R10FF3Ac6S1aj
Zdjęcie okładkowe (poglądowe) przedstawia linie pola magnetycznego wytworzonego przez prąd płynący w solenoidzie (cewce). Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Badanie wpływu przewodników z prądem na zachowanie igły magnetycznej".

Badanie wpływu przewodników z prądem na zachowanie igły magnetycznej

Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Czy to nie ciekawe?

W 1820 roku Oerstedt wykonał słynne doświadczenie z igłą magnetyczną w pobliżu przewodnika pokazując, że po włączeniu prądu w przewodniku igła zmienia kierunek. To proste doświadczenie pokazuje, że przewodnik z prądem wytwarza pole magnetyczne.

RlliXqTntWm46
Rys. a. Na rysunku znajduje się igła magnetyczna, czyli mały magnes, podparty w środku na pionowym pręciku. Igła pomalowana jest na czerwona od strony bieguna S, a na niebiesko od strony bieguna N.
Rys. a. Igła magnetyczna. W polu magnetycznym Ziemi, będąca igłą magnetyczną, wskazówka kompasu ustawia się zawsze wzdłuż linii tego pola, przy czym jej biegun północny N, oznaczony kolorem niebieskim, wskazuje zwrot tych linii.
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Oczywiście, Ziemia wytwarza pole magnetyczne, którego nie da się wyłączyć. Wobec tego wszelkie eksperymenty, które będziemy wykonywać badając wpływ przewodnika z prądem na igłę magnetyczną, muszą brać pod uwagę obecność ziemskiego pola magnetycznego. Czasami obecność tego pola można sprytnie wykorzystać. W jaki sposób? Dowiesz się tego czytając niniejszy e‑materiał.

Twoje cele

W tym e‑materiale:

  • zrozumiesz, czym jest zasada superpozycji pól magnetycznych,

  • zastosujesz tę zasadę do wyznaczania wektora indukcji magnetycznej w przypadku dwóch źródeł pola magnetycznego,

  • wyjaśnisz metodę wyznaczania - za pomocą igły magnetycznej - wartości indukcji magnetycznej pola, którego źródłem jest przewodnik z prądem,

  • opiszesz budowę i działanie przyrządu zwanego busolą stycznych, który umożliwia wyznaczenie wartości wektora indukcji dla pola magnetycznego Ziemi,

  • przeprowadzisz doświadczenie w wirtualnym laboratorium, w którym - przy użyciu busoli stycznych - samodzielnie wyznaczysz wartość wektora indukcji dla pola magnetycznego Ziemi.

Przeczytaj