure

Dr. M. Rahgozar

یک حافظه ثانوی: دیسک مغناطیسی(Magnetic Disk)

پاورپوینت در مورد دیسکهای مغناطیسی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : پاورپوینت

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

تعداد اسلاید : 23 اسلاید

 قسمتی از متن .ppt : 

File Structure

Dr. M. Rahgozar

Lecture 3A Secondary Storage Device:Magnetic Disk (section 3.1)

File Structure

Dr. M. Rahgozar

حافظه های ثانویSecondary Storage Devices

انواع مختلف حافظه های ثانوی کدامند؟

حافظه های با دسترسی مستقیم (Direct Access Devices)

دیسکهای مغناطیسی (Magnetic Disks)

دیسکهای سخت : (Hard Disks) ظرفیت بالا

دیسکت ها : (Floppy Disks) ظرفیت پایین و سرعت کم

دیسکهای نوری ) یا لیزری ( یا CD-ROM : ظرفیت خیلی بالا

حافظه های با دسترسی سریال (Sequential Access Devices)

نوارهای مغناطیسی : (Magnetic Tapes) دسترسی Sequential سریع

File Structure

Dr. M. Rahgozar

حافظه های ثانویSecondary Storage Devices

مقایسه انواع حافظه ها از نظر سرعت و ظرفیت چگونه میباشد؟

سرعت بالا - ظرفیت کم

سرعت کم - ظرفیت بالا

File Structure

Dr. M. Rahgozar

یک حافظه ثانوی: دیسک مغناطیسی(Magnetic Disk)

دانلود مقاله. مغناطیس و مواد مغناطیسی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 38

موضوع تحقیق:مغناطیس و مواد مغناطیسی

مغناطیس سلطان میدان ها

مغناطیس و الکتریسیته تاریخی طولانی و درازی دارند. الکتریسیته و مغناطیس ابتدا در قرن هشتم قبل از میلاد مورد توجه یونانیان باستان قرار گرفتند. مهمترین عاملی که موجب جذب و توجه مردم به الکتریسیته ومغناطیس شد، دو ماده طبیعی کهربا و کانی مگنتیت(سنگ مغناطیس) بود. کهربا، شیره برخی از درختانی است که چوب نرمی دارند؛ هنگامی که این شیره از درخت بیرون می آید، پس از مدتی سفت می شود. این جامد سفت که رنگی بین قهوه ای و زرد دارد، کهرباست. و اگر کهربا را به پارچه ای بمالیم، باردار شده و می تواند تکه های برگ یا کاغذ را جذب کند.

سنگ مغناطیس، همان اکسید آهن است؛ که براده های آهن را جذب می کند. سنگ های مغناطیسی می توانند یکدیگر را جذب کنند. و علت این نامگذاری آنست که این سنگ در منطقه ای به نام "مگنزیا" یا "مغناطیس" برای نخستین بار کشف شد. که به ماهیت این سنگ، مغناطیس گفته می شود. اگر یک تکه از این سنگ ها را بر روی آب شناور کنیم، جهت آن در راستای شمال-جنوب قرار می گیرد. همین خاصیت سنگ مغناطیسی سبب شد که در قرون گذشته دریانوردان از آن بعنوان جهت یاب استفاده کنند.

دموکریتوس، که یکی از فلاسفه بزرگ باستان و بنیانگذار تئوری اتمی است، معتقد است که میان سنگ مغناطیسی جریانی از ذرات بسیار ریز به نام اتم وجود دارد. و در این جریان هنگامی که اتم به آهن یا سنگ مغناطیسی دیگر برخورد می کند، در برگشت به سوی سنگ مناطیس، سبب می شود که آهن را به دنبال خود بکشاند. ویلیام گیلبرت یکی از نخستین دانشمندانی است که در زمینه مغناطیس دست به آزمایش ها و بررسی های اساسی کرد. او مشاهده کرد که براده های آهن در اطراف سنگ مغناطیس در راستای منظمی قرار می گیرند. و همچنین سنگ مغناطیس در حالت آویزان یا حتی سوزن های آهنی در حالت شناور در راستای شمال-جنوب قرار می گیرند. او چنین پنداشت که علت این امر آنست که زمین یک سنگ مغناطیس بسیار بزرگیست که اینگونه عمل می کند. او برای اثبات نظریه خود، یک سنگ مغناطیس را به صورت یک کره بزرگ در آورد و سپس در اطراف و بر روی سطح این کره، سنگ های مغناطیسی کوچک و براده های آهنی قرار داد و مشاهده کرد که این براده ها در راستای شمال-جنوب قرار می گیرند.

قبل از اینکه به بحث در مورد خطوط و میدان مغناطیسی آهنربا و زمین بپردازیم، لازم است که به قطب های مغناطیسی و خاصیت آن اشاره ای کنیم.

در آهنربا یا همان سنگ مغناطیسی، دو ناحیه وجود دارد که نسبت به سایر نقاط دیگر آهنربا، خاصیت جذب براده های آهن بیشتر و راستای این براده ها به سمت این نواحی است. که به این دو ناحیه، قطب های مغناطیسی می گویند. اگر آهنربا را شناور قرار دهیم، قطبی که به سمت شمال است را قطب شمال یا شمال یاب، و قطب مقابل آن را قطب جنوب یا جنوب یاب می گویند. پس هر ماده مغناطیسی از دو قطب شمال وجنوب تشکیل شده است. در مغناطیس مانند الکتریسیته، قطب های ناهمنام

یکدیگر را جذب و قطب های همنام یکدیگر را دفع می کنند. پس در خاصیت مغناطیسی، نیروی دفع وجذب نیز وجود دارد. آزمایش ها نشان می دهد که اگر در اطراف یک آهنربا، قطب نما یا سنگ های مغناطیسی کوچک قرار دهیم، نیروی حاصله از مغناطیس بر قطب های آن ها اثر گذاشته، به طوری که قطب شمال قطب نما به سمت قطب جنوب آهنربا و بلعکس قرار می گیرد. و این نشان می دهد، که در نقاط اطراف آهنربا، نیرویی وجود دارد که بر قطب های قطب نما وارد می شود و آن را در راستای مشخصی قرار می دهد. که به مجموعه ای از این نیروها یا نقاط، میدان مغناطیسی می گویند. میدان مغناطیسی اطراف آهنربا را توسط خطوطی نشان می دهند که این خطوط قطب جنوب(S) را به قطب شمال(N) وصل می کند. و جهت این خطوط از شمال(N) به جنوب(S) است. خطوط میدان مغناطیسی ویژگی هایی دارند که عبارتند از:

1)      خطوط همانطور که قبلا گفته شد راستاو جهتشان از شمال به جنوب است.

2)      خطوط یکدیگر را قطع نمی کنند.

مقاله درمورد. میدان مغناطیسی زمین

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 18

تحقیقی بنیادی یا محیطی

Emmanual Dormy

بررسی منشا میدان مغناطیسی زمین سیری طولانی دارد که توسط بسیاری از دانشمندان در زمان های مختلف هرروز نو شده و مورد توجه قرار گرفته است . اگر تعداد زیادی از دانشمندان مثل ویلیام گیلبرت ، آندوماری آمپر، رند اسکارتز ،ادموند هالی ، کارل فردریش گوس،لورد بلاکت و خیلی دانشمندان مهم دیگر در این بررسی ها نقش داشته اند به دلیل کاربرد های بسیار زیاد این موضوع در زمینه ی دریانوردی بوده که در زمان خودش اهمیت زیادی داشته است. اکنون موضوع دیگر اهمیت خود را از دست داده چون ماهواره ها طول و عرض جغرافیایی هر نقطه را بدون بررسی خاصیت مغناطیسی زمین مشخص می کنند . البته هنوز پرسش منشا میدان مغناطیسی زمین ،موضوع مهم و جدی برای تحقیق است .کسی نمی تواند انحراف سوزن به سمت شمال را نادیده بگیرد ، همچنین این موضوع کمی آزار دهنده است که ما هنوز فهم کاملی از این پدیده هم نداریم . این مسئله حوزه فعالی از تحقیقات بنیادی شده است به طوری که در چند سال اخیر پیشرفتهای مهمی در رویکردهای تئوری ،تجربی و عددی از این موضوع به وجود آمده است . این موضوع با ماهیت طبیعیش یک مقوله بین رشته ای بین رشته های فیزیک ، زمین شناسی و ریاضیات کاربردی است . به خاطر معکوس شدن قطب های مغناطیسی زمین در آینده نزدیک این موضوع در بین محققان توجه بیشتری را به خود جلب کرده است. اگر سیاره ما در برابر بادهای (ذرات باردار پر انرژی ) خورشیدی محافظت نشده بود (توسط میدان مغناطیسی زمین) خطری بزرگ ساکنان سیاره ما را تهدید می کرد . پس فهم این پدیده ارتباط مهمی با زندگی عمومی ما نیز دارد و همچنین هدفی بسیار خوب برای تحقیق در مورد پدیده های محیطی است .

من به طور خلاصه پایه های فهم اولیه منشا میدان مغناطیسی زمین را شرح می دهم و سپس به بررسی نشانه های علمی که به دنبال پدیده قریب الوقوع معکوس شدن قطبهای این میدان است می پردازم .

منشا میدان مغناطیسی زمین

 وقتی که زمین در 5/4 میلیارد سال قبل شکل گرفت عناصر سنگین تر در مرکز آن متمرکز شدند و 3000 کیلومتر زیر پای ما بزرگترین اقیانوس سیاره ما شکل گرفت ، یک هسته مذاب آهنی (البته مخلوط با کمی عناصر سبک تر) و کره ای با شعاع 3400 کیلومتر با افزایش فشار در مرکز زمین این هسته مذاب آهنی جامد شده و یک هسته کروی جامد به شعاع 1200 کیلومتر در زمین به وجود آمد ،که منشاء میدان مغناطیسی زمین در این هسته جامد است . دما در این کره حدود3000  کلوین است که بالای دمای کوری است (دمایی که فلزات ، خواص فرو مغناطیس خود را از دست می دهند

پس فقط میدان مغناطیسی می تواند ناشی از جریان الکتریکی مداری در این اقیانوس آهن مذاب باشد . از طرف مقاومت اهمیک ، جریان الکتریکی موجود در مرکز زمین را در طول حدود 2 هزار سال متوقف می کند ولی هنوز ما می بینیم که این میدان مغناطیسی برای میلیونها سال باقی مانده است،این بدین معنی است که فر ایندی باید وجود داشته باشد تا این افت اهمیک را جبران کرده و این جریان را باز تولید کند . وجود این میدان مغناطیسی برای میلیونها سال از روی نشانه های ثبت شده مغناطیسی (ثبت آثار آن بر روی رسوبها و مواد آتشفشانی ) آشکار شده است .همچنین مطالعه نشانه های ثبت شده مغناطیسی موضوعی را آشکار کرده است:میدان مغناطیسی زمین به دفعات قطبین خود را به روش آشوبناکی تغییر داده است .

شکل 1 - کاهش شدید گشتاور دو قطبی مغناطیسی در بیش از جهار قرن اخیر ( با استفاده از مدل های IGRF و GUFM)

مکانیسم دینامیک خود تحریک ، اولین بار توسط سر جوزف لارمو در سال 1919 برای اندازه گیری میدان مغناطیسی لکه های خورشیدی پیشنهاد شد . این تئوری به طور خلاصه تئوری دینامو نامیده شد که بیان می دارد که اگر شارش به اندازه کافی شدید باشد جواب غیر مغناطیسی در یک شار مگنتو هیدرو دینامیک نا پایدار است . این ناپایداری به سادگی در یک دیسک مکانیکی ساده دیده می شود ( ضمیمه را ملاحظه کنید ) . البته این یک مدل ساده از این شار رساناست . در سال 1934 برای اولین بار دلیلی قانع کننده برای این پدیده توسط توماس کولینگ معرفی شد . کولینگ پیدا کرد