Конспект по физике для 8 класса «Магнитное поле Земли». Где находятся магнитные полюсы Земли. Что такое магнитные аномалии. Почему возникают магнитные бури.
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Магнитное поле Земли
Как свидетельствует история, люди бесстрашно покоряли морские просторы и совершали дальние плавания уже в глубокой древности. Прибором, позволяющим ориентироваться в пространстве и находить нужное направление движения, был компас. Действие компаса основано на магнитном взаимодействии, обусловленном существованием у Земли магнитного поля. Экспериментально установлено, что наша планета является большим магнитом.
МАГНИТНЫЙ ПОЛЮС ЗЕМЛИ
Как и любое магнитное поле, магнитное поле Земли можно представить при помощи силовых линий. Именно поэтому магнитная стрелка компаса устанавливается вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Разноимённые полюса магнитов притягиваются, поэтому северный полюс магнитной стрелки указывает направление на южный магнитный полюс Земли. Этот полюс удалён от Северного географического полюса примерно на 2100 км.
Если изображать магнитное поле Земли графически, то в районе Северного полюса магнитные линии вертикальны и входят в Землю.
Северный магнитный полюс находится вблизи Южного географического полюса. Здесь магнитные линии выходят из Земли.
Магнитные полюсы Земли не совпадают с её географическими полюсами. Это приводит к тому, что направление стрелки компаса не совпадает с направлением географического меридиана, и она показывает на Север не точно, а лишь приблизительно.
В точках магнитного полюса Земли свободно подвешенная на нити магнитная стрелка должна устанавливаться вертикально, так как именно в этих точках магнитные линии входят или выходят из неё.
Учёным уже давно известно, что магнитные полюса Земли не стоят на месте. Выяснилось, что северный магнитный полюс движется на север и при этом немного смещается к западу. Поначалу скорость его движения составляла 10 км в год, а за последние годы она увеличилась и достигла 40 км в год. Может изменяться и направление магнитного поля Земли, когда северный и южный магнитные полюса меняются местами. Но такие изменения ещё ни разу не происходили за всю историю человечества.
В 1600 г. в Лондоне вышел фундаментальный труд Уильяма Гильберта «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле». В нём содержалось описание более 600 опытов, которые были им поставлены. Проанализировав результаты этих опытов, именно Гильберт установил, что у магнита всегда есть два полюса — северный и южный, а также тот факт, что одноимённые полюса отталкиваются, а разноимённые притягиваются. Он изготовил модель Земли — небольшой шар из намагниченного железа, и изучал его магнитные свойства. Таким образом, он сделал важное открытие: наша планета представляет собой большой магнит. В его опытах миниатюрная магнитная стрелка указывала на полюс модели, подобно тому как стрелка компаса указывает на полюс Земли.
МАГНИТНЫЕ АНОМАЛИИ
На поверхности Земли имеются территории, где её собственное магнитное поле сильно искажено магнитным полем железных руд, залегающих на небольшой глубине.
Такие области называют областями магнитной аномалии (от лат. anomalia — отклонение). Одна из таких территорий — Курская магнитная аномалия.
МАГНИТНЫЕ БУРИ
Магнитное поле Земли с течением времени изменяется. Это подтверждено многолетними наблюдениями. Учёные различают изменения, происходящие в течение столетий, одного года, а также в пределах одних суток. Все эти изменения невелики и происходят постепенно.
Но есть изменения, имеющие другую природу. Они заключаются в том, что магнитное поле Земли за короткий срок меняется достаточно сильно. Такое явление называют магнитной бурей.
Магнитные бури связаны с усилением солнечной активности. Обычно они длятся от 6 до 12 часов, и затем магнитное поле Земли возвращается в первоначальное состояние. В моменты солнечной активности с поверхности Солнца выбрасываются значительные потоки заряженных частиц. Поскольку любой движущийся заряд создаёт магнитное поле, то магнитное поле этих потоков частиц изменяет магнитное поле вблизи поверхности Земли, что и является причиной магнитных бурь.
Потоки заряженных частиц от Солнца, взаимодействуя с магнитным полем Земли, нарушают его симметрию. Оно намного дальше распространяется в пространстве с той стороны планеты, которая обращена от Солнца.
В то же время магнитное поле Земли, взаимодействуя с заряженными частицами, отклоняет их от первоначального направления в районы магнитных полюсов. В этих регионах Земли частицы влетают в верхние слои атмосферы, вызывая их ионизацию. Это приводит к возникновению красивейших явлений природы — полярных сияний.
Ряд планет Солнечной системы имеют собственные магнитные поля, или, как говорят, собственные магнитосферы. Правда, наши ближайшие соседи — Луна, Венера и Марс — не имеют магнитных полей, подобных земному. Существует и такое понятие, как магнитосфера Солнца. Силовые линии магнитного поля Солнца представляют собой своеобразные спирали, закрученные вращением Солнца вокруг своей оси.
Протяжённость магнитосферы Солнца весьма значительна — она охватывает практически всю Солнечную систему.
Установлено, что магнитное поле Земли является своеобразным экраном, препятствующим проникновению в атмосферу потока заряженных частиц из космоса, которые губительно действуют на живые организмы.
Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Магнитное поле Земли».
Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).