Најважније из лекције
Магнетно поље Земље: Земља делује као магнет чији се полови не поклапају са географским (на северу је јужни магнетни пол, а угао између оса је око \( 17^\circ \)).
Компас: Његова магнетна игла се поставља дуж магнетног меридијана, при чему северни врх показује географски север (привучен јужним магнетним полом).
Заштита и поларна светлост: Магнетно поље скреће опасне честице Сунчевог ветра; честице које уђу у поларну атмосферу изазивају поларну светлост (аурора бореалис).
Ерстедов оглед (1820): Електрична струја у проводнику ствара магнетно поље које скреће магнетну иглу компаса.
Компас: Његова магнетна игла се поставља дуж магнетног меридијана, при чему северни врх показује географски север (привучен јужним магнетним полом).
Заштита и поларна светлост: Магнетно поље скреће опасне честице Сунчевог ветра; честице које уђу у поларну атмосферу изазивају поларну светлост (аурора бореалис).
Ерстедов оглед (1820): Електрична струја у проводнику ствара магнетно поље које скреће магнетну иглу компаса.
Планета Земља се понаша као један велики магнет са сопственим магнетним пољем.
Географски и магнетни полови Земље се не поклапају:
- У близини северног географског пола налази се јужни магнетни пол Земље.
- У близини јужног географског пола налази се северни магнетни пол Земље.
Магнетна оса која спаја магнетне полове заклапа са осом Земљине ротације угао од око \( 17^\circ \).
Магнетни меридијан је замишљена линија која спаја Земљине магнетне полове.
Који магнетни пол Земље привлачи северни пол магнетне игле?
Северни пол магнетне игле привлачи јужни магнетни пол Земље (који се налази на северној полулопти, близу северног географског пола), јер се разноимени магнетни полови привлаче.
Компас је инструмент који служи за одређивање страна света на Земљи.
Главни део компаса је лака магнетна игла постављена на вертикалну осовину око које може слободно да се окреће у хоризонталној равни.
Када се компас постави у хоризонталан положај, магнетна игла се поставља у правац магнетног меридијана. Њен северни врх показује према северу (ознака N), а јужни према југу (ознака S).
Ознаке на компасу потичу од енглеских речи за стране света: N (North – север), S (South – југ), E (East – исток), W (West – запад).
Како се правилно користи компас при одређивању страна света?
Компас се постави хоризонтално. Сачека се да се магнетна игла умири, а затим се кућиште компаса пажљиво окрене тако да се ознака N поклопи са северним врхом игле. Тада остале ознаке тачно показују југ, исток и запад.
Сунчев ветар представља стални сноп брзих наелектрисаних честица и зрачења који долази са Сунца.
Земљино магнетно поље није симетрично: на страни окренутој Сунцу је сабијено услед дејства Сунчевог ветра, док се на супротној страни пружа далеко у простор у облику репа комете.
Магнетно поље Земље има заштитну улогу јер скреће опасне наелектрисане честице Сунчевог ветра и спречава их да допру до површине Земље.
Поларна светлост (аурора бореалис): Наелектрисане честице Сунчевог ветра дуж линија магнетног поља доспевају у атмосферу у поларним областима и сударају се са молекулима ваздуха. Кисеоник услед тога емитује зелену или црвену светлост, а азот љубичасту, што ствара светљење ноћног неба.
Зашто се поларна светлост јавља баш у поларним крајевима?
У поларним областима линије сила Земљиног магнетног поља су најближе површини Земље и усмеравају наелектрисане честице у ниже слојеве атмосфере, где долази до судара са честицама ваздуха и емисије светлости.
Дански физичар Ханс Кристијан Ерстед је 1820. године открио везу између електрицитета и магнетизма.
Око сваког проводника кроз који протиче електрична струја ствара се магнетно поље.
Изнад магнетне игле која је усмерена у правцу север–југ постави се металан проводник паралелно са иглом. Када се кроз проводник пусти електрична струја, магнетна игла скреће из почетног положаја под утицајем новонасталог магнетног поља струје.
Шта доказује Ерстедов оглед?
Ерстедов оглед доказује да наелектрисања у кретању (електрична струја) стварају магнетно поље у својој околини.
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Који магнетни пол Земље се налази на северној полулопти, у близини северног географског пола?
У близини северног географског пола налази се јужни магнетни пол Земље.
Задатак 2 (средњи): Колики је угао између осе Земљине ротације и магнетне осе, и шта из тог односа закључујемо о правцу компаса?
Угао између осе Земљине ротације и магнетне осе износи око \( 17^\circ \). То значи да компас не показује тачно у географски север, већ заузима правац магнетног меридијана који спаја магнетне полове.
Задатак 3 (средњи): Како магнетно поље Земље штити живи свет од Сунчевог ветра?
Сунчев ветар чине брзе наелектрисане честице. Када наиђу на Земљино магнетно поље, оно их скреће по спиралним путањама и спречава да директно допру до површине планете, чиме штити биосферу од штетног зрачења.
Задатак 4 (тежак): Посматрамо магнетну иглу постављену дуж металног проводника. Када се струјно коло затвори, игла скреће, а када се струјно коло прекине, она се враћа у првобитни положај. Објасните зашто се то дешава.
Према Ерстедовом огледу, када кроз проводник тече струја, око њега настаје магнетно поље које делује силом на магнетну иглу и скреће је. Када струја престане да тече, магнетно поље проводника нестаје, па на иглу делује искључиво магнетно поље Земље, које је враћа у правац север–југ (дуж магнетног меридијана).
