PHÒNG KHÁM LAO ĐỘNG TRẺ EM
Với la bàn thông qua từ trường. Phòng thí nghiệm Khoa học Trẻ em Cẩm nang / Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em Bây giờ hầu như không còn ai sẽ bắt tay bạn một cách biết ơn vì câu chuyện Trái đất tròn và nói: "Cảm ơn bạn, bạn sẽ luôn được nghe những điều mới mẻ từ bạn." Nhưng tại sao cô ấy lại quay? Câu hỏi này gây trở ngại không chỉ cho sinh viên. Những bậc cha chú uyên bác của họ cũng trở nên trầm tư khi vạn kiếp xoay vần hỏi họ câu hỏi “tại sao” này. "Có lẽ là từ tính," họ nói. Vậy tại sao? Nhưng ... trước hết về từ tính nói chung. Trường điện từ từ móng tay và giũa Với một tập tin hoặc thậm chí một móng tay đơn giản, bạn có thể. thu được từ trường được đánh dấu tốt. Chỉ cần quấn chúng bằng một sợi dây cách điện và cho dòng điện chạy qua là đủ. Dòng điện đi qua các cuộn dây sẽ tạo ra một trường và lõi sẽ tăng mạnh trường đó. Chính lõi của một cuộn điện từ đơn giản như vậy, có thể là đinh hoặc dũa, sẽ trở thành một nam châm. Nhưng đồng thời, lõi nam châm làm từ đinh sẽ có sự khác biệt cơ bản so với nam châm làm từ dũa. Bạn nghĩ sự khác biệt này là gì? Điều này sẽ được thảo luận dưới đây. Nhưng nếu bạn muốn tự mình tìm ra sự khác biệt thì hãy làm những thí nghiệm sau. Quấn một sợi dây cách điện dày 0,1-0,4 mm quanh một chiếc đinh thông thường. Gắn một đầu của cuộn dây vào pin đèn pin (Hình 1). Rắc đinh hương nhỏ trên bàn. Đưa đầu đinh vào các đinh tán nhỏ, sau đó gắn đầu còn lại của cuộn dây vào pin. Những chiếc đinh nhỏ sẽ ngay lập tức dính vào đầu của chiếc đinh lõi. Khi tắt, cục pin sẽ tụt ngay lập tức.
Bây giờ hãy tạo một nam châm nhân tạo từ một tệp tin. Trên bánh xe đá nhám, mài rãnh trên các mặt phẳng của giũa, cắt bỏ dải cần thiết khỏi nó. Sau đó, dải phải được cọ xát từ tâm đến cuối - với các cực đối diện của nam châm. Một dải thép cứng có thể được từ hóa nhân tạo theo một cách khác - sử dụng dòng điện một chiều. Quấn một sợi dây có lớp cách nhiệt tốt trên một tấm thép, sau đó bật cuộn dây qua bộ biến trở trong vài giây. Giờ đây, sự khác biệt giữa móng tay nam châm và giũa sẽ trở nên rõ ràng. Trong trường hợp đầu tiên, lõi chỉ có đặc tính từ khi dòng điện chạy qua (dọc theo các vòng quay), trong trường hợp thứ hai, thu được nam châm vĩnh cửu. Dũa, không giống như đinh, sẽ có từ tính dư. Lý do nằm ở độ cứng cao của vật liệu tập tin. Trong một tấm thép đặc, các nguyên tử cấu tạo nên nó được định hướng rất "mạnh". Do đó, chúng giữ được các đặc tính từ tính tốt hơn. Bằng cách cắt nam châm làm đôi, chúng ta có hai nam châm giống hệt nhau với các cực khác nhau. Bằng cách lặp lại thao tác này, chúng ta lại thu được các nam châm có các cực khác nhau. Nếu chúng ta cắt nam châm thành các hạt cực nhỏ, thì mỗi hạt này vẫn có hai cực: cực bắc (dương) và cực nam (âm). Thực tế này dẫn đến kết luận rằng các cực của nam châm không tồn tại riêng biệt, cũng như có các hạt mang điện âm (electron) và dương (proton). Tuy nhiên, có thể tạo ra một nam châm có cùng cực ở hai đầu. Chỉ cần chà tấm thép với cùng một cực, chẳng hạn như cực bắc, dẫn chúng từ giữa đến cuối. Sau đó, các nguyên tử sẽ được sắp xếp trong cấu trúc của tấm sao cho các cực bắc sẽ đi theo một hướng và nam - theo hướng khác. Kim nam châm nằm dọc theo các đường sức từ. Cấu hình của các đường sức từ rất dễ nắm bắt với mạt sắt. Sau khi đặt kính có mạt kim loại lên thanh nam châm, hãy gõ nhẹ vào kính. Mỗi hạt sắt bị nhiễm từ sẽ là một kim nam châm nhỏ. Trải dài dọc theo các đường sức của trường, chúng sẽ tiết lộ cấu hình của nó. Trong quá trình lắc, hầu hết mùn cưa sẽ di chuyển đến các cột. Phần xích đạo của trường sẽ mỏng đi. Nhưng các hạt tích điện hoạt động hoàn toàn khác. Nếu các hạt tích điện âm và dương có thể được đổ như mùn cưa lên thủy tinh, thì các hạt tích điện sẽ đẩy lùi các cực và tập trung ở vùng xích đạo của từ trường - ở dạng vòng. Nhưng làm thế nào bạn có thể nhìn thấy tất cả điều này? Thiên hà tự chế Các chùm hạt tích điện, đặc biệt là các electron (hạt beta), được tạo ra trong các betatron. Trong đó, các electron được gia tốc gần bằng tốc độ ánh sáng và bản thân các thiết bị này nặng hàng tấn, và đôi khi hàng trăm tấn. Chưa hết, hầu hết mọi người trong chúng ta đều có thể tiến hành thí nghiệm với chùm tia điện tử bằng tivi thông thường. Thật vậy, trong ống TV, chính các electron đập vào màn hình kinescope theo hàng, gây ra hiện tượng phát sáng. Lấy một nam châm vĩnh cửu mạnh hơn, đưa cực của nó đến màn ảnh. Hình ảnh trên màn hình sẽ biến thành một hình xoắn ốc giống như một thiên hà. Nếu hình ảnh bị xoắn sang phải, thì điều này có nghĩa là cực bắc của nam châm được đưa ra màn hình. Cực nam của nam châm tạo thành hình xoắn ốc xoắn sang trái. Khi nam châm đến gần màn hình, một vòng tối sẽ xuất hiện trên nó (nếu nam châm hình trụ) và một điểm sáng sẽ vẫn ở chính giữa, qua đó dòng điện tử tiếp tục đi đến cực. Vết đen cho thấy các cực từ đẩy các electron, hướng chúng về phía xích đạo của từ trường và quay quanh nam châm. Các electron bị đẩy bởi các cực bắc và nam. Do đó, chúng tập trung trong mặt phẳng xích đạo của từ trường dưới dạng một vòng khá phẳng, giống như các vòng của hành tinh Sao Thổ.
Lấy nam châm ở cuối cực bắc bằng tay phải, đưa nó theo chiều ngang với toàn bộ mặt phẳng của nó trên màn hình. Hình ảnh trên màn hình sẽ bị uốn cong bởi một vòng cung - hướng lên phía trên đường xích đạo của từ trường. Xoay nam châm có cực nam sang phải - hình ảnh trên màn hình sẽ cong xuống. Có thể thấy từ những thí nghiệm này rằng các electron quay ngược chiều kim đồng hồ trong từ trường, nếu bạn nhìn vào nam châm từ cực bắc. Nếu chúng ta đang xử lý các hạt tích điện dương, thì chúng, bắt đầu từ các cực của nam châm, sẽ đi theo hướng ngược lại với hướng của các electron trên quỹ đạo. Và điều gì sẽ xảy ra nếu nam châm được đặt trên các ổ trục và được chiếu một chùm điện tử khá mạnh? Có thể, nam châm sẽ bắt đầu quay: trong dòng electron - theo chiều kim đồng hồ, trong dòng proton - ngược chiều kim đồng hồ. Chiều quay của nam châm sẽ ngược với chiều xoắn của các hạt mang điện. Và bây giờ hãy nhớ rằng Trái đất của chúng ta là một nam châm khổng lồ, rằng một dòng proton rơi vào nó từ không gian. Bây giờ thì đã rõ tại sao chúng ta đã nói rất lâu về từ tính trước khi chuyển sang lời giải thích đã hứa về sự quay của hành tinh chúng ta. Trong một vòng khiêu vũ Nhà khoa học người Anh W. Gelbert tin rằng Trái đất bao gồm một hòn đá từ tính. Sau đó, người ta quyết định rằng Trái đất bị từ hóa khỏi Mặt trời. Các tính toán đã bác bỏ những giả thuyết này. Họ đã cố gắng giải thích từ tính của Trái đất bằng các dòng khối lượng trong lõi kim loại lỏng của nó. Tuy nhiên, bản thân giả thuyết này dựa trên giả thuyết về lõi lỏng của Trái đất. Nhiều nhà khoa học tin rằng lõi là rắn và hoàn toàn không phải là sắt. Năm 1891, nhà khoa học người Anh Schuster dường như lần đầu tiên cố gắng giải thích từ tính của Trái đất bằng chuyển động quay quanh trục của nó. Nhà vật lý nổi tiếng P. N. Lebedev đã dành rất nhiều công sức cho giả thuyết này. Ông cho rằng dưới tác dụng của lực ly tâm, các electron trong nguyên tử bị dịch chuyển về phía bề mặt Trái đất. Từ đó, bề mặt phải được tích điện âm, điều này gây ra từ tính. Nhưng các thí nghiệm với vòng quay lên tới 35 nghìn vòng quay mỗi phút đã không xác nhận giả thuyết - từ tính không xuất hiện trong vòng. Năm 1947, P. Bleket (Anh) cho rằng sự hiện diện của từ trường trong các vật thể quay là một quy luật tự nhiên chưa được biết đến. Blackett đã cố gắng thiết lập sự phụ thuộc của từ trường vào tốc độ quay của vật thể. Vào thời điểm đó, người ta đã biết dữ liệu về tốc độ quay và từ trường của ba thiên thể - Trái đất, Mặt trời và Sao lùn trắng - ngôi sao E78 từ chòm sao Xử Nữ. Từ trường của cơ thể được đặc trưng bởi mômen từ của nó, chuyển động quay của cơ thể - bởi động lượng góc (có tính đến kích thước và khối lượng của cơ thể). Từ lâu, người ta đã biết rằng momen từ của Trái đất và Mặt trời có liên quan với nhau giống như momen góc của chúng. Ngôi sao E78 đã quan sát tỷ lệ này! Do đó, rõ ràng là có một mối liên hệ trực tiếp giữa chuyển động quay của các thiên thể và từ trường của chúng.
Người ta có ấn tượng rằng chính sự quay của các vật thể đã gây ra từ trường. Blacket đã cố gắng chứng minh bằng thực nghiệm sự tồn tại của định luật mà ông đề xuất. Đối với thí nghiệm, một hình trụ vàng nặng 20 kg đã được tạo ra. Nhưng những thí nghiệm tinh tế nhất với hình trụ được đề cập không mang lại kết quả gì. Hình trụ vàng không từ tính không có dấu hiệu của từ trường. Bây giờ các mômen động lượng từ và góc đã được thiết lập cho Sao Mộc, và cũng là sơ bộ cho Sao Kim. Và một lần nữa, từ trường của chúng, chia cho động lượng góc, gần bằng số Blacket. Sau sự trùng hợp ngẫu nhiên của các hệ số như vậy, rất khó để quy vấn đề là ngẫu nhiên. Vậy cái gì - sự quay của Trái đất kích thích từ trường, hay từ trường của Trái đất gây ra sự quay của nó? Vì một số lý do, các nhà khoa học luôn tin rằng sự quay vốn có của Trái đất kể từ khi hình thành. Có phải vậy không? Hoặc có thể không! Một sự tương tự với trải nghiệm "ti vi" của chúng ta đặt ra câu hỏi: có phải vì Trái đất quay quanh trục của nó nên nó, giống như một nam châm lớn, nằm trong một dòng các hạt tích điện? Dòng bao gồm chủ yếu là hạt nhân hydro (proton), heli (hạt alpha). Các electron không được quan sát thấy trong "gió mặt trời", chúng có thể được hình thành trong các bẫy từ tính tại thời điểm va chạm của các tiểu thể và được tạo ra theo tầng trong các vùng từ trường của Trái đất. Trái đất - nam châm điện Mối liên hệ giữa tính chất từ của Trái đất và lõi của nó hiện đã khá rõ ràng. Tính toán của các nhà khoa học cho thấy Mặt trăng không có lõi chất lỏng nên nó cũng không có từ trường. Thật vậy, các phép đo sử dụng tên lửa không gian đã chỉ ra rằng Mặt trăng không có từ trường đáng kể xung quanh nó. Dữ liệu thú vị thu được là kết quả của việc quan sát các dòng chảy trên mặt đất ở Bắc Cực và Nam Cực. Cường độ dòng điện trên mặt đất ở đó rất cao. Nó cao hơn hàng chục, hàng trăm lần so với cường độ ở các vĩ độ trung bình. Thực tế này chỉ ra rằng dòng electron từ các vòng bẫy từ của Trái đất đi vào Trái đất một cách mạnh mẽ thông qua các mũ cực trong vùng của các cực từ, như trong thí nghiệm của chúng tôi với TV. Tại thời điểm hoạt động năng lượng mặt trời tăng lên, dòng điện trên mặt đất cũng tăng lên. Bây giờ, có lẽ, có thể coi như đã xác định rằng dòng điện trong Trái đất là do dòng điện của các khối lượng trong lõi Trái đất và dòng electron vào Trái đất từ không gian, chủ yếu từ các vòng bức xạ của nó. Vì vậy, dòng điện gây ra từ trường của Trái đất, và từ trường của Trái đất, rõ ràng, làm cho Trái đất của chúng ta quay. Có thể dễ dàng đoán rằng tốc độ quay của Trái đất sẽ phụ thuộc vào tỷ lệ của các hạt tích điện âm và dương bị từ trường của nó hấp thụ từ bên ngoài và cũng được sinh ra trong từ trường của Trái đất. Tác giả: I.Kirillov Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em: Xem các bài viết khác razdela Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Màn hình 28K ViewSonic VX2880ml 4 " ▪ Internet sẽ xuất hiện trên các chuyến tàu của Nga ▪ Robot sao chép một đứa trẻ một tuổi ▪ Nguồn cung cấp năng lượng đồng dòng NZXT C Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của trang web Intercoms. Lựa chọn bài viết ▪ bài Nhân tố con người. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Đâu là sự khác biệt giữa việc sử dụng & và và trong phần credit phim? đáp án chi tiết ▪ Bài báo Người lái tàu đường bộ bằng gỗ. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài viết Thay thế micrô điện tử. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ Bài viết chú thỏ bị mất tích. bí mật tập trung
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |