Напрям силових ліній штабового магніту

Зображення силових ліній штабового магніту

Напрям силових ліній штабового магніту

Магнітні силові лінії унаочнюють магнітне поле. Проте вони мають і справжній фізичний зміст, бо густина силових ліній показує величину магнітних сил, а напрям силових ліній - напрям магнітних сил.

Якщо насипати залізний порошок на аркуш паперу, під яким лежить магніт, то зернятка заліза впорядковуються в лінійні структури і немовби безпосередньо вимальовують магнітні силові лінії. Але напрям силових ліній можна простежити і за допомогою компаса.

Попередні знання

Учні мають знати, що магніт має північний і південний полюс і оточений полем. Крім того, вони мають знати, що за допомогою магніту можна притягувати чи орієнтувати намагнічувану речовину.

Принцип

Лінії магнітного поля завжди замкнені, бо магнітних монополів не існує. Силові лінії при цьому йдуть завжди від північного полюса до південного. Це, звісно, справджується і для штабового магніту. Залежний від місця напрям силових ліній можна простежити за допомогою компаса, бо компас завжди орієнтується паралельно до силових ліній, причому північний кінець стрілки показує на південний полюс магніту.

Навчальна мета

Учні мають усвідомити, що магнітне поле можна унаочнити напрямленими лініями, причому напрям задано так, що лінії починаються на північному полюсі магніту й показують на південний полюс. Крім того, вони дістають уявлення про просторову структуру магнітного поля штабового магніту.

Завдання

Учні будують за допомогою компаса картину силових ліній штабового магніту у площині.

Після цього вони за допомогою датчика магнітного поля дістають якісне уявлення про просторову форму магнітного поля.

Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Унаочнення силових ліній в околі штабового магніту за допомогою залізного порошку

Напрям силових ліній штабового магніту

Магнітні силові лінії унаочнюють магнітне поле. Проте вони мають і справжній фізичний зміст, бо густина силових ліній показує величину магнітних сил, а напрям силових ліній - напрям магнітних сил.

У цьому досліді ти за допомогою компаса простежиш силові лінії штабового магніту. Крім того, за допомогою датчика магнітного поля ти дослідиш тривимірну просторову форму магнітного поля.

• Побудуй за допомогою компаса картину силових ліній штабового магніту у площині.
• Дістань за допомогою датчика магнітного поля уявлення про просторову форму магнітного поля.

• Склади обидва магніти так, щоб вони притягувалися й утворювали магніт подвійної довжини.
• Поклади два аркуші довгими сторонами один до одного і поклади два магніти, як видно на сусідньому рисунку, на межу обох аркушів, щоб окреслити контур магнітів.
• Визнач компасом, де в складеного магніту північний полюс (до нього притягується світлий кінець магнітної стрілки, тобто південний полюс)
• Зорієнтуй аркуш разом із магнітом так, щоб північний полюс магніту вказував на південь, щоб можна було знехтувати впливом магнітного поля Землі на компас.

• Постав компас у кутку біля північного полюса магніту. Познач на папері положення світлого і синього кінців магнітної стрілки.
  
• Пересунь компас так, щоб світлий кінець магнітної стрілки вказував на точку, позначену біля синього кінця. Знову познач положення синього кінця стрілки.
  
• Повторюй цю дію, доки не досягнеш краю аркуша або другого полюса магніту.

Виконання - різнойменні полюси

• Повтори ці кроки, вибравши за початкові точки положення A, B і C компаса.
  
• З'єднай на обох аркушах відповідні одна одній точки - починаючи від магніту - якомога плавнішими кривими.
  
• Одержані так криві є силовими лініями. Познач стрілками напрям цих силових ліній (відповідно до напряму стрілки компаса від світлого до синього кінця).

Виконання - переміщення датчика

• Потім візьми один з магнітів у руку й тримай його посередині.
  
• Переміщуй датчик магнітного поля навколо магніту в різних напрямах і на різних відстанях.
  
• Уважно спостерігай при цьому за відповідною орієнтацією датчика.

Силові лінії
Джерело: https://www.supermagnete.de/

Силові лінії
Джерело: https://www.supermagnete.de/