Magnetické pole
Prečo sa strelka kompasu otočí, keď k nej priložíš magnet zboku, a inak, keď ho priložíš zhora?
Čo sa naučíš
- Určím smer poľa na osi dipólu.
- Poviem, že čiary v náhľade sú ilustrácia.
Experiment
Kompas na osi y v bode 0,8 m ukazuje 90° od osi x, teda pozdĺž magnetu. Pole je dipólová aproximácia a v blízkosti stredu ju model vypína, lebo bodový dipól tam neplatí.
Načítavam simuláciu…
Vyskúšaj
Kam ukazuje kompas na osi magnetu?
Dostať uhol blízko 90°.
- Daj kompas na x = 0 a y = 0,8 m.
- Magnet nechaj neotočený.
- Prečítaj smer.
Smer strelky je približne 90°.
Overenie pochopenia
Siločiary v tomto atlase sú:
Keď magnet otočíš, strelka kompasu:
Vysvetlenie
Na osi nad magnetom je zložka Bx takmer nula a By kladná, uhol je 90°. Keď kompas presunieš na stranu, šípka sa sklopí. Otočenie magnetu obráti šípku.
Magnetické pole opisuje silové pôsobenie na malý magnet alebo na pohybujúci sa náboj. Pri tyči ho v škole znázorňujeme čiarami. V atlase je smer vypočítaný ako pole dipólu, nie ako ozdoba. Čiary mimo výpočtu by boli klamstvo, preto ich berieme len ako ilustráciu tohto poľa. Vo vnútri magnetu model dipól nepoužíva.
Pojmy
- Magnetické pole
- Priestor, v ktorom magnet pôsobí na iný magnet.
- Siločiara
- Krivka, ktorej dotyčnica má smer poľa. V náhľade je ilustračná.
Príklad
Piliny na papieri nad magnetom sa zoskupia pozdĺž poľa. Obrázok pilín a výpočet dipólu majú rovnaký zámer, nie rovnakú presnosť.
Čo sa často mýli
- Čiara nie je drôt. Nič sa po nej neposiela ako po vodiči.
- Smer poľa nezávisí od toho, kam sa pozeraš. Závisí od miesta a od orientácie magnetu.
Čo model zjednodušuje
Skutočná tyč nie je bodový dipól. Blízko povrchu sa smer môže líšiť. Veľkosť v teslach je rádová, nie údaj konkrétneho školského magnetu.
Vzorce
Smer počíta dipólový vzorec v simulácii. Pre základnú školu stačí pravidlo: vonkajšie čiary idú od severného pólu k južnému. Číslo v teslach nie je vzorec na memorovanie.