Fyzika v 22M

Magnetické pole Země

Po úvodu dalších cvičení z fyziky ve třídě 22M SPŠST Panská píšu na tabuli zadání laboratorní práce: Změřte velikost horizontální složky magnetické indukce magnetického pole Země.

„Nebojte se, začneme tím, že si podstatné pojmy vysvětlíme,“ usmívám se na žáky.

Postupně tedy společně vysvětlíme:

jak vypadá magnetické pole Země – kde má jaký pól a jak vypadají magnetické indukční čáry;

jak získáme horizontální složku jeho magnetické indukce;

jaký vliv má vertikální složka magnetické indukce magnetického pole Země na používání kompasů na různých místech světa;

jak hledanou velikost horizontální složky naměřit.

„Vzhledem k tomu, jak jsme popisovali magnetické pole minule, neměl by být problém metodu měření vymyslet,“ říkám žákům a ti si postupně vzpomínají.

Budeme potřebovat cívku, do níž vložíme kompas, a do cívky budeme pouštět elektrický proud. Procházející elektrický proud ovlivní střelku kompasu a ta se vychýlí ze severojižního směru. Když si vyjasníme, jak cívku s kompasem zorientovat na počátku měření, rozdám žákům připravené pracovní listy a společně odvodíme vztah pro velikost měřené veličiny. Současně je zřejmé, na jakých fyzikálních parametrech bude tato veličina závislá.

„Cívka je vyrobená po domácku, aby bylo možné vložit dovnitř kompas. Parametry solenoidu sice nepřipomíná, ale klidně s ní počítejte, jako by to solenoid byl,“ říkám žákům, když rozdávám do jednotlivých skupin připravené cívky.

Žáci zapojují obvod a začínají měřit. Rychlejší žáci už začínají i počítat.

„Nám to vychází nějak podivně,“ hlásí. Jdu se podívat.

„A co jste čekali?“ ptám se.

„No … vlastně moc nevíme, ale bude to malé.“

„To jo. Velikost udávaná pro Českou republiku je asi 20 mikrotesla,“ dodávám.

„Aha, tak to to nemáme až tak blbě!“ uklidňují se žáci.

Téměř všem skupinkám se podařilo hledanou velikost naměřit. Hlavně jsem chtěl, aby si žáci uvědomili, jak relativně malou hodnotu se jim podařilo s neprofesionálním vybavením proměřit!

Průběh měření charakteristiky magnetického pole Země je zobrazen na fotografiích.

Autoři fotografií:

Jaroslav Reichl