Цикл презентаций по физике "Магнитное поле" (9 класс)

Магнитное поле Земли.

Земля – магнит с южным магнитным  полюсом на северном географическом  и с северным магнитным на южном  географическом полюсах.

Магнитное поле Земли С глубокой древности известно, что магнитная стрелка, свободно вращающаяся вокруг вертикальной оси, всегда устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении (если вблизи нее нет магнитов, проводников с током, железных предметов). Этот факт объясняется тем, что вокруг Земли существует магнитное поле и магнитная стрелка устанавливается вдоль его магнитных линий. На этом и основано применение компаса, который представляет собой свободно вращающуюся на оси магнитную стрелку.

Магнитное поле Земли

Магнитное поле Земли  Магнитные полюса Земли не совпадают с ее географическими полюсами  Графически магнитное поле Земли похоже на магнитное поле постоянного магнита.

ряд гипотез,  Существует объясняющих возникновение магнитного поля Земли. В последнее время получила развитие теория, связывающая возникновение магнитного поля Земли с протеканием токов в жидком металлическом ядре. Подсчитано, что зона, в которой действует механизм «магнитное динамо» находится на расстоянии 0,25...0,3 радиуса Земли [1].  Предлагается новая гипотеза о механизме возникновения магнитного поля Земли и установка для экспериментальной проверки

Земля – это огромный постоянный Земля – это огромный постоянный магнит магнит Необходимое условие поддержания магнитного поля - вращение Земли и обладание насыщенной железом жидкой массы, сосредоточенной в ее центре . Как и в поле линейного магнита, основной геомагнитный поток направлен от центра Земли в Южном полушарии и к центру - в Северном.

 Что касается магнитного поля Земли, то достоверно установлено, что оно чутко реагирует на солнечную активность. В то же время вспышка на Солнце не может оказать заметного влияния на ядро Земли. С другой стороны, если связывать возникновение магнитного поля планет с токовыми слоями в жидком ядре, то можно сделать заключение, что планеты направление солнечной вращения, должны иметь одинаковое направление магнитных полей. Так Юпитер, вращающийся вокруг своей оси в ту же сторону что и Земля, имеет магнитное поле направленное противоположно земному. одинаковое системы, имеющие

Рис. 1. Схема взаимодействия Солнце­Земля: (–) – поток заряженных частиц; Ic – ток Солнца; Iз – круговой ток Земли; Мв – момент вращения Земли; ω Фз – магнитный поток, создаваемый полем Земли; Фс – магнитный поток, создаваемый током солнечного ветра.  – угловая скорость Земли;

магнитными полями. По убыванию  Большинство планет Солнечной системы в той или иной степени обладают дипольного магнитного момента на первом месте Юпитер и Сатурн, а за ними следуют Земля, Меркурий и Марс, причем по отношению к магнитному моменту Земли значение их моментов составляет 20 000, 500, 1, 3/5000 3/10000. Дипольный магнитный момент Земли на 1970 составлял 7,98Ї1025 Гс/см3 (или 8,3Ї1022 А.м2), уменьшаясь за десятилетие на 0,04Ї1025 Гс/см3. Средняя напряженность поля на поверхности составляет около 0,5 Э (5Ї10-5 Тл). По форме основное магнитное поле Земли до расстояний менее трех радиусов близко к полю эквивалентного магнитного диполя. Его центр смещен относительно центра Земли в направлении на 18° с.ш. и 147,8° в. д. Ось этого диполя наклонена к оси вращения Земли на 11,5°. На такой же угол геомагнитные полюса отстоят от соответствующих географических полюсов. При этом южный геомагнитный полушарии. В настоящее от северного географического полюса Земли в Северной Гренландии. Его координаты j = 78,6 + 0,04° Т с.ш., l = 70,1 + 0,07° T з.д., где Т — число десятилетий от 1970. У северного магнитного полюса j = 75° ю.ш., l = 120,4° в.д. (в Антарктиде). Реальные магнитные силовые линии магнитного поля Земли в среднем близки к силовым линиям этого диполя, отличаясь от них местными нерегулярностями, связанными с наличием намагниченных пород в коре. В результате вековых вариаций геомагнитный полюс прецессирует относительно географического полюса с периодом около 1200 лет. На больших расстояниях магнитное поле Земли несимметрично. Под действием исходящего от Солнца потока плазмы (солнечного ветра) магнитное поле Земли искажается и приобретает «шлейф» в направлении от Солнца, который простирается на сотни тысяч километров, выходя за орбиту Луны. в северном недалеко находится он расположен полюс время

НЕ ПУТАЙТЕ МАГНИТНЫЕ И ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ПОЛЮСЫ ЗЕМЛИ ! Северный магнитный полюс Земли находится вблизи Южного географического полюса. Здесь магнитные линии магнитного поля Земли выходят из Земли. Южный магнитный полюс Земли, находится вблизи Северного географического полюса. Таким образом, магнитные полюсы Земли не совпадают с ее географическими полюсами. В связи с этим направление магнитной стрелки не совпадает с направлением географического меридиана.

Источник магнитного поля спрятан в центре Земли. Наша планета, подобно другим телам Солнечной системы, создает свое магнитное поле с помощью внутреннего генератора, принцип работы которого такой же, как и обычного электрического, преобразующего кинетическую энергию своих движущихся частиц В электрогенераторе движение происходит в витках катушки, а внутри планеты или звезды - в проводящей жидкой субстанции. Огромная масса расплавленного железа объемом в 5 раз больше Луны циркулирует в сердцевине Земли, образуя так называемое геодинамо электромагнитное в поле.

Магнитное поле Земли  Основная причина наличия магнитного поля Земли в том, что ядро Земли состоит из раскаленного железа (хорошего проводника электрических токов, возникающих внутри Земли).  Магнитное поле Земли образует магнитосферу, простирающуюся на 70-80 тыс. км в направление Солнца. Она экранирует поверхность Земли, защищает от вредного влияния заряженных частиц, высоких энергий и космических лучей, определяет характер погоды.

турбулентных) с представлением этом благодаря  Наблюдаемые свойства магнитного поля Земли о его согласуются механизму возникновении процессе гидромагнитного динамо. В первоначальное магнитное поле усиливается в результате движений (обычно конвективных или электропроводящего вещества в жидком ядре планеты или в плазме звезды. При температуре вещества в несколько тысяч К его проводимость достаточно высока, чтобы конвективные движения, происходящие даже в слабо намагниченной среде, могли возбуждать изменяющиеся электрические токи, способные, с законами электромагнитной индукции, создавать новые магнитные поля. Затухание этих полей либо создает тепловую энергию (по закону Джоуля), либо новых магнитных полей. В зависимости от характера движений эти поля могут либо ослаблять, либо усиливать исходные поля. Для усиления поля достаточно асимметрии необходимым движений. Таким условием гидромагнитного динамо является само наличие движений среде, а достаточным — определенной асимметрии (спиральности) внутренних потоков среды. При выполнении этих условий процесс усиления продолжается до тех пор, пока растущие с увеличением силы токов потери на джоулево приток энергии, за счет гидродинамических движений. определенной образом, в проводящей к возникновению тепло не уравновесят поступающей в соответствии приводит наличие

Составляющие геомагнитного поля.  Собственное магнитное поле Земли (геомагнитное поле) можно разделить на следующие три основные части.  1. Основное магнитное поле Земли, испытывающее медленные изменения во времени (вековые вариации) сосредоточенными с периодами в интервалах 8000 лет. Последний связан с изменением дипольного магнитного момента в 1,5-2 раза. от 10 до 10 10-20, 600-1200 и 000 лет, 60-100, испытывают  2. Мировые аномалии — отклонения от эквивалентного диполя до 20% напряженности отдельных областей с характерными размерами до10 000 км. Эти аномальные поля приводящие к изменениям со временем в течение многих лет и столетий. Примеры аномалий: Бразильская, Канадская, Сибирская, Курская. В ходе вековых вариаций мировые аномалии смещаются, распадаются и возникают вновь. На низких широтах имеется западный дрейф по долготе со скоростью 0,2° в год. вариации, вековые

от нескольких до сотен 3. Магнитные поля локальных областей внешних оболочек с протяженностью км. Они обусловлены намагниченностью горных пород в верхнем слое Земли, слагающих земную кору и расположенных близко к поверхности. Одна из наиболее мощных — Курская магнитная аномалия. 4. Переменное магнитное поле Земли (так же называемое внешним) определяется источниками в виде токовых систем, находящимися за пределами земной поверхности и в ее атмосфере. Основными источниками таких полей и их изменений потоки замагниченной плазмы, приходящие от Солнца вместе с солнечным ветром, и формирующие структуру и форму земной магнитосферы. корпускулярные являются

Магнитные полюса Земли время от времени меняются местами. Последние исследования вихревых перемещений расплавленных масс внутри Земли позволяют понять, как происходит переполяризация

Исследователи геологического прошлого нашей планеты свидетельствуют, что магнитное поле Земли время от времени меняло полярность За последние 150 млн. лет переполяризация происходила сотни раз, о чем свидетельствуют минералы, намагниченные полем Земли во время разогрева горных пород. Затем породы остыли, а минералы магнитную ориентацию. сохранили прежнюю

Магнитное поле Земли  Магнитные бури – кратковременные изменения магнитного поля Земли, которое сильно влияет на стрелку компаса.  Области магнитной аномалии - области, в которых направление магнитной стрелки постоянно отклонено от направления магнитной линии Земли.

ЭТО ИНТЕРЕСНО! Магнитное поле Земли существенно влияет на климат. Геофизики Чехословакии и США сравнили, как менялись климатические условия и магнитное поле с 1925 по 1975 годы. Выяснилась четкая закономерность: за все это годы в Северном полушарии росла напряженность магнитного поля и соответственно росла среднегодовая температура. В Южном полушарии Земли происходило обратное - одновременно снижались магнитная напряженность и температура.

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ  Некоторые морские бактерии располагаются в придонном иле под определенным углом к силовым линиям магнитного поля Земли, что объясняется наличием в них маленьких ферромагнитных частиц.  Ориентиром для перелетных птиц служит магнитное поле Земли. У птиц в области глаз располагается маленький магнитный "компас" — крохотное тканевое поле, в котором расположены кристаллы магнетита, обладающие способностью намагничиваться в магнитном поле.  Ботаники установили восприимчивость растений к магнитным полям. Магнитное поле влияет на рост растений.

Спасибо за внимание!