10 évf fizika feladatai és megoldásai

13. lecke A mágneses mező
1. Két, látszólag egyforma fémrúdról milyen kísérlettel lehetne megállapítani, hogy melyik a
mágnes és melyik a vasrúd?
Megoldás:
A mágnesrúd középső tartománya nem fejt ki vonzó vagy taszító hatást, így az a rúd, amelyik
nem képes a másik rúd középső részét vonzani, lesz a vasrúd.
2. A mágnesség meghatározásához speciális eszközöket, eljárásokat alkalmazunk. Miért
vasreszeléket használunk a mágneses mező kimutatására? Miért lapos tekercset használunk
magnetométernek? Miért nem rögzítjük az iránytű tűjét a tengelyhez, hanem csak egy hegyes
végre illesztjük?
Megoldás:
A vas mágnesezhető anyag, részt vesz a mágneses kölcsönhatásokban. A kis méretű
vasreszelék darabkák könnyen mozdulnak, rendeződnek a kölcsönhatás következtében. A
darabkák hosszúkás alakja olyan, mint egy iránytűé, ez is segít a szemléltetésben. A
magnetométer vagy más néven próbamágnes a mágneses mező erősségét mutatja a tér egy
adott helyén. Mint ahogy a próbatöltést is pontszerűnek választottuk, a próbamágnest is
célszerű minél kisebb méretűnek választani. Mivel a keresztmetszet a kölcsönhatás erősségét
befolyásolja, ezért a tekercs hosszát rövidítik le. Az iránytű a mágneses indukcióvektor
irányába áll be, azonban ez az irány nem feltétlenül vízszintes, így az iránytű függőleges
irányba is eltérülhet, és ez az eltérülés is fontos adat lehet.
3. Gyűjtsünk a környezetünkben olyan berendezéseket, amelyekben elektromágnes van!
Megoldás:
Elektromágnes található az elektromotorban, így számtalan elektromos motorral hajtott
konyhai és háztartási készülék felsorolható.
4. Hasonlítsuk össze az elektromos erővonalakat a mágneses indukcióvonalakkal!
Megoldás:
Az E-vonalak és a B-vonalak alapvetően nagyon hasonlítanak egymásra. Míg az E-vonalak a
pozitív töltéstől a negatív felé irányulnak, addig a B-vonalak az északi pólustól a déli felé. Az
erővonalak meghatározása mindkét esetben ugyanaz, az erővonalak sűrűsége jelzi a mező
erősségét. Mindkét erővonalra értelmezhető a fluxus. (A későbbiekben majd látni fogjuk,
hogy a B-vonalak tulajdonképpen önmagukba záródó görbék.)
38