Физика · конспекты ★0
Физика › 8 класс › Электромагнитные явления

Тема 53Магнитное поле Земли

★★★
Термины темы — найди их в тексте:ЮжныйСеверногосеверныйЮжногоне совпадаютдрейфуютэлектрические токизащищаетсолнечного ветракомпасыжелезной рудымагнитная аномалия

Земля — огромный магнит. Упрощённо её поле похоже на поле полосового магнита внутри планеты.

Земля как большой полосовой магнит
Земля как большой полосовой магнит Иллюстрация: light-fizika.ru
Закон

Южный магнитный полюс Земли находится около Северного географического, а северный магнитный — около Южного географического. Поэтому северный конец стрелки компаса указывает на север.

Магнитные и географические полюсы не совпадают, поэтому компас указывает на север лишь приблизительно. Магнитные полюсы к тому же медленно дрейфуют.

Магнитные и географические полюсы Земли. Дрейф магнитного полюса за сто летМагнитные и географические полюсы Земли. Дрейф магнитного полюса за сто лет
Магнитные и географические полюсы Земли. Дрейф магнитного полюса за сто лет Иллюстрация: light-fizika.ru

Откуда у Земли магнитное поле

Во внешнем ядре Земли расплавленный металл течёт и перемешивается — там текут электрические токи. Они и создают магнитное поле планеты.

Потоки жидкого металла во внешнем ядре создают поле Земли
Потоки жидкого металла во внешнем ядре создают поле Земли Иллюстрация: light-fizika.ru

Зачем Земле магнитное поле

  • Поле простирается на десятки тысяч километров и защищает всё живое от потоков заряженных частиц с Солнца (солнечного ветра).
  • По нему ориентируются компасы кораблей и самолётов, а также перелётные птицы.
Магнитное поле Земли отклоняет солнечный ветер
Магнитное поле Земли отклоняет солнечный ветер Иллюстрация: light-fizika.ru

Магнитные аномалии

Над большими залежами железной руды стрелка компаса сильно отклоняется — это магнитная аномалия. Одна из крупнейших в мире — Курская магнитная аномалия.

Карта Курской магнитной аномалии
Карта Курской магнитной аномалии Иллюстрация: light-fizika.ru

Магнитные бури и полярные сияния

Когда на Солнце вспышки, к Земле приходят мощные потоки частиц. Поле Земли кратковременно меняется — это магнитные бури. Они нарушают связь, навигацию, работу электроники, а у полюсов вызывают полярные сияния.

Как возникают магнитные бури. Полярное сияниеКак возникают магнитные бури. Полярное сияние
Как возникают магнитные бури. Полярное сияние Иллюстрация: light-fizika.ru

Магнитное поле есть и у других планет: у Юпитера оно примерно в 20 раз сильнее земного, у Солнца — примерно в 200 раз.

Магнитные полюсы Земли, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна
Магнитные полюсы Земли, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна Иллюстрация: light-fizika.ru
Образ для запоминания

У Земли полюсы «наоборот»: у Северного географического — южный магнитный. Поэтому северный конец стрелки и бежит на север — его тянет к «южному» магнитному полюсу, ведь разноимённые притягиваются.

⚗ Мини-опыт

Перемещайте компас вокруг Земли. Куда указывает северный конец стрелки? Сравните, где магнитные полюсы, а где географические. Включите «солнечный ветер».

▶ Симуляция PhET

Откройте настройки, включите флажок «Земля» и сравните поле Земли с полем полосового магнита.

Магнит и компасОткрыть ↗

Симуляция: PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, лицензия CC BY-NC 4.0 (phet.colorado.edu); русский перевод интерфейса.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Какой магнитный полюс Земли находится около Северного географического полюса?
Северный конец стрелки притягивается к нему — разноимённые полюсы.
2Что создаёт магнитное поле Земли?
Руда лишь создаёт местные аномалии.
3Чем вызваны магнитные бури?
Солнечный ветер «встряхивает» магнитное поле Земли.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

  1. Какой магнитный полюс Земли находится вблизи Северного географического?

    Ответ

    Южный магнитный.

    Как получилось?
  2. Почему компас указывает на север лишь приблизительно?

    Ответ

    Магнитные и географические полюсы не совпадают.

    Как получилось?
  3. Что такое магнитная аномалия?

    Ответ

    Область, где стрелка компаса отклоняется из-за залежей железной руды.

    Как получилось?
  4. Что вызывает магнитные бури?

    Ответ

    Потоки заряженных частиц, выброшенные Солнцем.

    Как получилось?
  5. От чего защищает Землю её магнитное поле?

    Ответ

    От солнечного ветра — потока заряженных частиц.

    Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

  1. Почему в районе Курской магнитной аномалии нельзя ориентироваться по компасу?

    Ответ

    Залежи железной руды создают своё поле, и стрелка отклоняется от направления на магнитный полюс.

    Как получилось?
  2. Как расположится магнитная стрелка, которая может вращаться в вертикальной плоскости, на магнитном полюсе Земли?

    Ответ

    Вертикально: на полюсе линии поля перпендикулярны поверхности.

    Как получилось?
  3. Почему полярные сияния видны в основном в высоких широтах?

    Ответ

    Заряженные частицы движутся вдоль линий магнитного поля, а у полюсов эти линии входят в атмосферу.

    Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Магнитные полюсы Земли
Южный магнитный — у Северного географического полюса, и наоборот.
Магнитная аномалия
Отклонение стрелки над залежами железной руды (Курская аномалия).
Магнитная буря
Кратковременное изменение поля Земли под действием солнечных частиц.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.