Довкілля. 5 клас. Григорович

§ 23. Магнетизм

  • Що ви пам'ятаєте про будову атома?

Магніти. Магнетизм

Напевно, ви вже стикалися з магнітами. В оселях їх часто можна набачити на холодильниках (мал. 23.1).

Мал. 23.1. Магнітами можна закріплювати малюнки та нотатки на залізній поверхні

Магнітами називають тіла, які притягаються одне до одного або до інших, зазвичай залізних, тіл.

Притягання магнітів забезпечується певним природним явищем — магнетизмом. Магнетизм виникає через те, що навколо магнітів існує магнітне поле. Магнітне поле невидиме. Але його можна «побачити» за допомогою залізного порошку. Якщо розсипати залізний порошок навколо магніту, то він проявить силові лінії магнітного поля навколо магніту (мал. 23.2б).

Мал. 23.2. Силові лінії магнітного поля навколо магніту (а) можна виявити залізним порошком (б)

Силові лінії — це уявні лінії. Вони характеризують силу притягання магніту: що їх більше в певній точці, то сильніше в цій точці притягуються тіла.

У будь-якого магніту існують два полюси: північний і південний.

Північний полюс магніту зазвичай зафарбовують синім і позначають літерою N (від англ. North — північ), а південний зафарбовують червоним і позначають літерою S (від англ. South — південь).

Силові лінії магнітного поля виходять з північного полюса магніту і входять у південний (мал. 23.2а).

Якщо два магніти зближувати різними полюсами, то вони притягатимуться, а якщо однаковими — відштовхуватимуться (мал. 23.3).

Мал. 23.3. Різнойменні полюси магнітів притягуються, а однойменні — відштовхуються

Магнітне поле Землі. Компас

Можливо, ви вже користувалися компасом для визначення сторін світу. Сьогодні точно не відомо, коли було винайдено компас. За легендами, моряки Давнього Китаю використовували компас для орієнтування в морі ще 4000 років тому.

Найпростіший компас являє собою намагнічену стрілку, яка вільно обертається на вертикальному стрижні (мал. 23.4).

Мал. 23.4. Найпростіший сучасний компас (ліворуч) та стародавній китайський ложковий компас (праворуч)

Знайдіть інформацію щодо шляхів перельоту птахів на зимування і назад. Чи може свідчити напрям польотів про те, що птахи дійсно відчувають напрям силових ліній магнтіного поля Землі?

Головна ознака компаса полягає в тому, що за умови вільного обертання стрілка завжди одним кінцем показує напрям на Північ, а протилежним — на Південь. Яка ж сила примушує стрілку компаса так спрямовуватися?

Наша Земля — величезний магніт. І, як у кожного магніту, у неї є полюси, які майже співпадають із географічними полюсами планети (мал. 23.5).

Мал. 23.5. Магнітне поле Землі

Як і будь-який магніт, Земля створює навколо себе магнітне поле.

Якщо намагнічена стрілка має можливість вільно обертатися в просторі, то вона орієнтується вздовж силових ліній магнітного поля Землі. У такий спосіб люди здавна навчилися дізнаватися напрям на Північ і Південь, що дозволило подорожувати на далекі відстані.

Людина не відчуває магнітне поле Землі. Проте вам відомо, що деякі птахи на зиму відлітають у теплі краї, а на зиму повертаються назад. Як вони знаходять шлях додому? У деяких тварин, зокрема птахів, риб, черепах тощо, існує «внутрішній компас». Вони відчувають напрям у магнітному полі, як намагнічена стрілка, і можуть визначати напрям для далеких мандрівок.

За сучасними уявленнями, існування в Землі магнітного поля зумовлено наявністю рідкого ядра планети. У Місяця і Марса колись дуже давно також було рідке ядро. Згодом їхні ядра остигли й затверділи. Тож у Місяця і Марса відсутнє магнітне поле. Їхня поверхня зазнає жорсткої дії сонячного вітру. Майбутні колоністи, які забажають переселитися на ці небесні тіла, стикнуться з проблемою підвищеної радіації на поверхні. Жити на Марсі та Місяці можливо лише в підземних бункерах.

Полярне сяйво

Сонце для нас не лише джерело світла й теплоти. Від нього також поширюється багато різноманітних частинок, зокрема ядра атомів Гідрогену (протони). Цей потік називають сонячним вітром.

Сонячний вітер дуже шкідливий для всього живого на Землі. Проте магнітне поле нашої планети знешкоджує цей потік і вкриває планету, наче величезний купол, який захищає нас від шкідливої дії Сонця (мал. 23.6).

Мал. 23.6. Магнітне поле оточує Землю й захищає від небезпечного сонячного вітру

Коли потік частинок від Сонця дуже сильний, то поблизу Північного й Південного полюсів у небі виникає світіння — полярне сяйво. Енергія шкідливих частинок у магнітному полі Землі перетворюється на світло, і ми можемо бачити захисну дію магнітного поля (мал. 23.7).

Мал. 23.7. Полярне сяйво над поселенням у Норвегії

Магнетизм — поширена взаємодія, через яку деякі тіла притягуються одне до одного, а також можуть спрямовуватися вздовж силових ліній магнітного поля.

  • 1. Що називають магнітами?
  • 2. Схарактеризуйте, які можливості надає магнітне поле Землі людям і тваринам.