Підручник Фізика 9 клас - Т.М. Засєкіна - Оріон 2017 рік

Розділ 1 МАГНІТНІ ЯВИЩА

§ 5. МАГНІТНЕ ПОЛЕ ЗЕМЛІ

Ви дізнаєтесь

- Де розташовані магнітні полюси Землі

- Які явища пояснюються існуванням магнітного поля Землі

Пригадайте

- Як спрямовані лінії магнітного поля

- Які магніти називають постійними

Магнітне поле Землі. Ще в глибоку давнину було встановлено, що магнітна стрілка, яка може вільно обертатися навколо вертикальної осі, завжди встановлюється в даній місцевості в певному напрямку. Цей факт спостерігали в усіх подорожах по суходолу, морях та океанах земної кулі. Він є підтвердженням того, що навколо Землі існує магнітне поле, а магнітна стрілка встановлюється вздовж його силових ліній.

На малюнку 25 схематично показано лінії індукції магнітного поля Землі. З малюнка зрозуміло, що поблизу Північного географічного полюса міститься Південний магнітний полюс, у який входять магнітні силові лінії, а поблизу Південного географічного полюса — Північний магнітний полюс, з якого силові лінії магнітного поля виходять.

У наш час Південний магнітний полюс віддалений від Північного географічного полюса приблизно на 2100 км, а магнітна вісь становить кут 11°53' з віссю обертання Землі (земною віссю) (мал. 25).

Учені-геофізики навчилися визначати, яким було магнітне поле Землі тисячі й мільйони років тому. Багатьом гірським породам властиво зберігати незмінним напрямок власного магнітного поля, утвореного під дією магнітного поля Землі. Знаючи вік породи, можна виявити напрямок магнітного поля Землі під час формування магнітного поля цієї породи.

Мал. 25. Магнітне поле Землі

Дослідження таких гірських порід показали, що магнітні полюси, а разом з ними і все магнітне поле Землі, із часом переміщуються, причому це переміщення є досить складним. Більше того, учені виявили, що за кілька мільйонів років магнітні полюси Землі «мінялися місцями» сім разів! Причому останній раз це сталося приблизно десять тисяч років тому й відбувся цей процес за фантастично короткий термін — декілька десятків років. Для Землі (їй понад чотири мільярди років) — це коротка мить. Зміну напрямку магнітного поля Землі можна пояснити тим, що в ядрі земної кулі, що містить розплавлені метали, циркулюють потужні електричні струми, і напрямок магнітного поля Землі визначається напрямком цих струмів, який із часом змінюється.

Магнітне поле Землі надійно захищає її поверхню від космічного випромінювання, яке згубно діє на живі організми.

Дивовижне природне явище — полярне сяйво (мал. 26, а) — це оптичне й магнітне явище одночасно. Полярне сяйво виникає тому, що заряджені частинки, з яких складаються космічні промені (мал. 26, б), проникають в атмосферу Землі й унаслідок дії магнітного поля Землі спрямовуються до Південного магнітного полюса. Ці заряджені частинки взаємодіють із частинками атмосфери, що і зумовлює світіння. Подібне явище спостерігається і біля Південного географічного полюса.

Магнітні бурі. Іноді в магнітному полі Землі виникають короткочасні зміни, які називають магнітними бурями. Магнітні бурі впливають на показання компасів, роботу радіотехніки, самопочуття людей і тварин, викликають полярне сяйво в незвичних місцевостях.

Спостереження за Сонцем допомогли зрозуміти, що поява магнітних бур пов’язана з так званою сонячною активністю. Як виявилось, у періоди сонячної активності з поверхні Сонця в космічний простір викидаються потоки заряджених мікрочастинок (електронів і протонів). Потоки цих частинок утворюють магнітне поле, яке викликає локальні короткочасні зміни в магнітному полі Землі, тобто магнітні збурення.

Магнітні аномалії. На земній поверхні виявлено області, у яких напрямок магнітної стрілки постійно відрізняється від напрямку силових ліній магнітного поля Землі. Такі області називають областями магнітної аномалії (від лат. — «відхилення», «ненормальність»). Такі аномалії пояснюються впливом на магнітне поле Землі магнітних полів покладів залізної руди. В Україні існує кілька зон магнітних аномалій. Так, Криворізько-Кременчуцька аномалія пов’язана з величезними покладами заліза та кремнію.

Мал. 26. Полярне сяйво: а — оптичні прояви; б — причина виникнення (космічні промені)

Підбиваємо підсумки

- Земля — величезний магніт.

- Поблизу Північного географічного полюса Землі розташований її Південний магнітний полюс, у який входять магнітні силові лінії, а поблизу Південного географічного полюса— Північний магнітний полюс, з якого лінії індукції магнітного поля виходять.

ФОРМУЄМО КОМПЕТЕНТНІСТЬ

Я поміркую й зможу пояснити

1. Чому можна стверджувати, що Земля — величезний магніт?

2. Як розташовані магнітні полюси Землі відносно географічних?

3. Чому виникають магнітні бурі?

4. Що таке магнітна аномалія? Чому в області магнітної аномалії покази компаса неправильні?

5. Чому зміни в магнітному полі Землі впливають на самопочуття людини і тварин?

Я вмію досліджувати й експериментувати

1. Розгляньте малюнок 27. Опишіть послідовність дій з визначення магнітного азимута телефонної вежі за допомогою компаса.

Мал. 27

2. Розгляньте малюнок 28. Використовуючи інформаційні ресурси, визначте тип кожного зображеного компаса. Які вимірювання виконують кожним із них? Які види компасів, окрім зображених на малюнку, ви знаєте?

Мал. 28

3. Розгляньте малюнок 29. Поясніть, як було виготовлено запропоновані саморобні компаси? Запропонуйте власний спосіб виготовлення компаса.

Мал. 29. Саморобні компаси




Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити