ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΤΗΣ ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ
Δημιουργία: Γιάννης Μόκιας, δάσκαλος, jmokias@sch.gr
ΜΑΓΝΗΤΕΣ ΚΑΙ ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ
1.Ποια σώματα ονομάζονται μαγνήτες;
Μαγνήτες λέγονται τα σώματα που έλκουν(τραβούν προς το μέρος τους) τα σιδηρομαγνητικά υλικά.
2.Ποια υλικά λέγονται σιδηρομαγνητικά;
Είναι ορισμένα μεταλλικά υλικά που έλκονται από τον μαγνήτη, όπως ο σίδηρος και τα κράματά του(το ατσάλι και το μαντέμι), το κοβάλτιο, το νικέλιο και τα κράματά τους.
3.Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της μαγνητικής δύναμης;
α.Η μαγνητική δύναμη με την οποία ο μαγνήτης έλκει τα σιδηρομαγνητικά υλικά δρα από απόσταση, δηλαδή δεν χρειάζεται ο μαγνήτης να έλθει σε επαφή με τα υλικά αυτά.
β.Δεν έλκει μόνο ο μαγνήτης τα σιδηρομαγνητικά υλικά, αλλά και τα σιδηρομαγνητικά υλικά έλκουν το μαγνήτη.
γ.Όσο αυξάνεται η απόσταση μεταξύ του μαγνήτη και του σιδηρομαγνητικού υλικού τόσο ελαττώνεται η μαγνητική δύναμη, και το αντίθετο.
δ.Δεν έχουν όλοι οι μαγνήτες την ίδια μαγνητική δύναμη, δηλαδή υπάρχουν μαγνήτες πιο ισχυροί από άλλους μαγνήτες. Η μαγνητική δύναμη εξαρτάται από το είδος του μαγνήτη.
4.Τι είναι οι πόλοι του μαγνήτη;
Τα άκρα του μαγνήτη που έχουν την ισχυρότερη μαγνητική δύναμη λέγονται πόλοι του μαγνήτη. Έτσι κάθε μαγνήτης ανεξάρτητα από το σχήμα του έχει δυο πόλους.
5.Τι θα συμβεί αν κόψουμε ένα μαγνήτη σε μικρότερα κομμάτια;
Αν κόψουμε ένα μαγνήτη σε μικρότερα κομμάτια, το καθένα απ' αυτά θα έχει δυο πόλους. Το μικρότερο κομμάτι ενός μαγνήτη, που είναι το ίδιο ένας μαγνήτης λέγεται μοριακός μαγνήτης.
6. Τι είναι το μαγνητικό πεδίο;
Μαγνητικό πεδίο λέγεται ο χώρος μέσα στον οποίο ασκούνται μαγνητικές δυνάμεις. Γύρω από καθένα μαγνήτη λοιπόν υπάρχει μαγνητικό πεδίο.
7. Τι ονομάζεται μαγνητικό φάσμα;
Μαγνητικό φάσμα ονομάζεται η εικόνα των δυναμικών γραμμών του μαγνητικού πεδίου.
8. Σε ποιες περιοχές του μαγνήτη είναι πιο πυκνές οι δυναμικές γραμμές;
Οι δυναμικές γραμμές είναι πιο πυκνές στους πόλους του μαγνήτη, γι' αυτό κι εκεί ο μαγνήτης ασκεί μεγαλύτερη έλξη στα σιδηρομαγνητικά υλικά.
9. Η γη έχει μαγνητικό πεδίο;
Αν κρεμάσουμε ένα μαγνήτη από ένα σχοινί και τον αφήσουμε να αιωρηθεί, ύστερα από λίγο θα παρατηρήσουμε ότι ο ένας πόλος του δείχνει τον βορρά κι ο άλλος τον νότο. Επειδή αυτό συμβαίνει σε όλους τους μαγνήτες οπουδήποτε κι αν βρίσκονται, βγάζουμε το συμπέρασμα ότι η γη συμπεριφέρεται σαν ένας τεράστιος μαγνήτης με άκρα τον βόρειο και τον νότιο πόλο. Έτσι έλκει τους άλλους μαγνήτες οι οποίοι προσανατολίζονται με τον ίδιο τρόπο στο μαγνητικό της πεδίο.
10. Ποιον πόλο ενός μαγνήτη ονομάζουμε βόρειο και ποιον νότιο;
Αν ο μαγνήτης είναι ραβδόμορφος οι πόλοι του μαγνήτη ονομάζονται ως εξής:Ο πόλος που δείχνει τον γεωγραφικό βορρά της Γης ονομάζεται βόρειος πόλος του μαγνήτη και ο πόλος που δείχνει τον γεωγραφικό νότο της Γης ονομάζεται νότιος πόλος του μαγνήτη. Αν δεν είναι ραβδόμορφος,πλησιάζουμε κοντά στον ένα πόλο του τον βόρειο πόλο ενός ραβδόμορφου μαγνήτη κι αν οι μαγνήτες έλκονται,σημαίνει ότι ο πόλος αυτός είναι ο νότιος πόλος του μη ραβδόμορφου μαγνήτη, γιατί οι αντίθετοι πόλοι έλκονται, ενώ οι όμοιοι απωθούνται.
Αυτό γίνεται λόγω των δυνάμεων που ασκούνται ανάμεσα στους μαγνήτες. Όταν για παράδειγμα έρχονται κοντά δυο όμοιοι πόλοι, οι δυνάμεις των μαγνητικών πεδίων έχουν αντίθετες κατευθύνσεις και αλληλοεξουδετερώνονται. Έτσι οι μαγνήτες απωθούνται. Το αντίθετο συμβαίνει όταν έρχονται κοντά αντίθετοι πόλοι. Οι δυνάμεις των μαγνητικών πεδίων έχουν ίδια διεύθυνση και οι μαγνήτες έλκονται.
Η μαγνήτιση των σιδηρομαγνητικών υλικών γίνεται με τρεις τρόπους:
α. με τριβή: Τρίβουμε ένα σιδηρομαγνητικό υλικό πάνω σε ένα μαγνήτη προς την ίδια κατεύθυνση πάντα. Σε λίγο διαπιστώνουμε ότι το σιδηρομαγνητικό υλικό έγινε κι αυτό ένας μαγνήτης.
β.με επαγωγή(από απόσταση):Πλησιάζουμε ένα μαγνήτη σε ένα σιδηρομαγνητικό υλικό. Ο μαγνήτης ασκεί μαγνητικές δυνάμεις στο υλικό που μαγνητίζεται, γίνεται δηλαδή κι αυτό μαγνήτης κι έλκει με τη σειρά του άλλα σιδηρομαγνητικά υλικά.
γ.με επαφή: Ακουμπάμε ένα μαγνήτη σε ένα σιδηρομαγνητικό υλικό κι αυτό με τη σειρά του γίνεται μαγνήτης, αποχτά δηλαδή μαγνητικές ιδιότητες.
Τα σιδηρομαγνητικά υλικά αποτελούνται από μικροσκοπικούς (μοριακούς μαγνήτες) που έχουν άτακτο προσανατολισμό, δηλαδή είναι στραμμένοι σε διάφορες κατευθύνσεις και οι δυνάμεις τους αλληλοεξεδουτερώνονται. Κατά την μαγνήτιση των υλικών αυτών οι μικροσκοπικοί μαγνήτες προσανατολίζονται στην ίδια κατεύθυνση κι έτσι αποκτούν μαγνητικές ιδιότητες.
Η απομαγνήτιση των σιδηρομαγνητικών υλικών γίνεται με δυο τρόπους:
α.με χτυπήματα(κρούσεις)
Ξέρουμε πως η Γη συμπεριφέρεται σαν ένας τεράστιος μαγνήτης και οι δυναμικές γραμμές του πεδίου της έχουν κατεύθυνση από τον νότιο προς τον βόρειο γεωγραφικό της πόλο. Οι μαγνητικοί πόλοι της Γης όμως συμπίπτουν με τους γεωγραφικούς της πόλους; Η απάντηση είναι πως δεν συμπίπτουν. Η
εξήγηση είναι απλή:Αφού ένας μετέωρος μαγνήτης προσανατολίζεται στην κατεύθυνση Βορράς - Νότος, σημαίνει ότι ο βόρειος πόλος του μαγνήτη έλκεται από τον νότιο μαγνητικό πόλο της Γης. Κι αφού ο βόρειος πόλος του μαγνήτη στρέφεται στον βόρειο πόλο της Γης αυτό σημαίνει ότι εκεί βρίσκεται ο νότιος μαγνητικός πόλος της Γης που έλκει τον βόρειο πόλο του μαγνήτη.(οι αντίθετοι πόλοι έλκονται). Άρα κοντά στον βόρειο γεωγραφικό πόλο της Γης βρίσκεται ο νότιος μαγνητικός πόλος της και κοντά στον νότιο γεωγραφικό πόλο της Γης βρίσκεται ο βόρειος μαγνητικός πόλος της.
Γιάννης Μόκιας |
δ@σκ@λος |
© Γιάννης Μόκιας 2007
