Презентация к исследовательской работе «Загадки магнитного поля» Выполнил Костромитинов Максим Руководитель Дядиченко Михаил Александрович
Как проявить магнитное поле? С помощью мелких металлических опилок. Опилки намагничиваются и ведут себя как маленькие магнитики подобно магнитным стрелкам.
Магнитные линии и их направление Магнитное поле изображают с помощью магнитных линий. Магнитные линии - воображаемые линии, вдоль которых расположились бы магнитные стрелки, помещенные в это магнитное поле. Реально они не существуют. За направление магнитного поля в точке принято направление от S к N через магнитную стрелку, помещенную в это поле. То есть магнитные линии выходят из северного магнитного полюса.
Магнитные линии магнита и катушки с током (соленоида). Расположение магнитных линий магнита и катушки с током одинаковы. Они замкнуты и сохраняют направление либо по часовой стрелке, либо против часовой.
Взаимодействие полюсов магнита. S N N S S N S N Одноименные полюса отталкиваются, разноименные - притягиваются.
Как поведет себя стрелка внутри катушки с током? Вне катушки мне все понятно. Когда стрелка будет внутри катушки, рядом окажутся одноименные магнитные полюса, они должны оттолкнуться и стрелка, на мой взгляд, должна развернуться на 180 градусов. А это должно означать, что магнитные линии внутри катушки имеют направление противоположное тому, которое они имели вне катушки. В этом и состоит моя гипотеза. Нас учат, что такого не должно быть. Так ли это?
Выполнение работы. Оборудование : 1) источник постоянного тока, 2) катушка большого диаметра без сердечника из набора для трансформатора, 3) ключ, 4) соединительные провода, компас.
Магнитное поле Земли Северный магнитный полюс магнитной стрелки, притягиваясь к южному магнитному полюсу Земли, показывает северный географический полюс. Так я точно узнал, какого цвета конец стрелки компаса будет северным магнитным полюсом.
Определение направления магнитных линий. При включении тока в катушке с помощью магнитной стрелки нашел направление магнитных линий. А затем, пользуясь правилом правой руки, я снова определил направление магнитных линий соленоида. Убедился, что вне его направление определено верно. Что же будет с направлением внутри катушки?
Проверка направления магнитных линий с помощью магнитной стрелки.. Чтобы магнитное поле Земли не повлияло на поведение магнитной стрелки, я поместил ее внутрь соленоида так, чтобы при отсутствии тока ось стрелки была перпендикулярна оси катушки и была направлена на северный географический полюс Земли. Затем включил ток и посмотрел за поведением стрелки. Оказалось, что стрелка повернулась на 90 градусов, расположилась по оси катушки и показала прежнее направление магнитных линий, чего я в тайне не ожидал, т. е. одноименные полюса оказались рядом. Как же это можно объяснить?
Гипотеза Ампера. В атомах и молекулах вещества в результате движения электронов возникают кольцевые токи, которые и создают магнитное поле в постоянных магнитах, так как вращаются в одну сторону.
Почему нельзя отделить северный магнитный полюс от южного? Мы получаем два магнита, так как кольцевые токи в обеих частях остаются точно такими же.
Объяснение результатов работы При разделении катушки на три части, где магнитная стрелка расположена во второй части, воздействие магнитного поля второй части на стрелку таково, что оно осуществляется со всех сторон (она внутри на оси катушки) и практически нулевое. Магнитное действие левой и правой части катушки не приводит к повороту стрелки.
Вывод по работе. Направление магнитных линий сохраняется и внутри соленоида.
Основные результаты работы 1. Установил простое правило уточнения магнитных полюсов магнитной стрелки компаса, независимо от окраски. 2. Убедился, что магнитные линии замкнуты и не меняют своего направления даже внутри катушки. 3. Убедился в справедливости правила правой руки. 4. Глубже понял идеи, заложенные в гипотезе Ампера.