Magnetické pole Země

Magnetické pole Země obklopuje Zemi, prostupuje řadou předmětů, je výborným orientačním prostředkem pro některé živočichy a do nedávné doby bylo téměř nezastupitelné při určování směru při pohybu pěších výprav, lodí, letadel, … Proto, když nazrál v hodinách fyziky ve třídě 09M ten správný čas, rozhodli jsme se proměřit horizontální složku magnetické indukce magnetického pole Země. Už jen samotný název měřené veličiny některé žáky zmátl a od další práce téměř odradil! Nicméně pak následovala série mých otázek: Co to je? Čím to měřit? Jak to měřit? Jaké fyzikální zákony nebo jevy jsou s měřením spojeny? a řada dalších.

Odhadnout, co je horizontální složka magnetické indukce magnetického pole Země, sice chvíli trvalo, ale spíše to bylo tím, že jsme nebyli schopni správně namalovat na tabuli magnetické indukční čáry magnetického pole Země. Teoreticky jsme všichni věděli, jak vypadají, ale namalovat je tak, aby bylo možné do obrázku dokreslovat vektory magnetické indukce a jejich složky, byl challenge! Ale i to se nakonec poddalo a obrázky byly víceméně přijatelné! Tedy alespoň na tabuli!

Přijít na způsob měření zadané veličiny vyžadovalo z mé strany značné úsilí, neboť většina žáků třídy si jen neochotně vzpomínala na to, jak jsme si společně hráli s magnetickým polem na konci druhého ročníku. Nakonec se ale rozpomněli, že už jsme podobnou úlohu, byť jen kvalitativně, řešili. Po chvíli tápání a přemýšlení jsme došli k závěru, že využijeme tu nejjednodušší cívku, jejíž magnetické pole umíme počítat (tj. solenoid), kompas, reostat, ampérmetr, zdroj napětí a spojovací vodiče.

Ačkoliv jsme používali všichni stejné pomůcky, teoretický základ měření jsme zopakovali velmi detailně, našli se i tací, kteří naměřili velmi zvláštní hodnoty daných fyzikálních veličin. Ke správné velikosti horizontální složky magnetické indukce magnetického pole Země se dopracovali, bohužel, jen někteří.

Ti, kteří pracovali tak, jak byli předchozí dva roky zvyklí, byli jistě spokojeni: naměřit hodnotu fyzikální veličiny, která se pohybuje v řádech mikrotesla, pomocí podomácku vyrobených cívek totiž není vůbec samozřejmé a triviální!

Průběh laboratorní práce přibližují fotografie.

Autor fotografií: Jaroslav Reichl

© Jaroslav Reichl, 8. 10. 2011