Магнетизм (электромагнетизм): что это такое в теории элементарной физики

4 вариант

1. Вокруг каких зарядов образуется магнитное поле?

1) Любых электрических зарядов
2) Вокруг всех однонаправленно движущихся зарядов
3) Только вокруг упорядоченно перемещающихся электронов
4) Вокруг неподвижных электрических зарядов

2. О чем свидетельствует опыт Эрстеда?

1) О нагревании проводника электрическим током
2) Об отклонении магнитной стрелки, находящейся около проводника с током, в определенную сторону
3) О существовании вокруг проводника с током магнитного поля.

3. Правильно ли обозначено на рисунке направление линий магнитного поля проводника с током?

1) Да
2) Нет
3) Определить нельзя, так как неизвестно направление тока в проводнике

4. Чем катушка с током похожа на магнитную стрелку?

1) Наличием полюсов
2) Формой
3) Тем, что тоже имеет два полюса и при возможности свободно поворачиваться устанавливается в направлении «север — юг»

5. Каким образом можно изменить направление магнитного поля катушки на противоположное?

1) Изменив направление тока и перевернув ее полюсы
2) Изменив направление тока или поменяв местами ее полюсы
3) Повысив напряжение или силу тока в катушке

6. Какой из названных ниже приборов применяется для регулирования силы притяжения магнитом железных предметов?

1) Магнитная стрелка
2) Амперметр
3) Вольтметр
4) Реостат

7. Притягивается к магниту

1) резина
2) шерсть
3) сталь
4) шелк

8. Как называют явление существования необычно сильного магнитного поля в какой-либо местности Земли?

1) Магнитное поле Земли
2) Магнитная буря
3) Магнитное взаимодействие
4) Магнитная аномалия

9. Укажите, какая из картин магнитного поля, изображенных на рисунках, соответствует магнитному полю катушки с током.

1) №1
2) №2
3) №3

10. Какой полюс магнита — северный или южный — расположен слева?

1) На обоих рисунках — северный
2) На обоих рисунках — южный
3) На рис. №1 — северный, на рис. №2 — южный
4) На рис. №1 — южный, на рис. №2 — северный

11. Что представляет собой электромагнит?

1) Навитый на каркас провод
2) Катушку с проволочной обмоткой и сердечником из железа :
3) Катушку с проволочной обмоткой и сердечником из намагниченного материала
4) Катушку с любым сердечником

12. Как изменится направление движения проводника с током под действием магнитного поля, если переключить полюсы источника тока и поменять местами полюсы магнитов?

1) Не изменится
2) Изменится на обратное
3) Проводник не придет в движение
4) Среди ответов нет правильного

13. При каком условии магнитное поле действует на проводник?

1) Если он заряжен
2) Если по нему течет ток
3) Если в нем большая сила тока

14. Почему электродвигатели не применяются так широко, как двигатели внутреннего сгорания, в автомобилях?

1) Потому что их КПД ниже
2) Из-за того, что на трассах везде есть бензоколонки, а не станции зарядки аккумуляторов
3) Потому что современные аккумуляторы не обеспечивают электродвигатели энергией длительное время

15. Какой из названных здесь двигателей обладает наибольшим КПД?

1) Реактивный двигатель
2) Газовая турбина
3) Двигатель внутреннего сгорания
4) Электродвигатель

Ответы на тест по физике Электромагнитные явления1 вариант
1-2
2-1
3-2
4-3
5-4
6-2
7-3
8-1
9-3
10-2
11-4
12-4
13-1
14-2
15-32 вариант
1-3
2-4
3-4
4-2
5-1
6-1
7-2
8-3
9-3
10-1
11-2
12-2
13-2
14-3
15-13 вариант
1-3
2-4
3-3
4-3
5-3
6-2
7-4
8-1
9-4
10-2
11-1
12-2
13-3
14-4
15-24 вариант
1-2
2-3
3-3
4-3
5-2
6-4
7-3
8-4
9-2
10-1
11-2
12-1
13-2
14-3
15-4

Задания

Задание №1

Дугообразный магнит поднесите к листу картона. Магнит не притянет его. Затем положите картон на мелкие гвозди и снова поднесите магнит. Лист картона поднимется, а за ним и гвозди. Объясните явление.

Магниты притягивают к себе не все материалы. Так, картон не притягивается к магниту, поэтому он останется неподвижен.Когда вы положите картон на гвозди и поднесете магнит, то картон поднимется вместе с гвоздями. Точнее говоря, магнит будет притягивать к себе гвозди (так они сделаны из железа). Под действием магнитного поля магнита гвозди придут в движение и поднимут на себе картон (рисунок 15).

Рисунок 15. Притяжение гвоздей к магниту с поднятием картона

Задание №2

Положите дугообразный магнит на край стола. Тонкую иглу с ниткой положите на один из полюсов магнита

Затем осторожно потяните иглу за нить, пока игла не соскочит с полюса магнита. Игла зависает в воздухе (рисунок 16)

Объясните явление.

Рисунок 16. Опыт с иглой и магнитом

Когда игла соскользнет с полюса магнита, она все еще будет находиться в его магнитном поле. Магнит продолжит притягивать ее. В этот момент сила натяжения нити уравновешивает силу притяжения магнита. Так будет казаться, что игла зависла в воздухе. Если же расслабить нить, то игла снова притянется к магниту и «прилипнет» к нему.

Ответ креационистов на критику

Как обсуждается в журнале Creation 19(3), 1997, доктор Джон Баумгарднер предполагает, что движения тектонических плит и было причиной Потопа Бытия (смотрите версию он-лайн). Доктор Хамфрис утверждает, что эти плиты сильно охладили внешние части ядра, в которых происходил круговорот потоков. Это означает что большая часть изменений полярности происходила тогда, когда происходил Потоп длиной один год, через каждые 1-2 недели. После Потопа в результате понижения уровня воды, внутри земли должны были происходить сильные движения жидкости. Но изменения полярности и движения жидкости не могли препятствовать всему процессу экспоненциального ослабления поля, наоборот быстрее ослабилась бы общая энергия поля (смотрите схему выше).

Эта модель объясняет, почему солнце изменяет свое магнитное поле каждые 11 лет. Солнце представляет собой огромный шар из горячего, энергично перемещающегося газа, проводящего электричество. В отличие от модели динамо вся энергия поля солнца уменьшается.

Доктор Хамфрис также предложил тест для своей модели: инверсии магнитного поля должны обнаруживаться в породах, которые, как известно, охлаждаются в течение нескольких дней или недель. Например, в тонком лавовом потоке внешняя часть будет остывать быстрее, и запишет магнитное поле земли в одном направлении; внутренняя часть остынет позднее и запишет поле в другом направлении.

Идеальный диамагнетик

Нам нужен такой материал, который бы, вообще, не пропускал через себя силовые линии магнитного поля. Нужно чтобы силовые линии магнитного поля выталкивались из такого материала. Если силовые линии
магнитного поля проходят через материал, то, за экраном из такого материала, они полностью восстанавливают всю свою силу. Это следует из закона сохранения магнитного потока.

В диамагнетике ослабление внешнего магнитного поля происходит за счет наведенного внутреннего магнитного поля. Это наведенное магнитное поле создают круговые токи электронов внутри атомов. При включении
внешнего магнитного поля, электроны в атомах должны начать двигаться вокруг силовых линий внешнего магнитного поля. Это наведенное круговое движение электронов в атомах и создает дополнительное магнитное
поле, которое всегда направлено против внешнего магнитного поля. Поэтому суммарное магнитное поле в толще диамагнетика становится меньше, чем снаружи.

Но полной компенсации внешнего поля за счет наведенного внутреннего поля не происходит. Не хватает силы кругового тока в атомах диамагнетика, чтобы создать точно такое же магнитное поле, как внешнее
магнитное поле. Поэтому в толще диамагнетика остаются силовые линии внешнего магнитного поля. Внешнее магнитное поле, как бы, «пробивает» материал диамагнетика насквозь.

Единственный материал, который выталкивает из себя силовые линии магнитного поля, это сверхпроводник. В сверхпроводнике внешнее магнитное поле наводит такие круговые токи вокруг силовых линий внешнего
поля, которые создают противоположно направленное магнитное поле в точности равное внешнему магнитному полю. В этом смысле сверхпроводник является идеальным диамагнетиком.

На поверхности сверхпроводника вектор напряженности магнитного поля всегда направлен вдоль этой поверхности по касательной к поверхности сверхпроводящего тела. На поверхности сверхпроводника вектор
магнитного поля не имеет составляющую, направленную перпендикулярно поверхности сверхпроводника. Поэтому силовые линии магнитного поля всегда огибают сверхпроводящее тело любой формы.

Как найти полюс

Попробуем проследить, как мигрировали полюсы, используя немногочисленные прямые измерения. Северный полюс за 120 лет переместился более чем на 300 км к северо-западу. Южный прошел за это же время еще больше: почти 1000 км и тоже на северо-запад. Ну, что же, скажет читатель, скорость известна, направление тоже — задача школьная! Не тут-то было! Задача эта пока что не решена! Дело в том, что полюсы движутся неравномерно по сложной кривой.

Проследим за траекторией южного магнитного полюса в течение 110 лет. За первые 70 лет полюс переместился к северу примерно на 3°, а следующие 40 лет двигался на северо-восток с удвоенной скоростью. Таким образом, вычислить координаты полюса по отдельному известному отрезку траектории далеко не просто. Но, может быть, в течение геологических эпох полюсы движутся по замкнутым траекториям? Тогда, установив циклические закономерности, можно было бы прогнозировать местонахождение полюсов. Такое предложение выдвинул магнитолог Н. Д. Медведев. Он предложил организовать международную службу магнитных полюсов. В задачу такой службы должно входить постоянное измерение магнитного поля в районах магнитных полюсов, предвычисление и контроль их положения.

Однако решающее слово принадлежит палеомагнитологам. Это они, изучая остаточную древнюю намагниченность горных пород, определяют структуру магнитного поля Земли в отдаленные геологические эпохи. В основе палео- или ископаемого магнетизма лежит замечательное свойство горных пород: при застывании раскаленных лав они воспринимают и сохраняют направление вектора геомагнитного поля той эпохи. Подобным же свойством обладает обжигаемая керамика, например кирпич. Исследуя намагниченность кирпичной кладки старинных зданий и очагов с помощью археомагнитных методов, можно восстановить направление геомагнитного поля в историческом прошлом. В последнее время архео- и палеомагнитологи научились определять не только направление, но и интенсивность «ископаемого» поля.

Появилась реальная возможность восстановить движение магнитных полюсов в далеком прошлом. И вот выяснилось, что за 600 млн. лет северный магнитный полюс прошел почти 90° от экватора до географического северного полюса по довольно сложной траектории. Казалось бы все хорошо и остается только объяснить причину дрейфа магнитного полюса. Но дело в том, что траектория полюса построена по палеомагнитным данным только одного материка — Европы и северной Азии. Попытки привлечь результаты измерений на разных материках (Америка, Австралия, южная Азия) дали такой разнобой направлений, что в некоторые эпохи движение полюса для разных материков получалось противоположным. Правда, согласия траекторий можно достичь, если соответствующим образом сместить материки со своих теперешних мест…

Инверсия геомагнитного поля

Аномально высокая скорость движения северного геомагнитного полюса и уменьшение интенсивности геомагнитного поля в последние годы порождают спекуляции на тему скорой инверсии геомагнитного поля. Инверсией геомагнитного поля называют процесс перестановки местами южного и северного геомагнитного полюсов. В нормальном состоянии геомагнитного поля северный геомагнитный полюс находится вблизи северного географического полюса. В обратном состоянии же наблюдается противоположная картина: северный геомагнитный полюс находится вблизи южного географического полюса.

Во времени наступления инверсий не обнаружено никакой периодичности (в отличие от, к примеру, 22-летней периодичности в инверсиях магнитного поля Солнца, которая равна двухкратному периоду солнечной активности).

Типичное время между инверсиями составляет от 0.1 до 1 миллиона лет, сами инверсии длятся между 1 и 10 тысячами лет. Предполагается, что во время инверсий происходит очень сильное ослабление геомагнитного поля, и, следовательно, создаётся нешуточная угроза земной жизни (частицы солнечного ветра в больших количествах проникают в земную атмосферу). В тоже время не отмечено никакой корреляции между массовыми вымираниями земных видов и периодами инверсий геомагнитного поля.

Последняя достоверная инверсия геомагнитного поля случилась 780 тысяч лет назад. Её длительность составила от 1200 до 10000 лет в зависимости от географического положения изученных пород с остаточной намагниченностью. С другой стороны изучается возможность более свежей кратковременной инверсии геомагнитного поля, которая случилась всего 41 тысячу лет назад. Событие получило название Laschamp, так как впервые было обнаружено в 60х годах 20 века в остаточной намагниченности лавового потока с таким названием во Франции. Позже следы этой инверсии были обнаружены и в других местах Земли. Длительность инверсии составила 250-440 лет, во время неё геомагнитное поле было ослаблено на 75%.

Схема движения геомагнитных полюсов во время этой инверсии

В тоже время в спокойные периоды геомагнитные полюсы испытывают лишь хаотичный дрейф вблизи географических полюсов.

Пример вероятного движения северного геомагнитного полюса после 200 года нашей эры

Кроме того можно отметить, что текущее ослабление геомагнитного поля за последние 180 лет на 10% не является уникальным. Изучение остаточной намагниченности пород в Ливане показывает, что 2500 лет назад геомагнитное поле было в 2.5 раза сильнее, чем сейчас, после чего оно ослабло сразу почти на 30% всего за 180 лет.

Полюса магнита

Каждый магнит, как и магнитная стрелка, обладает двумя полюсами: северным ($N$) и южным ($S$).

Что называется магнитными полюсами магнита (рисунок 4)?

Рисунок 4. Полюса полосового магнита

Мы можем это проверить с помощью простого опыта. Возьмем полосовой магнит и динамометр. К динамометру прикрепим железный шарик.

Касаемся шариком магнита в разных его точках, а потом аккуратно его отрываем. При этом следим за показаниями динамометра в момент отрыва. Так мы можем судить о силе притяжения шарика к разным точкам магнита. Опыт покажет, что самое сильное притяжение будет как раз в местах, которые мы называем полюсами (рисунок 5).

Рисунок 5. Определение максимального притяжение на полюсах магнита

Этот же опыт покажет нам что в середине магнита шарик практически не испытывает притяжение.

Что лучше всего притягивается к магнитам?Это чугун, сталь, железо и некоторые сплавы. Также притягивается никель и кобальт, но значительно слабее.

{"questions":,"answer":2}}}]}

Магнитные бури

Иногда возникают магнитные бури, способные влиять на магнитное поле нашей планеты.

Чем объясняют появление магнитных бурь?

Появление таких бурь связано с солнечной активностью. Что это означает?Солнечной активностью называют ряд процессов, происходящих на Солнце. Некоторые из них приводят к возникновению сильных магнитных полей. Они же и оказывают влияние на Землю.

Например, так происходит при вспышках на Солнце. В таких ситуациях скорость частиц, которые испускает Солнце, возрастает настолько, что они способны воздействовать на магнитосферу Земли.

Магнитные бури не остаются незамеченными.

Они влияют на погоду. Могут возникать циклоны и увеличиваться облачность;
Самочувствие некоторых людей может ухудшиться. Например, пациенты с сердечно-сосудистыми заболеваниями в это время испытывают определенные сложности и недомогания;
Иногда возникают проблемы с электроприборами. Например, помехи в радиоэфире, ухудшение качества связи.

{"questions":,"answer":}}}]}

Так что же будет в точке перегиба?

Вся проблема понимания этого момента исходит от не совсем объективных абстракций. Мы ведь отметили, что по сути магнитное поле — результат движения электрона. Движущаяся частица уже формирует вокруг себя кольцевое поле.

Если таких частиц взять много, то их линии сольются и получится более привычная для всех картинка, которую мы привели чуть выше. Ну а, как мы там отметили, магнитные линии не имеют начала и конца.

Северный и южный полюса магнита — это не источники магнитного поля и силовых линий. Это лишь точки вхождения и выхода магнитных линий из образца. Сами линии формируются в результате слияния линий поля перемещающихся частиц. Никакого северного и южного полюса нет. Есть точка входа и выхода. Именно поэтому, если сломать магнитик пополам, то он сохранит свои полюса и при этом линии останутся такими же. Так можно дойти до магнитика размером в один атом и всё равно наблюдать привычную картину и сохранению полюсов.

Максимальная напряженность у полюсов, которую и видно на схемах, обусловлена тем, что в этих точках сконцентрировано наибольшее количество магнитных линий.

В виду такого взгляда на проблему, вопрос об устройстве «середины магнита» сам себя решает. Там нет никакого нулевого значения. Там нет никакого максимального значения. Это просто такая же часть магнита, как и его остальные части, ну а представление о центре магнита навязано привычной всем красно-синей схемой. Обозначенное же условное расположение и направление линий на самом деле обусловлено расположением частиц с магнитным моментом внутри изучаемого образца.

2 вариант

1. Проводник включен в работающую электрическую цепь. Какое поле существует вокруг него?

1) Электрическое
2) Магнитное
3) Электромагнитное
4) Поле в этом случае не возникает

2. Что служит источником электрического поля?

1) Электрический ток
2) Положительный электрический заряд
3) Отрицательный электрический заряд
4) Любой электрический заряд

3. Какова форма магнитных линий магнитного поля прямого проводника с током?

1) Замкнутые кривые вокруг проводника
2) Отходящие от проводника радиальные линии
3) Замкнутые кривые вокруг проводника, расположенные в перпендикулярных ему плоскостях
4) Концентрические окружности, охватывающие проводник

4. На каком рисунке представлена картина магнитного поля катушки с током?

1) №1
2) №2
3) №3

5. На каком рисунке направление магнитных линий магнитного поля катушки с током показано стрелками неправильно?

1) №1
2) №2
3) №3

6. Как можно усилить магнитное поле катушки с током?

1) Увеличить силу тока в ней
2) Сделать ее более длинной
3) Увеличить радиус катушки
4) Намотать провод на каркас менее плотно

7. Электромагнит удерживал притянувшийся к нему железный лом. При размыкании электрической цепи тот отпал от электромагнита. Притянется ли он вновь, если цепь замкнуть, изменив направление тока?

1) Нет
2) Да
3) Однозначный ответ дать нельзя

8. Какое из названных ниже веществ не притянется к магниту?

1) Чугун
2) Кобальт
3) Стекло
4) Сталь

9. Магнитная буря — это

1) изменение магнитного поля Земли
2) неожиданное усиление магнитного поля планеты
3) резкое кратковременное изменение магнитного поля Земли
4) несуществующее явление

10. На каком рисунке изображена картина магнитного поля при взаимодействии одноименных полюсов магнитов?

1) №1
2) №2
3) №3

11. На рисунках показаны две картины магнитных полей между полюсами магнитов. Определите их левый полюс.

1) На обоих рисунках — северный
2) На обоих рисунках — южный
3) На рис. №1 — южный, на рис. №2 — северный
4) На рис. №1 — северный, на рис. №2 — южный

12. Собрана электрическая цепь, в которой один проводник помещен между полюсами дугообразного магнита. При замыкании цепи он отклонился вправо, а экспериментатору надо было, чтобы проводник отклонился влево. Что ему надо для этого изменить?

1) Силу тока в цепи
2) Направление тока или расположение полюсов магнита
3) И направление тока, и расположение полюсов магнита
4) Напряжение на концах этого проводника

13. Будет ли двигаться проводник АВ, если ключ замкнуть? Почему?

1) Да, так как цепь будет замкнута
2) Нет, поскольку отсутствует магнитное поле
3) Да, потому что в проводнике АВ возникнет электрический ток
4) Нет, так как включенный в цепь реостат уменьшит силу тока

14. Как — прямолинейно, криволинейно, поворачиваясь вокруг оси — может двигаться в магнитном поле рамка с током?

1) Прямолинейно
2) Криволинейно
3) Поворачиваясь вокруг оси
4) Ответ неоднозначен

15. По какому из названных здесь признаков электродвигатели превосходят тепловые двигатели?

1) Экологичности
2) Мощности
3) Массе
4) Размеру

Магнитные поля белых карликов и нейтронных звезд

Ещё более сильные магнитные поля наблюдаются у звездных остатков (белых карликов и нейтронных звезд), которые отличаются крайне высокой угловой скоростью вращения. Оценки индукции их магнитных полей достигают 1012 Гаус. Измерение магнитных полей у подобных объектов стало возможным через регистрацию поляризации. Одновременно проводятся попытки измерения магнитных полей аккреционных дисков черных дыр также через регистрацию приходящего излучения. В настоящее время в этом направлении получены противоречивые результаты. Измерения, опубликованные в конце прошлого года и выполненные с рекордно высокой точностью показали, что величина индукции магнитного поля у аккреционного диска черной дыры лишь в несколько сотен раз больше, чем аналогичный показатель у Солнца (461 ± 12 гауссов). Прошлые оценки предполагали, что этот показатель у черных дыр должен быть в 400 раз выше. Новая оценка стала возможной благодаря сильной вспышке у V404 Лебедя, которая случилась 15 июня 2015 года и наблюдалась практически во всем диапазоне электромагнитного спектра (от рентгеновских лучей до радиоизлучения). Новая оценка ставит перед теоретиками серьезную проблему: наблюдаемая индукция не может полностью объяснить формирование мощных полярных джетов аккреционного диска черной дыры – следовательно, в их образовании участвует какой-то ещё механизм.

Как появляется магнитное поле Земли

До конца ещё неизвестно правда это или нет, но учёные считают, что магнитное поле генерируется глубоко в ядре Земли.

По словам учёных, прямо в центре Земли есть твёрдое внутреннее ядро, которое состоит в основном из железа. Это железо имеет температуру в 5700° С, но сокрушительное давление (вызванное силой тяжести) не даёт ему превратиться в жидкость.

Вокруг него находится внешнее ядро — слой железа, никеля и других металлов. У него более низкое давление, чем у внутреннего ядра, т. е. металл здесь жидкий.

Существуют различия между этими двумя слоями (в температуре, давлении, составе). Таким образом, во внешнем ядре происходят конвекционные токи (перемещение электрических зарядов) в жидком металле. Тёплое и обладающее меньшей плотностью вещество поднимается, и наоборот — более холодное и плотное погружается вниз.

Потом заряженные металлы проходят через созданные поля и продолжают создавать уже собственные электрические токи, и этот бесконечный цикл продолжается. Этот цикл называется геодинамо.

Из чего состоит магнитное поле Земли

Геомагнитное поле состоит из:

главного геомагнитного поля (производится во внешнем ядре Земли);
аномального геомагнитного поля (производится намагниченными горными породами);
внешнего геомагнитного поля (производится взаимодействиями между Солнцем и Землёй).

Диамагнетик???

Иногда ошибочно думают, что таким изолятором магнитного поля может служить диамагнетик. Но это не верно. Диамагнетик
действительно ослабляет магнитное поле. Но он ослабляет магнитное поле только в толще самого диамагнетика, внутри диамагнетика. Из-за этого многие ошибочно думают, что если один или оба магнита замуровать
в куске диамагнетика, то, якобы, их притяжение или их отталкивание ослабеет.

Но это не является решением проблемы. Во-первых, силовые линии одного магнита всё равно будут достигать другого магнита, то есть магнитное поле только уменьшается в толще диамагнетика, но не исчезает
совсем. Во-вторых, если магниты замурованы в толще диамагнетика, то мы не можем их двигать и поворачивать относительно друг друга.

А если сделать из диамагнетика просто плоский экран, то этот экран будет пропускать сквозь себя магнитное поле. Причем, за этим экраном магнитное поле будет точно такое же, как если бы этого диамагнитного
экрана не было бы вообще.

Это говорит о том, что даже замурованные в диамагнетик магниты не испытают на себе ослабления магнитного поля друг друга. В самом деле, ведь там, где находится замурованный магнит, прямо в объеме этого
магнита диамагнетик попросту отсутствует. А раз там, где находится замурованный магнит, отсутствует диамагнетик, то значит, оба замурованных магнита на самом деле взаимодействуют друг с другом точно также,
как если бы они не были замурованы в диамагнетике. Диамагнетик вокруг этих магнитов также бесполезен, как и плоский диамагнитный экран между магнитами.

Магнитные свойства

Взаимодействие магнитных стрелок

Возьмем две магнитные стрелки. Установим из рядом друг с другом (рисунок 6).

Что произойдет? Они установятся в определенных положениях: противоположными полюсами друг к другу.

Рисунок 6. Взаимодействие магнитных стрелок

Взаимодействие магнитной стрелки и магнита

Теперь возьмем магнит и поднесем его к магнитной стрелке (рисунок 7). Что мы увидим?

Северный полюс магнитной стрелки оттолкнулся от северного полюса магнита. Он притягивается к его южному полюсу.

Рисунок 7. Взаимодействие магнита и магнитной стрелки

В это же время южный полюс магнитной стрелки отталкивается от южного полюса магнита и притягивается к северному.

Взаимодействие полюсов магнитов между собой

Так как взаимодействуют между собой полюсы магнитов? Вышеописанные и другие опыты подводят нас к выводам (рисунок 8).

Рисунок 8. Притяжение и отталкивание полюсов магнитов

Это легко запомнить. Аналогия проходит с электрическими зарядами: одноименные отталкиваются, а разноименные притягиваются.

При этом сила взаимодействия будет прямо пропорциональна расстоянию между полюсами взаимодействующих магнитов.

Это применимо и к магнитным стрелкам, и к постоянным магнитам, и к электромагнитам.

Но чем объясняется это явление? Все дело в существовании магнитного поля вокруг любого магнита. Магнитные поля взаимодействующих магнитов обоюдно действуют друг на друга.

{"questions":,"answer":}}}]}

Природа магнитного поля Земли

Основную теорию, объясняющую формирования геомагнитного поля придумал в 1919 году ирландец Джозеф Лармор. Она предполагает, что причиной формирования поля является геодинамо. То есть процесс предположительно выглядит следующим образом.

Твердое внутреннее ядро вырабатывает тепло за счет ядерной реакции распада. Затем жидкий железный внешний слой отводит тепло. Потоки закручиваются спиралями за счет силы Кориолиса и формируют так называемые столбы Тейлора – огромные спиралевидные течения внутри планеты.

Потоки внутри внешнего ядра

Потоки внутри внешнего ядра создают трение и генерируют электрический ток, усиливая небольшое природное магнитное поле металлов. Это провоцирует усиление токов и выработку все большего количества тепла, пока процесс не стабилизируется.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. На рисунке показано, как установилась магнитная стрелка между полюсами двух одинаковых магнитов. Укажите полюса магнитов, обращённые к стрелке.

1) 1 — S, 2 — N
2) 1 — А, 2 — N
3) 1 — S, 2 — S
4) 1 — N, 2 — S

2. Па рисунке представлена картина линий магнитного поля от двух полосовых магнитов, полученная с помощью магнитной стрелки и железных опилок. Каким полюсам полосовых магнитов соответствуют области 1 и 2?

1) 1 — северному полюсу; 2 — южному
2) 1 — южному; 2 — северному полюсу
3) и 1, и 2 — северному полюсу
4) и 1, и 2 — южному полюсу

3. При прохождении электрического тока по проводнику магнитная стрелка, находящаяся рядом, расположена перпендикулярно проводнику. При изменении направления тока на противоположное. Стрелка

1) повернётся на 90°
2) повернётся на 180°
3) повернётся на 90° или на 180° в зависимости от значения силы тока
4) не изменит свое положение

4. Проводник, по которому протекает электрический ток, расположен перпендикулярно плоскости чертежа (см. рисунок). Расположение какой из магнитных стрелок, взаимодействующих с магнитным полем проводника с током, показано правильно?

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

5. Из проводника сделали кольцо и по нему пустили электрический ток. Ток направлен против часовой стрелки (см. рисунок). Как направлен вектор магнитной индукции в центре кольца?

1) вправо
2) влево
3) на нас из-за плоскости чертежа
4) от нас за плоскость чертежа

6. По катушке идёт электрический ток, направление которого показано на рисунке. При этом на концах железного сердечника катушки

1) образуются магнитные полюса — на конце 1 — северный полюс, на конце 2 — южный
2) образуются магнитные полюса — на конце 1 — южный полюс, на конце 2 — северный
3) скапливаются электрические заряды: на конце 1 — отрицательный заряд, на конце 2 — положительный
4) скапливаются электрические заряды: на конце 1 — положительный заряд, на конце 2 — отрицательный

7. Два параллельно расположенных проводника подключили параллельно к источнику тока.

Направление электрического тока и взаимодействие проводников верно изображены на рисунке

8. В однородном магнитном поле на проводник с током, расположенный перпендикулярно плоскости чертежа (см. рисунок), действует сила, направленная

9. Сила, действующая на проводник с током, который находится в магнитном поле между полюсами магнита направлена

10. На рисунке изображён проводник с током, помещённый в магнитное поле. Стрелка указывает направление тока в проводнике. Вектор магнитной индукции направлен перпендикулярно плоскости рисунка к нам. Как направлена сила, действующая на проводник с током?

11. Из приведённых ниже утверждений выберите два правильных и запишите их номера в таблицу.

1) Вокруг неподвижных зарядов существует магнитное поле.
2) Вокруг неподвижных зарядов существует электростатическое поле.
3) Если разрезать магнит на две части, то у одной части будет только северный полюс, а у другой — только южный.
4) Магнитное поле существует вокруг движущихся зарядов.
5) Магнитная стрелка, находящаяся около проводника с током, всегда поворачивается вокруг своей оси.

12. Электрическая схема содержит источник тока, проводник АВ, ключ и реостат. Проводник АВ помещён между полюсами постоянного магнита (см. рисунок).

Используя рисунок, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) При перемещении ползунка реостата влево сила Ампера, действующая на проводник АВ, увеличится.
2) При замкнутом ключе проводник будет выталкиваться из области магнита вправо.
3) При замкнутом ключе электрический ток в проводнике имеет направление от точки В к точке А.
4) Магнитные линии поля постоянного магнита в области расположения проводника АВ направлены вертикально вниз.
5) Электрический ток, протекающий в проводнике АВ, создаёт однородное магнитное поле.

Часть 2

13. Участок проводника длиной 0,1 м находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила тока, протекающего по проводнику, 10 А. Какую работу совершает сила ампера при перемещении проводника на 8 см в направлении своего действия? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.

4 вариант

Задания

Задание №1

Задание №2

Ответ креационистов на критику

Идеальный диамагнетик

Как найти полюс

Инверсия геомагнитного поля

Полюса магнита

Магнитные бури

Так что же будет в точке перегиба?

2 вариант

Магнитные поля белых карликов и нейтронных звезд

Как появляется магнитное поле Земли

Из чего состоит магнитное поле Земли

Диамагнетик???

Магнитные свойства

Взаимодействие магнитных стрелок

Взаимодействие магнитной стрелки и магнита

Взаимодействие полюсов магнитов между собой

Природа магнитного поля Земли

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

Часть 2

Популярные темы сообщений