logo
InfovekMAGNETICKÉ POLE PERMANENTNÉHO TYČOVÉHO MAGNETU


Magnetické pole je jedno z fyzikálnych polí, ktoré je možné "zviditeľniť". Predpokladám, že experiment pri ktorom železnými pilinami posypeme okolie permanentného magnetu alebo vodiča s prúdom prezentuje žiakom každý učiteľ, pretože na tento experiment priamo nadväzuje definícia magnetickej indukčnej čiary na základnej škole a po ukážke polohy magnetky v magnetickom poli aj na strednej škole.
Po predvedení experimentu môžeme zakresliť magnetické pole pomocou magnetických indukčných čiar a na základe vytvoreného súboru čiar si utvoriť predstavu o "sile" magnetického poľa permanentného magnetu v rôznych miestach v okolí magnetu ak na túto predstavu využijeme poznatok, že hustota magnetických indukčných čiar je úmerná veľkosti magnetickej indukcie.
Ak sa chceme získať presnejšie informácie o priebehu magnetického poľa permanentného tyčového magnetu môžeme pomocou teslametra odmerať hodnoty magnetickej indukcie v rôznych miestach v okolí permanentného tyčového magnetu a zostrojiť charakteristiky jeho magnetického poľa.

Pre jednoduchšie uskutočnenie merania je vhodné si pripraviť pomôcku - na papier narysovať súradnicový systém v ktorom poloha magnetu bude orientovaná tak, že jeho os bude ležať v x-ovej osi súradnicového systému a pól magnetu, okolie ktorého budeme skúmať je uložený v bode [ 0, 0 ].
V súradnicovom systéme narysujeme sústredné kružnice so stredmi v začiatku súradnicového systému s polomermi rovnými vzdialenostiam od pólu magnetu, v ktorých chceme merať hodnoty indukcie magnetického poľa a vyznačíme smery v ktorých budeme hodnoty magnetickej indukcie merať (obrázok č.1). Smer zodpovedajúci osi magnetu v takto vytvorenom súradnicovom systéme odpovedá uhlu 0o.
Pri samotnom meraní je potrebné dbať na presnú polohu sondy, jej zvislý smer a kolmé uloženie voči smeru, v ktorom hodnotu magnetickej indukcie meriame.

Obrázok číslo 1.

V tabuľke sú uvedené namerané hodnoty, pričom pre meranie sme použili permanentný tyčový magnet a lineárny merač magnetickej indukcie LMMI - 1.

r=1,5 cm
r=3 cm
r=4,5 cm
r=6 cm
r=7,5 cm

o
B
mT
B
mT
B
mT
B
mT
B
mT
0
16
5,5
1,5
0,7
0,7
30
17
6
2,2
1,4
1,1
60
20
7
3
1,8
1,6
90
24
8,5
3,5
2,2
2
120
30
11
4,5
2,6
2,4

Charakteristiky magnetického poľa v okolí jedného pólu permanentného tyčového magnetu.

Analyzovaním grafických závislostí dospievame k dvom poznatkom

  1. S rastúcou vzdialenosťou od pólu permanentného magnetu vo všetkých smeroch sa hodnota magnetickej indukcie zmenšuje, čo je očakávaný výsledok.
  2. Pre rovnakú vzdialenosť od pólu magnetu magnetická indukcia nadobúda najväčšie hodnoty pre uhol 120o čo pre žiakov môže byť prekvapivý výsledok, pretože podľa priebehu magnetických indukčných čiar o ktorom ich informuje učebnica fyziky pre 3. ročník gymnázia ( obrázok číslo 2 ) sa právom môžu domnievať, že magnetické pole permanentného magnetu je najsilnejšie v osi magnetu v blízkosti jeho pólov.

Obrázok číslo 2.

Teda znázornenie magnetického poľa tyčového permanentného magnetu magnetickými indukčnými čiarami uvedené v spomínanej učebnici je potrebné opraviť.

Riešenie predloženého problému môžeme nechať aj na samotných žiakov, ak im pomôžeme napríklad tak, že im predvedieme postupne vytváranie pilinového obrazca v okolí permanentného tyčového magnetu ( obrázok číslo 3 ). Potom podľa takto vytvorenej predlohy ( obrázok číslo 4 ) žiakom dáme za úlohu preložiť reťazcami pilín čiary.

Obrázok číslo 3.

Obrázok číslo 4. Obrázok číslo 5.

Na obrázku číslo 5 je usporiadanie čiar ku ktorému sa žiaci dopracujú.

Takto zakreslený priebeh magnetického poľa v okolí permanentného tyčového magnetu ( obrázok číslo 6 ) potvrdzuje správnosť nameraných údajov v tabuľke a prípadne pre ešte väčšiu názornosť je možné znázorniť skúmanú oblasť magnetického poľa aj vektorovo ( obrázok číslo 7 ) .

Obrázok číslo 6. Obrázok číslo 7.

Literatúra

Lepil,O. a kol.: Fyzika pre 3.ročník gymnázia, SPN, Bratislava,1984


späť

bude bolo

aktuality
    cd-čka    

paticka
© 2001 API - Asociácia Projektu Infovek
Posledná zmena: NAJ - štatistika prístupov