Pole magnetyczne

Pole magnetyczne

Patrycja Balok, Justyna Binkowska, Zuzanna Mańkiewicz, Zuzanna Równicka

START

Odziaływanie magnetyczne

Oddziaływania magnetyczne znamy z życia codziennego. Dzięki magnesom możemy wieszać przedmioty na lodówce albo tablicy magnetycznej, a także korzystać z kompasu. Dzięki namagnesowaniu śrubokręta wkręcona śruba nie spada na podłogę, ale trzyma się narzędzia. Bardzo dobrze wiemy, że magnes jest ważnym elementem m.in. głośnika mikrofonu prądnicy i silnika elektrycznego.

Każdy magnes ma dwa bieguny, które nazywamy północnym i południowym. Jednakowe bieguny dwóch magnesów się odpychają, a różne przyciągają.

+ info

Pole magnetyczne

Ładunek elektryczny wytwarza pole elektryczne, w którym na każdy inny ładunek działa siła elektryczna.

Zamiast opisywać siły działające między magnesami, możemy powiedzieć że magnes jest źródłem pola magnetycznego, w którym na każdy inny magnes działa siła magnetyczna. Zamiast opisywać siły działające między magnesami, możemy powiedzieć że magnes jest źródłem pola magnetycznego, w którym na każdy inny magnes działa siła magnetyczna.

Jeśli w jakimś obszarze na magnes działa siła magnetyczna, to mówimy, że występuje tam pole magnetyczne

Jak badać pole magnetyczne?

Istnieją do tego celu specjalne urządzenia, zwane magnetometrami. Jego funkcję mogą spełniać wiele telefonów komórkowych. Jednak najprostszym przyrządem służącym do badania pola magnetycznego jest igła magnetyczna lub kompas

Igła magnetyczna

To niewielki magnes trwały. Zamocowany tak by mógł się obracać wokół osi, używany do wskazywania kierunku linii pola magnetycznego

• Magnesy szkolne w tym i igły magnetyczne malowane są od strony bieguna północnego kolorem niebieskim, a południowego – czerwonym

+ info

Pole magnetyczne wytwarzane przez prąd elektryczny

Źródłem pola magnetycznego jest każdy poruszający się ładunek elektryczny

Stan przestrzeni, w której siły działają na poruszające się ładunki elektryczne a także na ciała mające moment magnetyczny niezależnie od ich ruchu.

Ciekawostki

Pole magnetyczne Ziemi

Ziemia zachowuje się tak jak magnes. O właściwościach magnetycznych decyduje będące w ciągłym ruchu (wynikającym z ruchu obrotowego) płynne jądro Ziemi składające się ze stopionego żelaza z niklem. Ziemia ma dwa bieguny magnetyczne, które nie pokrywają się z biegunami geograficznymi. Magnetyczny biegun południowy znajduje się w kanadyjskim rejonie Arktyki, około 1600 km od bieguna geograficznego północnego, a magnetyczny biegun północny leży na Antarktydzie, na Ziemi Adeli, około 2400 km od bieguna geograficznego południowego. Bieguny magnetyczne zmieniają swoje położenie od 15km do 50km rocznie. Kierunki linii pola magnetycznego na równiku są równoległe do powierzchni Ziemi, na biegunach biegną pionowo, zaś w strefie pośredniej biegną pod kątem zależnym od szerokości geograficznej. Na niezbyt wielkiej przestrzeni pole magnetyczne Ziemi można traktować jako jednorodne. Co jakiś czas następuje częściowy zanik pola magnetycznego i zamiana biegunów.

Europejska konstelacja satelitów Swarm (pol. Rój) od ponad trzech lat bada ziemskie pole magnetyczne

Dzięki połączeniu najnowszych danych z historycznymi obserwacjami satelity CHAMP oraz zastosowaniu zaawansowanych technik modelowania udało się wyznaczyć wiele subtelnych anomalii w strukturze pola magnetycznego Ziemi

Przeprowadzono także doświadczenia z gołębiami, które umieszczano w silnych polach magnetycznych. Zauważono, że ptaki wykorzystują nawet subtelne zmiany w natężeniu pola ziemskiego w swoich wędrówkach do celu. Zapamiętują historię magnetyczną miejsca, z którego wyleciały i potrafią wrócić do punktu startu na tej podstawie

Znajomość działania pola magnetycznego emitowanego przez odpowiedni magnes znalazła zastosowanie w transporcie ropy naftowej w rurociągach. Pole magnetyczne zmniejsza na pewien czas lepkość ropy naftowej, dzięki czemu można zwiększyć szybkość przepływu ropy w rurociągu.

PRZYKŁADOWE ZADANIA

a) Jeśli w drugim przewodniku prąd zostanie puszczony w tę sama stronę co w pierwszym, to czyprzewodniki będą się odpychać czy przyciągać? b) Jeśli w drugim przewodniku prąd zostanie puszczony w przeciwną stronę, co się zmieni

Zadanie 1 Prosty przewodnik z prądem wytwarza wokół siebie linie pola magnetycznego tak jak na rysunku obok:

Odp.a) będą się przyciągać; b) będą się odpychać

a) Pole magnetyczne wytwarzane jest przez poruszające się ładunki elektryczne b) Pole magnetyczne wytwarzane jest przez spoczywające ładunki elektryczne c) Pole magnetyczne wytwarzane jest przez ładunki magnetyczne

Zadanie 2 Które zdanie jest prawdziwe?

Zadanie 3 Które zdanie jest fałszywe?

a)Aby wytworzyć prąd wystarczy obracać ramką przewodnika zanurzona w polu magnetycznym b) Aby wytworzyć prąd wystarczy umieścić nieruchomą ramkę przewodnika w dostatecznie silnymstałym polu magnetycznym c) Aby wytworzyć prąd wystarczy umieścić nieruchomą ramkę przewodnika w dostatecznie silnym zmiennym polu magnetycznym

Zadanie 2 - A Zadanie 3 - B

Źródła

• https://esero.kopernik.org.pl/odkrywanie-tajemnic-pola-magnetycznego-ziemi/
• http://piotrkielski.aserwer.pl/artykul-2895.html
• http://fizyka.net.pl/ciekawostki/ciekawostki_cwz7.html
• https://www.fuw.edu.pl/~demko/Zadania/Liceum/KlasaII/polemagnetyczne.pdf
• podręcznik