Силові лінії двох різнойменних полюсів

Інформація для вчителів

Застосування

Силові лінії - різнойменні полюси

Силові лінії двох різнойменних полюсів

Магнітні силові лінії унаочнюють магнітне поле.

Проте вони мають і справжній фізичний зміст, бо густина силових ліній показує величину магнітних сил, а напрямок силових ліній - напрямок магнітних сил.

При цьому силові лінії завжди йдуть від північного полюса до південного. Тому при зближенні двох різнойменних полюсів утворюється показана поруч картина поля.

Інформація для вчителів (1/2)

Попередні знання

Інформація для вчителів, ілюстрація 1 з 2

Учні повинні знати, що магніт має північний і південний полюси й оточений полем. Далі вони повинні знати, що за допомогою магніту можна притягнути або зорієнтувати намагнічувану речовину. Крім того, вони повинні знати, що однойменні магнітні полюси відштовхуються, а різнойменні притягуються.

Принцип

Інформація для вчителів, ілюстрація 2 з 2

Магнітні силові лінії завжди йдуть від північного полюса до південного, причому однойменні магнітні полюси відштовхуються, а різнойменні притягуються. Якщо зблизити два різнойменні магнітні полюси, то в проміжку між магнітами магнітні силові лінії замикаються. Ззовні результівне магнітне поле нагадує поле одного окремого стрижневого магніту.

Інформація для вчителів (2/2)

Навчальна мета

Учні з'ясовують принциповий хід силових ліній між різнойменними магнітними полюсами.

Завдання

Учні досліджують за допомогою залізного порошку й компаса форму поля між двома різнойменними магнітними полюсами.

Вказівки

Вказівки щодо складання і виконання

Для досліду папір не повинен бути надто гладким, бо інакше залізний порошок легко зсуватиметься до магнітних полюсів і навколо полюсів можуть утворитися більші ділянки без порошку.
Залізний порошок неповинен потрапляти безпосередньо на магніти, бо його дуже важко звідти прибрати. Не можна забруднювати залізним порошком деталі установки (особливо полікарбонатну пластину).
Якщо в проміжку між магнітами картина не утворюється, слід трохи збільшити відстань між обома магнітами.
Дослідження напрямку силових ліній компасом можна було б виконати й так, як у досліді P1086300. Проте через доволі великий діаметр компаса результати виходять лише погані. Якщо ж збільшити відстань між магнітами, щоб краще врахувати діаметр компаса, то починає заважати магнітне поле Землі. Запропонована орієнтація північ-південь дозволяє здебільшого усунути цю заваду за поданого розташування приладів.

Правила безпеки

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

Інформація для учнів

Мотивація

Силові лінії - різнойменні полюси

Силові лінії двох різнойменних полюсів

Як ви вже дізналися, магнітні силові лінії унаочнюють магнітне поле.

При цьому силові лінії завжди йдуть від північного полюса до південного. Ви вже докладніше досліджували магнітне поле одного окремого магніту. При зближенні двох різнойменних полюсів окремі магнітні поля впливають одне на одне, і тому утворюється показана поруч картина поля, яку ви відтворите в цьому досліді за допомогою залізного порошку й компаса.

Завдання

Який вигляд має поле між двома різнойменними магнітними полюсами?

Дослідіть за допомогою залізного порошку й компаса форму поля між двома різнойменними магнітними полюсами.

Обладнання

Позиція	Обладнання	Артикул	Кількість
1	Полікарбонатна пластина, 136 x 112 x 1 мм	13027-05	1	2	Магніт, стрижневий, l=50 мм, без позначення полюсів	07819-00	2	3	Дозатор із залізним порошком, 20 мл	06305-10	1	4	Кишеньковий компас	06350-10	1

Додаткове обладнання

Позиція	Обладнання	Кількість
1	Аркуш шорсткого паперу	DIN A4

Складання

Складання з полікарбонатною пластиною

Виріжте аркуш шорсткого паперу приблизно за розміром полікарбонатної пластини (DIN A5).
Підготуйте дозатор: обережно, не розсипавши порошок, замініть кришку на кришку з отворами.
Покладіть обидва стрижневі магніти на стіл на відстані 50 мм один від одного так, щоб різнойменні (притягувані) полюси були навпроти.
Покладіть на магніти полікарбонатну пластину, а зверху - папір.

Виконання (1/3)

Виконання - насипання залізного порошку

Насипайте залізний порошок рівномірно з висоти близько 50 мм на папір, доки не стане помітною картина силових ліній.
Кілька разів легенько постукайте знизу по стільниці, доки залізний порошок виразно не вишикується в лінії.
Уважно поспостерігайте за ходом силових ліній і за потреби сфотографуйте його.

Виконання (2/3)

Виконання - пересипання залізного порошку в дозатор

Після цього пересипте залізний порошок назад у дозатор, зігнувши папір складкою.
Ретельно закрийте дозатор кришкою без отворів.
Заберіть полікарбонатну пластину.

Виконання (3/3)

Збільште відстань між магнітами приблизно до 100 мм і переміщуйте компас, починаючи від одного магнітного полюса, завжди в той бік, куди вказує стрілка компаса.
Шлях осі обертання стрілки приблизно відповідає одній силовій лінії. Повторіть цю дію кілька разів, трохи змінюючи початкові положення біля магнітного полюса, як показано на рисунку.

Протокол

Завдання 1

Опишіть хід силових ліній, який ви бачите за розташуванням залізного порошку (виконання): Силові лінії йдуть від одного полюса магніту ____ у напрямку протилежного полюса ____ магніту. Що далі силові лінії від спільної осі обох магнітів, то ____ вони вигнуті. Силові лінії, що виходять збоку, частково йдуть до іншого полюса ____ магніту. Не потрібне: ____