Pole magnetyczne Ziemi czyli o szalonym kompasie spokojnego żeglarza
|
|
- Jan Popławski
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Pole magnetyczne Ziemi czyli o szalonym kompasie spokojnego żeglarza Krzysztof Sajewicz Dla średniowiecznych żeglarzy Ziemia stanowiła ogromny, nieznany i niezbadany świat. Jeszcze w XVI wieku nie było wśród ówczesnych uczonych pełnej zgody co do jej kształtu, mimo że znano już traktaty starożytnych Greków, w których podawano dowody na kulistość Ziemi. W nauce zawsze ostateczne zdanie ma doświadczenie gdy jest ono niezgodne z przyjętym obrazem świata, należy ten obraz odrzucić i zastąpić takim, który jest zgodny z wynikami pomiarów. Do ustalenia kulistości Ziemi przyczyniła się wyprawa Ferdynanda Magellana z 1519 roku. Nie doszłaby ona do skutku, gdyby nie kompas i busola jego udoskonalona wersja. Podczas zachmurzonych nocy nie ma możliwości nawigacji z wykorzystaniem pozycji gwiazd (1). Kompas i busola są wówczas bezcenne. Jednak skąd bierze się siła działająca na igłę magnetyczną i dlaczego Ziemia jako całość posiada własne pole magnetyczne? Prosty model magnetyzmu Ziemi Pole magnetyczne Ziemi jest polem dipola, podobnie jak pole magnesu sztabkowego. Można zatem przedstawić pole magnetyczne Ziemi jako pole pochodzące od ogromnego magnesu sztabkowego, umieszczonego w środku Ziemi i nachylonego pod kątem 11 do jej osi obrotu (Rys.1). Wówczas południowy biegun magnetyczny leżałby w pobliżu 73 szerokości geograficznej północnej i 100 długości geograficznej zachodniej w obszarze archipelagu wysp północnej Kanady, zaś biegun magnetyczny północny na 68 szerokości południowej i 146 długości wschodniej na krawędzi kontynentu Antarktydy. równik geomagnetyczny równik geograficzny Rys. 1. Linie pola magnetycznego Ziemi dla prostego modelu dipolowego. Oś magnetyczna nachylona jest pod kątem około 11 do osi obrotu Ziemi. strona 1/13
2 Skąd bierze się siła działająca na igłę kompasu? Igła kompasu zbudowana jest z ferromagnetyka, czyli materiału charakteryzującego się trwałym namagnesowaniem. Jest to po prostu mały magnesik, podparty w środku ciężkości, i mający dzięki temu swobodę ruchu obrotowego. Można go opisać przy pomocy wektora momentu magnetycznego m, mającego zwrot wzdłuż igły magnetycznej (Rys. 2). Rys. 2. Igła kompasu i jej moment magnetyczny m. Jeśli umieścimy igłę w zewnętrznym jednorodnym polu magnetycznym, wówczas na każdy z biegunów igły zadziała siła magnetyczna F (2). Obie te siły mają równe wartości lecz przeciwne zwroty (Rys. 3). Powstaje moment pary sił, oznaczony jako T, który ustawia igłę równolegle do kierunku linii pola magnetycznego: T = m x B (1) Rys. 3. Moment pary sił, oznaczony symbolem T, ustawiający igłę kompasu równolegle do linii pola magnetycznego, jest wektorem prostopadłym do płaszczyzny rysunku i zwróconym za tę płaszczyznę. Wartość momentu pary sił wynosi: T = mb sin a (2) gdzie α jest kątem pomiędzy osią igły magnetycznej a linią pola magnetycznego w danym punkcie. Widać więc, że gdy igła ustawi się wzdłuż linii pola magnetycznego, moment sił ma wartość zero, zatem igła zatrzyma się w tym położeniu (zwykle po paru oscylacjach, ze względu na bezwładność samej igły). strona 2/13
3 Przyjrzyjmy się jeszcze energetyce zjawiska. Aby moment pary sił mógł spowodować obrót igły o pewien kąt, musi wykonać określoną pracę. Oznacza to, że można przypisać momentowi magnetycznemu igły kompasu pewną wartość energii, jaką posiada on, znajdując się w polu magnetycznym. Energia ta wynosi E = m B (3) Ze wzoru wynika, że igła posiada najmniejszą energię, gdy jest ustawiona równolegle do kierunku linii pola magnetycznego (E = mb), zaś największą, gdy ustawi się antyrównolegle do linii pola (E = mb; w tym przypadku biegun północny igły kompasu będzie wskazywał magnetyczną północ, a jej biegun południowy magnetyczne południe). Sytuacja igły w polu magnetycznym jest podobna do sytuacji kulki toczącej się po nierównym terenie. Kiedy znajduje się na wzniesieniu, łatwo jest jej stoczyć się w dół może do tego doprowadzić nawet lekkie popchnięcie kulki, która jest w równowadze chwiejnej. Natomiast gdy kulka znajdzie się w zagłębieniu, trzeba już sporej energii, by ją stamtąd wyciągnąć, gdyż jest ona w równowadze trwałej (Rys. 4). Podobnie rzecz ma się z igłą magnetyczną położenie antyrównoległe to równowaga chwiejna, zaś położenie równoległe to równowaga trwała. równowaga chwiejna równowaga trwała Rys. 4. Porównanie rodzajów równowagi: trwałej i chwiejnej. Zatem równoległe ustawienie igły wynika z dążenia każdego układu fizycznego do zminimalizowania własnej energii. Powyższy wniosek można łatwo przetestować, próbując zetknąć dwa jednakowe magnesy sztabkowe dwoma jednoimiennymi biegunami. Aktualne poglądy uczonych, czyli teoria geodynama Według podanego wyżej modelu ziemskiego pola, jego źródłem mógłby być ogromny magnes sztabkowy czyli kuliste namagnesowane jądro. Model taki nie wyjaśnia jednak zjawiska powolnych zmian ziemskiego pola (tzw. zmian wiekowych), a także powtarzającej się co kilkaset tysięcy lat zamiany miejscami ziemskich biegunów. W modelu stałego jądra magnesu, zamiana miejscami biegunów musiałaby być wywołana przez obrót o 180 osi wirowania ziemskiego jądra w stosunku do reszty kuli ziemskiej, co jest niemożliwe ze względu na zasadę zachowania momentu pędu. Obracające się jądro strona 3/13
4 Ziemi musiałoby zmienić wektor swojego momentu pędu na przeciwny, a do tego potrzebna byłaby ogromna energia. Poza tym istnieje jeszcze jeden powód, dla którego model stałego magnesu nie może być prawdziwy. Od początku ubiegłego wieku wiadomo, że istnieje graniczna temperatura, powyżej której ferromagnetyki tracą własne namagnesowanie (tzw. temperatura Curie). Wiemy również, że z powodu ciśnienia wynikającego z ciężaru warstw zewnętrznych, w jądrze Ziemi panuje ogromna temperatura dochodząca do 5000 C, a więc niewiele mniejszą, niż na powierzchni Słońca! Powstała więc potrzeba wyjaśnienia źródła ziemskiego pola magnetycznego. Opiszemy jak doszło do sformułowania obowiązującego aktualnie modelu. Wnętrze Ziemi ma budowę warstwową. W samym środku znajduje się stałe jądro, złożone z żelaza lub stopu żelaza z niklem. Stałe jądro wewnętrzne otoczone jest przez płynne jądro zewnętrzne, złożone z powoli krążących mas stopionego niklu i żelaza. Warstwę zewnętrzną stanowi płaszcz, zakończony cienką skorupą o grubości około 35 km (Rys. 5). Wiedzę na temat złożonej budowy Ziemi czerpiemy z analizy fal sejsmicznych pochodzących z trzęsień. Fale te, wnikając głęboko w kulę ziemską, odbijają się od granicy pomiędzy warstwami o różnej gęstości i właściwościach akustycznych. Dzięki temu, rozmieszczone w różnych miejscach na powierzchni Ziemi laboratoria sejsmiczne mogą zanalizować kierunek i natężenie fal odbitych, a następnie wyciągnąć wnioski na temat budowy wewnętrznej naszej planety. Odległość od środka Ziemi [km] skorupa 6370 płaszcz 3490 płynne jądro zewnętrzne z prądami konwekcyjnymi 1270 stałe jądro wewnętrzne 0 Rys. 5. Warstwowa budowa wnętrza naszej planety. Grubość skorupy jest znacznie przesadzona (w skali rysunku skorupa nie byłaby widoczna). Obecnie naukowcy uważają, że mechanizm powstawania ziemskiego pola magnetycznego jest podobny do tego, który działa w tzw. samowzbudnym dynamo Elsassera-Bullarda. Dynamo to stanowi zmodyfikowaną wersję jednobiegunowego generatora Faradaya, zbudowanego w XIX wieku. strona 4/
5 Generator Faradaya złożony jest z metalowej tarczy osadzonej na osi i umieszczonej w prostopadłym do powierzchni tarczy stałym i jednorodnym polu magnetycznym (Rys. 6). Podczas obrotu tarczy, na jej elektrony swobodne działa siła Lorentza, która skierowana jest prostopadle do kierunku pola magnetycznego i wzdłuż promienia tarczy. Dzięki temu pomiędzy środkiem a brzegiem tarczy wytwarza się stałe napięcie elektryczne. Rys. 6. Schemat jednobiegunowego generatora Faradaya najprostszego silnika prądu stałego. Zauważmy, że do funkcjonowania generatora Faradaya potrzebne jest zewnętrzne pole magnetyczne i to na tyle silne, by siła Lorentza działająca na elektrony przewyższyła siły oporu materiału tarczy. Ziemia nie znajduje się jednak w silnym zewnętrznym polu magnetycznym, tylko wytwarza własne. Problem ten rozwiązuje model dynamo Elsassera-Bullarda (Rys. 7). Zamiast zewnętrznego stałego magnesu, stosuje się w nim uzwojenie umieszczone na osi obrotu tarczy. Wystarczy nawet niewielkie zewnętrzne pole magnetyczne prostopadłe do tarczy, by przez uzwojenie popłynął prąd. Wówczas zacznie być ono źródłem pola magnetycznego i nie będzie potrzebne pole magnesu stałego jak w generatorze Faradaya. Otrzymane dynamo jest samowzbudne, czyli działa na zasadzie dodatniego sprzężenia zwrotnego. Oznacza to, że nawet mała, początkowa wartość natężenia pola magnetycznego może ulec znacznemu wzmocnieniu. To niewielkie pole magnetyczne potrzebne do włączenia dynama mogłoby być polem magnetycznym Słońca. Rys. 7. Model samowzbudnego dynamo Elsassera-Bullarda. strona 5/13
6 We wnętrzu naszej planety rolę tarczy i zwojnicy odgrywają prądy konwekcyjne w płynnym jądrze. Konwekcja polega na ciągłym ruchu wirowym w płynnym jądrze Ziemi. Gorące niższe warstwy płynnego jądra wypływają ku warstwom wyższym, by stamtąd, po oddaniu porcji energii cieplnej do warstwy płaszcza i ostygnięciu, jako gęstsze, ponownie opaść. Tworzą się pętle prądów konwekcyjnych, które, dzięki siłom Coriolisa, wyciągane są w kierunku płaszczyzn równoleżnikowych. Właśnie te poziome pętle prądów konwekcyjnych są źródłem ziemskiego pola magnetycznego (Rys. 8). Zaznaczyć należy, że opisany tu model jest jedynie powierzchownym opisem znacznie bardziej skomplikowanego mechanizmu, którego pełny opis wymagałby użycia równań magnetohydrodynamiki, które są trudnymi do rozwiązania równaniami różniczkowymi cząstkowymi. Z grubsza jednak ten uproszczony model oddaje istotę rzeczy. a b c d e f Rys. 8. Schemat powstawania ziemskiego pola magnetycznego jako efektu działania samowzbudnego geodynamo. Mechanizm wzmocnienia pola magnetycznego: a) początkowe pole poloidalne (dipolowe), b)-c) okręcanie linii pola dookoła osi rotacji Ziemi w wyniku działania siły Coriolisa, d) powstanie zamkniętych linii tzw. pola toroidalnego, e) zaburzenia w liniach pola toroidalnego prowadzą do powstawania zamkniętych linii sił wtórnego pola poloidalnego, które po dodaniu się do siebie tworzą wzmocnione pole poloidalne, będące dipolowym polem geomagnetycznym obserwowanym na powierzchni. Opisany tu mechanizm nosi nazwę cyklu alfa-omega. Źródło: Love, J.J., Astronomy & Geophysics, 40, Składowe pola magnetycznego Ziemi Wektor indukcji pola magnetycznego Ziemi B, w dowolnie wybranym punkcie jej powierzchni posiada składowe poziomą i pionową. Na biegunach magnetycznych pozioma składowa dąży do zera, a igła kompasu stara się ustawić pionowo. Kąt pomiędzy kierunkiem wskazywanym przez igłę kompasu (kierunkiem północy magnetycznej) a kierunkiem północy geograficznej nazywa się deklinacją magnetyczną D, zaś kąt pomiędzy wektorem pola magnetycznego B a kierunkiem poziomym nazywa się inklinacją magnetyczną I (Rys. 9). strona 6/13
7 zenit północ geograficzna północ magnetyczna wschód Rys. 9. Składowe wektora indukcji pola magnetycznego Ziemi B. Wektor ten jest w każdym punkcie styczny do linii pola magnetycznego. Jeśli wybieramy się w długą trasę, np. statkiem, przy odczycie kompasu musimy uwzględniać poprawkę związaną z lokalną wartością deklinacji magnetycznej. Wartość ta w sposób ciągły zmienia się od punktu do punktu, więc oprócz kompasu czy busoli potrzebna jest dokładna mapa pola geomagnetycznego (Rys. 10). Rys. 10. Mapa ziemskiego pola geomagnetycznego (źródło: Jak widać z rysunku, pole geomagnetyczne nie jest idealnym polem dipolowym; występują w nim lokalne anomalie magnetyczne, które mogą spowodować odwrócenie igły kompasu o 180 w stosunku do kierunku linii uśrednionego pola całkowitego. Zdolność do nawigacji z wykorzystaniem naturalnego pola magnetycznego Ziemi posiadają również niektóre zwierzęta. Gołębie pocztowe oraz migrujące gatunki ptaków posiadają zdolność wykrywania gradientu natężenia pola (jego lokalnych zmian) i w ten sposób potrafią przebyć niekiedy tysiące kilometrów, docierając bezbłędnie do celu. strona 7/13
8 Wydawać by się mogło, że posiadając dobry kompas i dokładną mapę deklinacji magnetycznej można wyruszyć w daleką podróż bez obaw o to, czy uda się wyznaczyć dokładny kierunek wyprawy. Niestety, sprawa nie przedstawia się tak prosto, gdyż samo pole magnetyczne Ziemi podlega ciągłym zmianom. Zmiany te można podzielić na trzy rodzaje: 1) bardzo powolne zmiany (zwane wiekowymi), trwające nawet kilkaset lat, 2) regularne, krótkookresowe oscylacje, 3) nieregularne zakłócenia, związane z burzami magnetycznymi i aktywnością Słońca. Zmiany wiekowe pola związane są z powolnym przesuwaniem się bieguna Ziemi. Mogłoby to sugerować, że Ziemia w przeszłości miała odwróconą biegunowość magnetyczną. Okazuje się, że tak było, a dowody opierają się na badaniu namagnesowania skał w różnych miejscach ziemskiej litosfery. Gdy gorąca lawa zastyga wypływając na powierzchnię, wówczas zawarty w niej magnetyt (tlenek żelaza) magnetyzuje się w kierunku lokalnego pola magnetycznego. Badania atlantyckiego grzbietu oceanicznego, gdzie lawa wydobywa się ze szczeliny pomiędzy płytami tektonicznymi (które odsuwając się od siebie, równocześnie oddalają kontynent Afryki od obu Ameryk), wskazują na wielokrotne przebiegunowania ziemskiego pola magnetycznego (Rys. 11). W ciągu ostatnich 3,5 miliona lat miało miejsce co najmniej dziewięć przebiegunowań, zaś ostatnie wystąpiło mniej więcej lat temu. Grzbiet oceaniczny Magma Pole normalne Pole odwrócone Rys. 11. Paleomagnetyczny zapis namagnetyzowania skał dna oceanicznego. Układ warstw po obu stronach grzbietu oceanicznego, gdzie przez szczelinę wypływa lawa, jest zbliżony do symetrycznego. Obszary czarne odpowiadają namagnetyzowaniu normalnemu, obszary szare odwróconemu. Na dole zapis pomiarowy z magnetometru. Źródło: Krótkookresowe oscylacje o niewielkiej amplitudzie spowodowane są przez prądy elektryczne płynące w obszarach górnej atmosfery. Nieustanne bombardowanie atomów w górnej części ziemskiej atmosfery przez promieniowanie ultrafioletowe pochodzące ze Słońca powoduje ich jonizację. Atmosfera jako całość posiada dużą masę i podlega podobnie jak ziemskie oceany pływom spowodowanym przyciąganiem grawitacyjnym Księżyca i Słońca. Poruszające się razem z nią naładowane cząstki są źródłem pola strona 8/13
9 magnetycznego, które dodaje się do własnego pola Ziemi i w rezultacie powoduje wspomniane wahania tego pola. Zakłócenia nieregularne związane są z aktywnością słoneczną i wybuchami na powierzchni Słońca, tzw. rozbłyskami chromosferycznymi (Rys. 12). Może się zdarzyć na przykład, że w wyniku jednego z takich rozbłysków zostanie wyrzucony gigantyczny obłok plazmy (protonów i elektronów), który w ciągu 1 do 2 dni dotrze w pobliże Ziemi. Zderzając się z ziemską magnetosferą przy prędkości kilkaset km/sek, wywoła w niej falę uderzeniową, której efektem będzie nagły początek tzw. burzy magnetycznej. Następnie naładowane cząstki plazmy z obłoku słonecznego opłyną magnetosferę, tworząc prądy elektryczne. Prądy te z kolei wywołują pole magnetyczne, które oddziałuje z polem ziemskim wewnątrz magnetosfery. Naładowane cząstki (głównie protony i elektrony) tworzą promieniowanie korpuskularne. Oprócz niego, rozbłyski słoneczne produkują również promieniowanie ultrafioletowe, które w okresie rozbłysku jest szczególnie silne. Promieniowanie to dociera do Ziemi w około 8 minut od rozbłysku (są to fale elektromagnetyczne, więc poruszają się z prędkością światła w próżni), zatem każdy taki incydent daje dwa skorelowane ze sobą efekty: niemal natychmiastowy (promieniowanie ultrafioletowe) i opóźniony (protony i elektrony). Rys. 12. Rozbłysk chromosferyczny na powierzchni Słońca. Zamieszczono również Ziemię narysowaną w odpowiedniej skali. Zachowano jedynie skalę względnych rozmiarów ciał, nie ich rzeczywistej odległości. Źródło: obserwatorium kosmiczne SOHO. Magnetosfera Ziemi, wiatr słoneczny i zorze polarne Obszar wokół Ziemi, w którym na naładowane cząstki, takie jak protony czy elektrony największą siłą oddziałuje ziemskie pole magnetyczne, a nie pola Słońca czy innych planet (głównie Jowisza), nazywamy ziemską magnetosferą. Po dziennej stronie Ziemi rozciąga się ona na około km, zaś strona 9/13
10 po stronie nocnej na setki tysięcy kilometrów (nawet poza orbitę Księżyca). Jej schemat przedstawia poglądowy rysunek. Biegnące od strony Słońca z dużą prędkością naładowane cząstki wiatru słonecznego (elektrony, protony i jony helu), wywierają na magnetosferę pewne ciśnienie i przyczyniają się do jej rozciągnięcia w kierunku od Słońca (Rys. 13). Rys. 13. Ziemska magnetosfera. Rysunek nie zachowuje skali; Ziemia powinna być setki razy dalej od Słońca. Przy odległości Ziemia Słońce pokazanej na rysunku Ziemia zostałaby dosłownie rozerwana na strzępy przez ogromne siły pływowe grawitacji Słońca. Źródło: Magnetosfera, mimo że skutecznie chroni Ziemię przed wiatrem słonecznym, posiada tzw. obszary neutralne, czyli miejsca, gdzie współistnieją linie pola o przeciwnych zwrotach. Są trzy takie obszary: dwa nad biegunami magnetycznymi oraz jeden większy, położony na osi ogona magnetosfery. Wysokoenergetyczne, naładowane cząstki wiatru słonecznego mogą zatem wniknąć głęboko do magnetosfery w obszarach neutralnych nad biegunami, docierając aż do górnych warstw ziemskiej atmosfery (na wysokości około 100 km). Słoneczny rozbłysk chromosferyczny wystrzeliwuje w przestrzeń z dużą prędkością strumienie protonów i elektronów. Protony i elektrony zawarte w tym samym obłoku plazmowym mają tę samą prędkość, a zatem ze względu na różne masy muszą mieć różne energie kinetyczne. Energie protonów to kilka GeV (1 GeV = miliard elektronowoltów), a energie elektronów to kilkadziesiąt kev do paru MeV (1 MeV = milion elektronowoltów). Gdy wysokoenergetyczne elektrony docierają do okolic okołobiegunowych na wysokości km w tzw. obszarze cząstek zorzowych, wywołują wzbudzenie znajdujących się w atmosferze cząsteczek O 2 i N 2 oraz atomów tlenu, który na dużych wysokościach występuje również w postaci atomowej. Wzbudzone cząsteczki i atomy, wracając do stanu podstawowego, oddają nadmiar energii w postaci kwantów światła widzialnego. Z powodu wielu sposobów, w jaki cząstki mogą wrócić do swego stanu podstawowego, można zaobserwować różne kolory zorzy (Rys. 14). Każdemu kolorowi odpowiada inna energia deekscytacji (oddania nadmiaru pochłoniętej energii) cząsteczki lub atomu. strona 10/13
11 Rys. 14. Różne kolory zorzy świadczą o różnych energiach wzbudzeń atomów i cząsteczek przez elektrony o energiach rzędu kilkudziesięciu kev. Źródło: Zamiana biegunów magnetycznych Ziemi Zamiana biegunów magnetycznych Ziemi niewątpliwie kiedyś nastąpi. Świadczą o tym zgromadzone dowody na występowanie takich zjawisk w przeszłości. Oczywiście nie stanie się to nagle, tzn. z dnia na dzień. To bardzo długotrwały z punktu widzenia życia ludzkiego proces, trwający wiele tysięcy lat. Zapis paleomagnetyczny w skałach wulkanicznych, o którym była mowa wcześniej, świadczy o tym, że przebiegunowania występujące w przeszłości były bardzo nieregularne. Najkrótsze zarejestrowane okresy pomiędzy dwoma przebiegunowaniami wahają się w granicach lat, zaś najdłuższe trwały nawet kilkadziesiąt milionów lat. Ostatnich kilka występowało po sobie dość regularnie, bo co około lat. Dokładne badania paleomagnetyczne wskazują na to, że każdy okres przebiegunowania poprzedzony był stopniowym osłabianiem się pola magnetycznego Ziemi, z czym mamy do czynienia obecnie. Dlatego część naukowców uważa, że żyjemy w okresie następnego przebiegunowania. Jak badać takie zjawiska? Jedną z metod wykorzystywanych przez naukowców są symulacje komputerowe. W pamięci komputera tworzony jest model wnętrza Ziemi, uwzględniający omówiony wyżej model samowzbudnego dynama i powstawania poziomych prądów konwekcyjnych w obszarze ciekłego żelaznego jądra. Jeden z wyników takiej symulacji, przeprowadzonej przez Paula H. Robertsa z University of California w Los Angeles oraz Gary ego A. Glatzmaiera z Los Alamos National Laboratory, przedstawia proces zamiany miejscami biegunów magnetycznych (Rys. 15). Na środkowym rysunku, przedstawiającym pośredni etap tego procesu, można zauważyć, że pole magnetyczne zmienia swój strona 11/13
12 charakter z dipolowego na multipolowy (jest więcej biegunów występujących jednocześnie, ale są one słabsze od pierwotnego pola dipolowego złożonego z dwóch biegunów). Rys. 15. Wynik symulacji komputerowej ewolucji czasowej ziemskiego pola magnetycznego. Źródło: Średni czas trwania zamiany biegunów naukowcy wyliczają na około 7000 lat. W okresie zamiany miejscami biegunów pole magnetyczne Ziemi osłabnie, co wiąże się również z mniejszą ochroną przed wiatrem słonecznym i wysokoenergetycznymi cząstkami promieniowania kosmicznego, pochodzącego spoza Układu Słonecznego. Jednak na drodze tych cząstek pozostanie jeszcze warstwa ziemskiej atmosfery, która skutecznie chroni Ziemię nie tylko przed cząstkami o wysokiej energii, ale także przed cząstkami pyłu kosmicznego. Przepuszczalność warstwy atmosfery jest podobna do przepuszczalności betonowego muru o grubości kilku metrów. Poza tym, nawet przy całkowitym zaniku pola magnetycznego pochodzącego z wnętrza Ziemi, pozostanie jeszcze pole magnetyczne wywołane przez siły pływowe od Słońca i Księżyca w obszarze jonosfery. Zatem Ziemia nie utraci całkowicie swej magnetycznej otoczki. Przypisy (1) Dziś zamiast kompasów stosuje się raczej GPS, czyli globalny system pozycjonowania, oparty na analizie sygnałów radiowych z satelitów. Jednak w okresach dużej aktywności Słońca i związanych z nią burz magnetycznych mogą powstawać zakłócenia w działaniu tego systemu. (2) Igła magnesu jest ferromagnetykiem, czyli posiada trwałe uporządkowanie atomowych momentów magnetycznych, nawet bez obecności zewnętrznego pola magnetycznego. Te atomowe momenty magnetyczne to wypadkowa orbitalnych momentów magnetycznych elektronów, które krążą po orbitach wokół jąder atomowych, oraz momentów magnetycznych elektronów związanych z ich spinem. Siła magnetyczna działająca na igłę magnesu jest zatem z mikroskopowego punktu widzenia siłą Lorentza. strona 12/13
13 Literatura 1) Encyklopedia Fizyki Współczesnej, PWN 2) 3) Świat Nauki, nr 5, ) strona 13/13
Materiały pomocnicze 11 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej
Materiały pomocnicze 11 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej 1. Magnetyzm to zjawisko przyciągania kawałeczków stali przez magnesy. 2. Źródła pola magnetycznego. a. Magnesy
Bardziej szczegółowoPole magnetyczne Ziemi. Pole magnetyczne przewodnika z prądem
Pole magnetyczne Własność przestrzeni polegającą na tym, że na umieszczoną w niej igiełkę magnetyczną działają siły, nazywamy polem magnetycznym. Pole takie wytwarza ruda magnetytu, magnes stały (czyli
Bardziej szczegółowoMAGNETYZM, INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. Zadania MODUŁ 11 FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY
MODUŁ MAGNETYZM, INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA OPRACOWANE W RAMACH PROJEKTU: FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY WIRTUALNE LABORATORIA FIZYCZNE NOWOCZESNĄ METODĄ NAUCZANIA. PROGRAM NAUCZANIA FIZYKI Z ELEMENTAMI TECHNOLOGII
Bardziej szczegółowoWykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
Wykład FIZYKA II 5. Magnetyzm Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/fizyka2.html MAGNESY Pierwszymi poznanym magnesem był magnetyt
Bardziej szczegółowoGrawitacja - powtórka
Grawitacja - powtórka 1. Oceń prawdziwość każdego zdania. Zaznacz, jeśli zdanie jest prawdziwe, lub, jeśli jest A. Jednorodne pole grawitacyjne istniejące w obszarze sali lekcyjnej jest wycinkiem centralnego
Bardziej szczegółowoPola Magnetyczne w Układzie Słonecznym
Pola Magnetyczne w Układzie Słonecznym MAGNETOSFERA SŁOŃCA 2 Magnetosfera słońca Szybki wiatr (do 900 km/s) wypływa z niemal nieaktywnych rejonów biegunowych Powolny wiatr (od 200 km/s) z obszarów aktywniejszych,
Bardziej szczegółowoMagnetyzm. Magnetyzm zdolność do przyciągania małych kawałków metalu. Bar Magnet. Magnes. Kompas N N. Iron filings. Biegun południowy.
Magnetyzm Magnetyzm zdolność do przyciągania małych kawałków metalu Magnes Bar Magnet S S N N Iron filings N Kompas S Biegun południowy Biegun północny wp.lps.org/kcovil/files/2014/01/magneticfields.ppt
Bardziej szczegółowoPole magnetyczne Wykład LO Zgorzelec 13-01-2016
Pole magnetyczne Igła magnetyczna Pole magnetyczne Magnetyzm ziemski kompas Biegun północny geogr. Oś obrotu deklinacja Pole magnetyczne Ziemi pochodzi od dipola magnetycznego. Kierunek magnetycznego momentu
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 41. Busola stycznych
Ćwiczenie 41. Busola stycznych Małgorzata Nowina-Konopka, Andrzej Zięba Cel ćwiczenia Zapoznanie się z budową i działaniem busoli, wyznaczenie składowej poziomej ziemskiego pola magnetycznego. Wprowadzenie
Bardziej szczegółowoWykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm
Wykład FIZYKA II 5. Magnetyzm Katedra Optyki i Fotoniki Wydział Podstawowych Problemów Techniki Politechnika Wrocławska http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/fizyka2.html ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM q q magnetyczny???
Bardziej szczegółowoNazwa magnetyzm pochodzi od Magnezji w Azji Mniejszej, gdzie już w starożytności odkryto rudy żelaza przyciągające żelazne przedmioty.
Magnetostatyka Ryszard J. Barczyński, 2017 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Magnetyzm Nazwa magnetyzm pochodzi od Magnezji
Bardziej szczegółowoMAGNETYZM. 1. Pole magnetyczne Ziemi i magnesu stałego.
MAGNETYZM 1. Pole magnetyczne Ziemi i magnesu stałego. Źródła pola magnetycznego: Ziemia, magnes stały (sztabkowy, podkowiasty), ruda magnetytu, przewodnik, w którym płynie prąd. Każdy magnes posiada dwa
Bardziej szczegółowo1. Nienamagnesowaną igłę zawieszoną na nici, zbliżono do magnesu sztabkowego.
1. Nienamagnesowaną igłę zawieszoną na nici, zbliżono do magnesu sztabkowego. A) Igła przylgnie do każdego z końców sztabki. B) Igła przylgnie do sztabki w każdym miejscu. C) Igła przylgnie do sztabki
Bardziej szczegółowoMagnetostatyka. Bieguny magnetyczne zawsze występują razem. Nie istnieje monopol magnetyczny - samodzielny biegun północny lub południowy.
Magnetostatyka Nazwa magnetyzm pochodzi od Magnezji w Azji Mniejszej, gdzie już w starożytności odkryto rudy żelaza przyciągające żelazne przedmioty. Chińczycy jako pierwsi (w IIIw n.e.) praktycznie wykorzystywali
Bardziej szczegółowo1. Bieguny magnesów utrzymują gwoździe, jak na rysunku. Co się stanie z gwoździami po zetknięciu magnesów bliższymi biegunami?
1. Bieguny magnesów utrzymują gwoździe, jak na rysunku. Co się stanie z gwoździami po zetknięciu magnesów bliższymi biegunami? A. wszystkie odpadną B. odpadną tylko środkowe C. odpadną tylko skrajne D.
Bardziej szczegółowopobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - http://fizyka.dk - zadania fizyka, wzory fizyka, matura fizyka
7. Pole magnetyczne zadania z arkusza I 7.8 7.1 7.9 7.2 7.3 7.10 7.11 7.4 7.12 7.5 7.13 7.6 7.7 7. Pole magnetyczne - 1 - 7.14 7.25 7.15 7.26 7.16 7.17 7.18 7.19 7.20 7.21 7.27 Kwadratową ramkę (rys.)
Bardziej szczegółowoĆ W I C Z E N I E N R E-15
NSTYTUT FZYK WYDZAŁ NŻYNER PRODUKCJ TECNOLOG MATERAŁÓW POLTECNKA CZĘSTOCOWSKA PRACOWNA ELEKTRYCZNOŚC MAGNETYZMU Ć W C Z E N E N R E-15 WYZNACZANE SKŁADOWEJ POZOMEJ NATĘŻENA POLA MAGNETYCZNEGO ZEM METODĄ
Bardziej szczegółowoMagnetyzm. Magnesy trwałe.
Magnetyzm. Magnesy trwałe. Zjawiska magnetyczne od wielu stuleci fascynowały uczonych i wynalazców. Badanie tych zjawisk doprowadziło bowiem do wielu niezwykłych odkryć i powstania urządzeń, które zmieniły
Bardziej szczegółowoIII. Literatura: J. L. Kacperski, I Pracownia fizyczna.
Pomiar składowej poziomej indukcji ziemskiego pola magnetycznego metodą oscylacji igły magnetycznej.. Cel ćwiczenia: wyznaczenie wartości składowej poziomej indukcji ziemskiego pola magnetycznego.. Przyrządy:
Bardziej szczegółowoOdp.: F e /F g = 1 2,
Segment B.IX Pole elektrostatyczne Przygotował: mgr Adam Urbanowicz Zad. 1 W atomie wodoru odległość między elektronem i protonem wynosi około r = 5,3 10 11 m. Obliczyć siłę przyciągania elektrostatycznego
Bardziej szczegółowoMagnetyzm cz.i. Oddziaływanie magnetyczne Siła Lorentza Prawo Biote a Savart a Prawo Ampera
Magnetyzm cz.i Oddziaływanie magnetyczne Siła Lorentza Prawo Biote a Savart a Prawo Ampera 1 Magnesy Zjawiska magnetyczne (naturalne magnesy) były obserwowane i badane już w starożytnej Grecji 2500 lat
Bardziej szczegółowoRozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące:
Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni Dla próżni równania Maxwella w tzw postaci różniczkowej są następujące:, gdzie E oznacza pole elektryczne, B indukcję pola magnetycznego a i
Bardziej szczegółowoO aktywności słonecznej i zorzach polarnych część I
O aktywności słonecznej i zorzach polarnych część I dr Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny Uniwersytet Wrocławski Słooce Protuberancja Fotosfera Plama Chromosfera Włókno Dziura koronalna Proporzec koronalny
Bardziej szczegółowoMomentem dipolowym ładunków +q i q oddalonych o 2a (dipola) nazwamy wektor skierowany od q do +q i o wartości:
1 W stanie równowagi elektrostatycznej (nośniki ładunku są w spoczynku) wewnątrz przewodnika natężenie pola wynosi zero. Cały ładunek jest zgromadzony na powierzchni przewodnika. Tuż przy powierzchni przewodnika
Bardziej szczegółowo1.6. Ruch po okręgu. ω =
1.6. Ruch po okręgu W przykładzie z wykładu 1 asteroida poruszała się po okręgu, wartość jej prędkości v=bω była stała, ale ruch odbywał się z przyspieszeniem a = ω 2 r. Przyspieszenie w tym ruchu związane
Bardziej szczegółowoPole magnetyczne. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Pole magnetyczne Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Pole magnetyczne Pole magnetyczne jest nierozerwalnie związane z polem elektrycznym. W zależności
Bardziej szczegółowoDYNAMIKA dr Mikolaj Szopa
dr Mikolaj Szopa 17.10.2015 Do 1600 r. uważano, że naturalną cechą materii jest pozostawanie w stanie spoczynku. Dopiero Galileusz zauważył, że to stan ruchu nie zmienia się, dopóki nie ingerujemy I prawo
Bardziej szczegółowo14 POLE GRAWITACYJNE. Włodzimierz Wolczyński. Wzór Newtona. G- stała grawitacji 6, Natężenie pola grawitacyjnego.
Włodzimierz Wolczyński 14 POLE GRAWITACYJNE Wzór Newtona M r m G- stała grawitacji Natężenie pola grawitacyjnego 6,67 10 jednostka [ N/kg] Przyspieszenie grawitacyjne jednostka [m/s 2 ] Praca w polu grawitacyjnym
Bardziej szczegółowocz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski
Wykład 14: Pole magnetyczne cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Wektor indukcji pola magnetycznego, siła Lorentza v F L Jeżeli na dodatni ładunek
Bardziej szczegółowoMagnetyzm cz.i. Oddziaływanie magnetyczne Siła Lorentza Prawo Biote a Savart a Prawo Ampera
Magnetyzm cz.i Oddziaływanie magnetyczne Siła Lorentza Prawo Biote a Savart a Prawo Ampera 1 Magnesy Zjawiska magnetyczne (naturalne magnesy) były obserwowane i badane już w starożytnej Grecji 500 lat
Bardziej szczegółowoŁadunki elektryczne i siły ich wzajemnego oddziaływania. Pole elektryczne. Copyright by pleciuga@ o2.pl
Ładunki elektryczne i siły ich wzajemnego oddziaływania Pole elektryczne Copyright by pleciuga@ o2.pl Ładunek punktowy Ładunek punktowy (q) jest to wyidealizowany model, który zastępuje rzeczywiste naelektryzowane
Bardziej szczegółowoPraca. Siły zachowawcze i niezachowawcze. Pole Grawitacyjne.
PRACA Praca. Siły zachowawcze i niezachowawcze. Pole Grawitacyjne. Rozważmy sytuację, gdy w krótkim czasie działająca siła spowodowała przemieszczenie ciała o bardzo małą wielkość Δs Wtedy praca wykonana
Bardziej szczegółowoPRZED KONKURSEM CZĘŚĆ 13
POWTÓRKA PRZED KONKURSEM CZĘŚĆ 13 Zadanie 1 Przez cewkę przepuszczono prąd elektryczny, podłączając ją do źródła prądu, a nad nią zawieszono magnes sztabkowy na dół biegunem N. Naciąg tej nici A. Zwiększy
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki sezon 2 4. Pole magnetyczne 1
Podstawy fizyki sezon 2 4. Pole magnetyczne 1 Agnieszka Obłąkowska-Mucha AGH, WFIiS, Katedra Oddziaływań i Detekcji Cząstek, D11, pok. 111 amucha@agh.edu.pl http://home.agh.edu.pl/~amucha Pola magnetycznego
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 8 Temat: Obserwacja i analiza linii sił pola magnetycznego.
LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 8 Temat: Obserwacja i analiza linii sił pola magnetycznego. Zestaw ćwiczeniowy zawiera cztery magnesy (dwa małe i dwa duże)
Bardziej szczegółowoMagnetyzm. Magnesy trwałe.
Magnetyzm. Magnesy trwałe. Zjawiska magnetyczne od wielu stuleci fascynowały uczonych i wynalazców. Badanie tych zjawisk doprowadziło bowiem do wielu niezwykłych odkryć i powstania urządzeń, które zmieniły
Bardziej szczegółowoWyznaczenie składowej poziomej indukcji ziemskiego pola magnetycznego
Wyznaczenie składowej poziomej indukcji ziemskiego pola magnetycznego ĆWICZENIE 10 Obowiązkowa znajomość zagadnień Ziemskie pole magnetyczne, wielkości opisujące pola magnetyczne i elektryczne (tj.: wektor
Bardziej szczegółowoElektromagnetyzm. pole magnetyczne prądu elektrycznego
Elektromagnetyzm pole magnetyczne prądu elektrycznego Doświadczenie Oersteda (1820) 1.Jeśli przez przewodnik płynie prąd, to wokół tego przewodnika powstaje pole magnetyczne. 2.Obecność oraz kierunek linii
Bardziej szczegółowoCząstki elementarne z głębin kosmosu
Cząstki elementarne z głębin kosmosu Grzegorz Brona Zakład Cząstek i Oddziaływań Fundamentalnych, Uniwersytet Warszawski 24.09.2005 IX Festiwal Nauki Co widzimy na niebie? - gwiazdy - planety - galaktyki
Bardziej szczegółowoFizyka Pogody i Klimatu, zima 2017 Dynamika: wykład 1
Fizyka Pogody i Klimatu, zima 2017 Dynamika: wykład 1 Szymon Malinowski Metody opisu ruchu płynu, skale ruchu. Siły działające na cząstkę (elementarną objętość) powietrza. Równanie ruchu, analiza skali,
Bardziej szczegółowoPowtórzenie wiadomości z klasy II. Elektromagnetyzm pole magnetyczne prądu elektrycznego
Powtórzenie wiadomości z klasy II Elektromagnetyzm pole magnetyczne prądu elektrycznego Doświadczenie Oersteda (1820) 1.Jeśli przez przewodnik płynie prąd, to wokół tego przewodnika powstaje pole magnetyczne.
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki wykład 8
Podstawy fizyki wykład 8 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska Ładunek elektryczny Grecy ok. 600 r p.n.e. odkryli, że bursztyn potarty o wełnę przyciąga inne (drobne) przedmioty. słowo
Bardziej szczegółowoOd centrum Słońca do zmian klimatycznych na Ziemi
Od centrum Słońca do zmian klimatycznych na Ziemi Źródło energii słonecznej 600 mln ton wodoru zamienia się w hel w każdej sekundzie 4 mln ton jest przekształcane w energię: 3.6*10 26 W Ciągłe rozpraszanie,
Bardziej szczegółowoBadanie pętli histerezy magnetycznej ferromagnetyków, przy użyciu oscyloskopu (E1)
Badanie pętli histerezy magnetycznej ferromagnetyków, przy użyciu oscyloskopu (E1) 1. Wymagane zagadnienia - klasyfikacja rodzajów magnetyzmu - własności magnetyczne ciał stałych, wpływ temperatury - atomistyczna
Bardziej szczegółowoLXVII OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY II STOPNIA
LXVII OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY II STOPNIA CZĘŚĆ TEORETYCZNA Za każde zadanie można otrzymać maksymalnie 0 punktów. Zadanie 1. przedmiot. Gdzie znajduje się obraz i jakie jest jego powiększenie? Dla jakich
Bardziej szczegółowoAtomy mają moment pędu
Atomy mają moment pędu Model na rysunku jest modelem tylko klasycznym i jak wiemy z mechaniki kwantowej, nie odpowiada dokładnie rzeczywistości Jednakże w mechanice kwantowej elektron nadal ma orbitalny
Bardziej szczegółowoRozdział 22 Pole elektryczne
Rozdział 22 Pole elektryczne 1. NatęŜenie pola elektrycznego jest wprost proporcjonalne do A. momentu pędu ładunku próbnego B. energii kinetycznej ładunku próbnego C. energii potencjalnej ładunku próbnego
Bardziej szczegółowoWłasności magnetyczne materii
Własności magnetyczne materii Dipole magnetyczne Najprostszą strukturą magnetyczną są magnetyczne dipole. Fe 3 O 4 Kompas, Chiny 220 p.n.e Kołowy obwód z prądem dipol magnetyczny! Wartość B w środku kołowego
Bardziej szczegółowoAktywność magnetosfery i zaburzenia w wietrze słonecznym.
Aktywność magnetosfery i zaburzenia w wietrze słonecznym. Piotr Koperski Obserwatorium Astronomiczne (Zakład Fizyki Wsokich Energii) Uniwersytet Jagielloński, Kraków 1 Zagadnienia Zródła i charakterystyka
Bardziej szczegółowoARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM FIZYKA I ASTRONOMIA
Miejsce na identyfikację szkoły ARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM FIZYKA I ASTRONOMIA POZIOM ROZSZERZONY LISTOPAD 01 Czas pracy: 150 minut Instrukcja dla zdającego 1. Sprawdź, czy arkusz egzaminacyjny zawiera
Bardziej szczegółowoSprawdzian Na rysunku przedstawiono siłę, którą kula o masie m przyciąga kulę o masie 2m.
Imię i nazwisko Data Klasa Wersja A Sprawdzian 1. 1. Orbita każdej planety jest elipsą, a Słońce znajduje się w jednym z jej ognisk. Treść tego prawa podał a) Kopernik. b) Newton. c) Galileusz. d) Kepler..
Bardziej szczegółowoPole magnetyczne. Magnes wytwarza wektorowe pole magnetyczne we wszystkich punktach otaczającego go przestrzeni.
Pole magnetyczne Magnes wytwarza wektorowe pole magnetyczne we wszystkich punktach otaczającego go przestrzeni. naładowane elektrycznie cząstki, poruszające się w przewodniku w postaci prądu elektrycznego,
Bardziej szczegółowoTemat XXIV. Prawo Faradaya
Temat XXIV Prawo Faradaya To co do tej pory Prawo Faradaya Wiemy już, że prąd powoduje pojawienie się pola magnetycznego a ramka z prądem w polu magnetycznym może obracać się. Czy z drugiej strony można
Bardziej szczegółowoFalowanie czyli pionowy ruch cząsteczek wody, wywołany rytmicznymi uderzeniami wiatru o powierzchnię wody. Fale wiatrowe dochodzą średnio do 2-6 m
Ruchy wód morskich Falowanie Falowanie czyli pionowy ruch cząsteczek wody, wywołany rytmicznymi uderzeniami wiatru o powierzchnię wody. Fale wiatrowe dochodzą średnio do 2-6 m wysokości i 50-100 m długości.
Bardziej szczegółowoPOMIAR TEMPERATURY CURIE FERROMAGNETYKÓW
Ćwiczenie 65 POMIAR TEMPERATURY CURIE FERROMAGNETYKÓW 65.1. Wiadomości ogólne Pole magnetyczne można opisać za pomocą wektora indukcji magnetycznej B lub natężenia pola magnetycznego H. W jednorodnym ośrodku
Bardziej szczegółowoKrótka historia magnetyzmu
Krótka historia magnetyzmu Określenie magnetyzm pochodzi od nazwy Magnezja jednostki regionalnej w Tesalii, w Grecji, gdzie kamienie magnetyczne (magnetyty, Fe3O4) występują bardzo powszechnie. Zjawisko
Bardziej szczegółowoKlasyczny efekt Halla
Klasyczny efekt Halla Rysunek pochodzi z artykułu pt. W dwuwymiarowym świecie elektronów, autor: Tadeusz Figielski, Wiedza i Życie, nr 4, 1999 r. Pełny tekst artykułu dostępny na stronie http://archiwum.wiz.pl/1999/99044800.asp
Bardziej szczegółowoElektryczność i magnetyzm
Człowiek najlepsza inwestycja FENIKS Wykłady z pokazami, UJK, cz. V b Elektryczność i magnetyzm Marek Pajek Instytut Fizyki Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy Jana Kochanowskiego w Kielcach (pisemna
Bardziej szczegółowoTeoria tektoniki płyt litosfery
Teoria tektoniki płyt litosfery Pytania i odpowiedzi 1. Podaj przyczynę przemieszczania się płyt litosferycznych Przyczyną przemieszczania się płyt litosfery jest najprawdopodobniej ruch materii (prądy
Bardziej szczegółowoPrzykładowe zadania/problemy egzaminacyjne. Wszystkie bezwymiarowe wartości liczbowe występujące w treści zadań podane są w jednostkach SI.
Przykładowe zadania/problemy egzaminacyjne. Wszystkie bezwymiarowe wartości liczbowe występujące w treści zadań podane są w jednostkach SI. 1. Ładunki q 1 =3,2 10 17 i q 2 =1,6 10 18 znajdują się w próżni
Bardziej szczegółowoAktywne Słońce. Tomasz Mrozek. Instytut Astronomiczny. Uniwersytet Wrocławski
Aktywne Słońce Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny Uniwersytet Wrocławski Heliofizyka XXI w Źródło energii słonecznej 600 mln ton wodoru zamienia się w hel w każdej sekundzie 4 mln ton jest przekształcane
Bardziej szczegółowoODDZIAŁYWANIA W PRZYRODZIE ODDZIAŁYWANIA GRAWITACYJNE
ODDZIAŁYWANIA W PRZYRODZIE ODDZIAŁYWANIA GRAWITACYJNE 1. Ruch planet dookoła Słońca Najjaśniejszą gwiazdą na niebie jest Słońce. W przeszłości debatowano na temat związku Ziemi i Słońca, a także innych
Bardziej szczegółowo5.1. Powstawanie i rozchodzenie się fal mechanicznych.
5. Fale mechaniczne 5.1. Powstawanie i rozchodzenie się fal mechanicznych. Ruch falowy jest zjawiskiem bardzo rozpowszechnionym w przyrodzie. Spotkałeś się z pewnością w życiu codziennym z takimi pojęciami
Bardziej szczegółowoIndukcja magnetyczna pola wokół przewodnika z prądem. dr inż. Romuald Kędzierski
Indukcja magnetyczna pola wokół przewodnika z prądem dr inż. Romuald Kędzierski Pole magnetyczne wokół pojedynczego przewodnika prostoliniowego Założenia wyjściowe: przez nieskończenie długi prostoliniowy
Bardziej szczegółowoKonkurs przedmiotowy z fizyki dla uczniów gimnazjów
Pieczęć Konkurs przedmiotowy z fizyki dla uczniów gimnazjów 7 stycznia 2016 r. zawody II stopnia (rejonowe) Witamy Cię na drugim etapie konkursu i życzymy powodzenia. Maksymalna liczba punktów 60. Czas
Bardziej szczegółowoWprowadzenie do fizyki pola magnetycznego
Wprowadzenie do fizyki pola magnetycznego Wszystkie rysunki i animacje zaczerpnięto ze strony http://web.mit.edu/8.02t/www/802teal3d/visualizations/magnetostatics/index.htm Powszechnym źródłem pola magnetycznego
Bardziej szczegółowoEgzamin maturalny z fizyki i astronomii 5 Poziom podstawowy
Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 5 Poziom podstawowy 14. Kule (3 pkt) Dwie małe jednorodne kule A i B o jednakowych masach umieszczono w odległości 10 cm od siebie. Kule te oddziaływały wówczas
Bardziej szczegółowoSPIS TREŚCI ««*» ( # * *»»
««*» ( # * *»» CZĘŚĆ I. POJĘCIA PODSTAWOWE 1. Co to jest fizyka? 11 2. Wielkości fizyczne 11 3. Prawa fizyki 17 4. Teorie fizyki 19 5. Układ jednostek SI 20 6. Stałe fizyczne 20 CZĘŚĆ II. MECHANIKA 7.
Bardziej szczegółowoautor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 26 MAGNETYZM I ELEKTROMAGNETYZM. CZĘŚĆ 1
autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 26 MAGNETYZM I ELEKTROMAGNETYZM. CZĘŚĆ 1 Rozwiązanie zadań należy zapisać w wyznaczonych miejscach pod treścią zadania Zadanie 1 1 punkt TEST JEDNOKROTNEGO
Bardziej szczegółowoSztuczny satelita Ziemi. Ruch w polu grawitacyjnym
Sztuczny satelita Ziemi Ruch w polu grawitacyjnym Sztuczny satelita Ziemi Jest to obiekt, któremu na pewnej wysokości nad powierzchnią Ziemi nadano prędkość wystarczającą do uzyskania przez niego ruchu
Bardziej szczegółowoLASERY I ICH ZASTOSOWANIE
LASERY I ICH ZASTOSOWANIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 3 Temat: Efekt magnetooptyczny 5.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą modulowania zmiany polaryzacji światła oraz
Bardziej szczegółowoStatyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał
Statyka Cieczy i Gazów Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał 1. Podstawowe założenia teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał: Ciała zbudowane są z cząsteczek. Pomiędzy cząsteczkami
Bardziej szczegółowo26 MAGNETYZM. Włodzimierz Wolczyński. Indukcja magnetyczna a natężenie pola magnetycznego. Wirowe pole magnetyczne wokół przewodnika prostoliniowego
Włodzimierz Wolczyński 26 MAGETYZM Indukcja magnetyczna a natężenie pola magnetycznego B indukcja magnetyczna H natężenie pola magnetycznego μ przenikalność magnetyczna ośrodka dla paramagnetyków - 1 1,
Bardziej szczegółowoFal podłużna. Polaryzacja fali podłużnej
Fala dźwiękowa Podział fal Fala oznacza energię wypełniającą pewien obszar w przestrzeni. Wyróżniamy trzy główne rodzaje fal: Mechaniczne najbardziej znane, typowe przykłady to fale na wodzie czy fale
Bardziej szczegółowoPiotr Janas, Paweł Turkowski Zakład Fizyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Do użytku wewnętrznego ĆWICZENIE 30
Piotr Janas, Paweł Turkowski Zakład Fizyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Do użytku wewnętrznego ĆWICZENIE 30 POMIAR NATĘŻENIA ZIEMSKIEGO POLA MAGNETYCZNEGO Kraków, 08.02.2016 -2- CZĘŚĆ TEORETYCZNA ZAKRES
Bardziej szczegółowoWłasności magnetyczne materii
Własności magnetyczne materii Ośrodek materialny wypełniający solenoid (lub cewkę) wpływa na wartość indukcji magnetycznej, strumienia, a także współczynnika indukcji własnej solenoidu. Trzy rodzaje materiałów:
Bardziej szczegółowoS16. Elektryzowanie ciał
S16. Elektryzowanie ciał ZADANIE S16/1: Naelektryzowanie plastikowego przedmiotu dodatnim ładunkiem polega na: a. dostarczeniu protonów, b. odebraniu części elektronów, c. odebraniu wszystkich elektronów,
Bardziej szczegółowoEfekt Halla. Cel ćwiczenia. Wstęp. Celem ćwiczenia jest zbadanie efektu Halla. Siła Loretza
Efekt Halla Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zbadanie efektu Halla. Wstęp Siła Loretza Na ładunek elektryczny poruszający się w polu magnetycznym w kierunku prostopadłym do linii pola magnetycznego działa
Bardziej szczegółowoScenariusz lekcji fizyki w klasie drugiej gimnazjum
Scenariusz lekcji fizyki w klasie drugiej gimnazjum Temat: Oddziaływania magnetyczne. Czas trwania: 1 godzina lekcyjna Realizowane treści podstawy programowej Przedmiot fizyka matematyka Realizowana treść
Bardziej szczegółowodr inż. Zbigniew Szklarski
Wykład 13: Pole magnetyczne dr inż. Zbigniew Szklarski szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Wektor indukcji pola magnetycznego, siła Lorentza v v L Jeżeli na dodatni ładunek q poruszający
Bardziej szczegółowoWykład FIZYKA II. 3. Magnetostatyka. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
Wykład FIZYKA II 3. Magnetostatyka Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/ POLE MAGNETYCZNE Elektryczność zaobserwowana została
Bardziej szczegółowoModel uogólniony jądra atomowego
Model uogólniony jądra atomowego Jądro traktowane jako chmura nukleonów krążąca w średnim potencjale Średni potencjał może być sferyczny ale także trwale zdeformowany lub może zależeć od czasu (wibracje)
Bardziej szczegółowoScenariusz lekcji. I. Cele lekcji
Scenariusz lekcji I. Cele lekcji 1) Wiadomości Uczeń wie: co to jest pole magnetyczne; jak oddziałują na siebie bieguny magnetyczne; co to jest magnes trwały; jaki kształt mają linie pola magnetycznego;
Bardziej szczegółowoFerromagnetyki, paramagnetyki, diamagnetyki.
Ferromagnetyki, paramagnetyki, diamagnetyki https://www.youtube.com/watch?v=u36qppveh2c Materiały magnetyczne Do tej pory rozważaliśmy przewody z prądem umieszczone w powietrzu lub w próżni. Jednak w praktycznych
Bardziej szczegółowoRUCH ROTACYJNY ZIEMI. Geodezja Satelitarna
RUCH ROTACYJNY ZIEMI Geodezja Satelitarna ROTACJA ZIEMI Niejednostajność ruchu (spowalnianie obrotu wydłużanie długości dnia) Zmienność położenia osi rotacji - ruch względem inercjalnego układu współrzędnych
Bardziej szczegółowoBąk wirujący wokół pionowej osi jest w równowadze. Momenty działających sił są równe zero (zarówno względem środka masy S jak i punktu podparcia O).
Bryła sztywna (2) Bąk Równowaga Rozważmy bąk podparty wirujący do okoła pionowej osi. Z zasady zachowania mementu pędu wynika, że jeśli zapewnimy znikanie momentów sił to kierunek momentu pędu pozostanie
Bardziej szczegółowoMetody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy
Metody rezonansowe Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy Co należy wiedzieć Efekt Zeemana, precesja Larmora Wektor magnetyzacji w podstawowym eksperymencie NMR Transformacja Fouriera Procesy
Bardziej szczegółowoElektrodynamika. Część 5. Pola magnetyczne w materii. Ryszard Tanaś. Zakład Optyki Nieliniowej, UAM http://zon8.physd.amu.edu.
Elektrodynamika Część 5 Pola magnetyczne w materii yszard Tanaś Zakład Optyki Nieliniowej, UAM http://zon8.physd.amu.edu.pl/\~tanas Spis treści 6 Pola magnetyczne w materii 3 6.1 Magnetyzacja.......................
Bardziej szczegółowoA) 14 km i 14 km. B) 2 km i 14 km. C) 14 km i 2 km. D) 1 km i 3 km.
ŁÓDZKIE CENTRUM DOSKONALENIA NAUCZYCIELI I KSZTAŁCENIA PRAKTYCZNEGO Kod pracy Wypełnia Przewodniczący Wojewódzkiej Komisji Wojewódzkiego Konkursu Przedmiotowego z Fizyki Imię i nazwisko ucznia... Szkoła...
Bardziej szczegółowo30P4 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - IV POZIOM PODSTAWOWY
30P4 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - IV Magnetyzm POZIOM PODSTAWOWY Indukcja elektromagnetyczna Prąd przemienny Rozwiązanie zadań należy zapisać w wyznaczonych miejscach pod
Bardziej szczegółowoI. PROMIENIOWANIE CIEPLNE
I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE - lata '90 XIX wieku WSTĘP Widmo promieniowania elektromagnetycznego zakres "pokrycia" różnymi rodzajami fal elektromagnetycznych promieniowania zawartego w danej wiązce. rys.i.1.
Bardziej szczegółowoPole magnetyczne magnesu w kształcie kuli
napisał Michał Wierzbicki Pole magnetyczne magnesu w kształcie kuli Rozważmy kulę o promieniu R, wykonaną z materiału ferromagnetycznego o stałej magnetyzacji M = const, skierowanej wzdłuż osi z. Gęstość
Bardziej szczegółowoPlan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe
Plan Zajęć 1. Termodynamika, 2. Grawitacja, Kolokwium I 3. Elektrostatyka + prąd 4. Pole Elektro-Magnetyczne Kolokwium II 5. Zjawiska falowe 6. Fizyka Jądrowa + niepewność pomiaru Kolokwium III Egzamin
Bardziej szczegółowozadania zamknięte W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz jedną poprawną odpowiedź.
zadania zamknięte W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz jedną poprawną odpowiedź. Zadanie 1. (1 p.) Wybierz ten zestaw wielkości fizycznych, który zawiera wyłącznie wielkości skalarne. a. ciśnienie,
Bardziej szczegółowoPrzykłady: zderzenia ciał
Strona 1 z 5 Przykłady: zderzenia ciał Zderzenie, to proces w którym na uczestniczące w nim ciała działają wielkie siły, ale w stosunkowo krótkim czasie. Wynikają z tego ważne dla praktycznej analizy wnioski
Bardziej szczegółowoZorza polarna- zjawisko świetlne obserwowane w górnej atmosferze w pobliżu biegunów
Zorza polarna- zjawisko świetlne obserwowane w górnej atmosferze w pobliżu biegunów magnetycznych planty, która posiada silne pole magnetyczne o charakterze dipolowym (dwubiegunowym). Na Ziemie zorze występują
Bardziej szczegółowoWOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM, ROK SZKOLNY 2015/2016, ETAP REJONOWY
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2015/2016 IMIĘ I NAZWISKO UCZNIA wpisuje komisja konkursowa po rozkodowaniu pracy! KOD UCZNIA: ETAP II REJONOWY Informacje: 1. Czas rozwiązywania
Bardziej szczegółowoĆwiczenie M-2 Pomiar przyśpieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego Cel ćwiczenia: II. Przyrządy: III. Literatura: IV. Wstęp. l Rys.
Ćwiczenie M- Pomiar przyśpieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego. Cel ćwiczenia: pomiar przyśpieszenia ziemskiego przy pomocy wahadła fizycznego.. Przyrządy: wahadło rewersyjne, elektroniczny
Bardziej szczegółowoIV OGÓLNOPOLSKI KONKURS Z FIZYKI Fizyka się liczy część 1 TEST 29 lutego 2012r.
IV OGÓLNOPOLSKI KONKURS Z FIZYKI Fizyka się liczy część 1 TEST 29 lutego 2012r. 1. Stała uniwersalna, zwana stałą Faradaya (F) jest iloczynem dwóch innych stałych uniwersalnych: a) stałej powszechnej grawitacji
Bardziej szczegółowoEwolucja w układach podwójnych
Ewolucja w układach podwójnych Tylko światło Temperatura = barwa różnica dodatnia różnica równa 0 różnica ujemna Jasnośd absolutna m M 5 log R 10 pc Diagram H-R Powstawanie gwiazd Powstawanie gwiazd ciśnienie
Bardziej szczegółowo