|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ÇOCUK BİLİMSEL LABORATUVARI
Manyetik alanlardan geçen pusula ile. Çocuk Bilim Laboratuvarı
Rehber / Çocuk Bilim Laboratuvarı Şimdi, Dünya'nın yuvarlak olduğu hikayesi için minnetle elinizi sıkacak ve "Teşekkürler dostum, her zaman yeni bir şeyler duyacaksınız" diyecek neredeyse hiç kimse kalmadı. Ama neden dönüyor? Bu soru sadece öğrenciyi şaşırtmaz. Ebedi dönüş onlara bu "neden" diye sorduğunda, bilgili babaları da düşünceli hale gelir. "Muhtemelen manyetizma" diyorlar. Peki neden? Ama... önce genel olarak manyetizma hakkında. Bir çivi ve bir dosyadan elektromanyetik alan Bir törpü veya hatta basit bir çivi ile yapabilirsiniz. iyi işaretlenmiş manyetik alanlar elde edin. Bunları yalıtımlı bir tel ile sarmak ve akımın içinden geçmesine izin vermek yeterlidir. Bobinlerden geçen elektrik akımı bir alan yaratacak ve çekirdek onu keskin bir şekilde artıracaktır. Bu kadar basit bir solenoidin çekirdeği, ister çivi ister eğe olsun, bir mıknatıs haline gelecektir. Ancak aynı zamanda, bir çividen yapılan bir çekirdek mıknatısın, bir eğeden yapılan bir mıknatıstan temel bir farkı olacaktır. Sizce bu fark nedir? Bu konuya aşağıda tekrar değinilecektir. Ancak farkı kendiniz bulmak istiyorsanız, aşağıdaki deneyleri yapın. Sıradan bir çivinin etrafına 0,1-0,4 mm kalınlığında yalıtılmış bir tel sarın. Sargının bir ucunu el feneri piline bağlayın (Şek. 1). Masanın üzerine küçük karanfil serpin. Çivinin başını küçük saplamalara getirin, ardından sargının diğer ucunu aküye takın. Küçük tırnaklar anında çekirdek çivinin başına yapışacaktır. Kapatıldığında, karanfil pilleri hemen düşecektir.
Şimdi bir dosyadan yapay bir mıknatıs yapalım. Zımpara çarkında, çentiği dosyanın düzlemlerinden taşlayın, ondan gerekli şeridi kesin. Daha sonra şerit, mıknatısların zıt kutuplarıyla merkezden uçlara kadar ovulmalıdır. Sert bir çelik şerit, başka bir şekilde - doğrudan elektrik akımı kullanılarak - yapay olarak mıknatıslanabilir. İyi yalıtımlı bir teli çelik bir plaka üzerine sarın ve ardından sarımı reosta üzerinden birkaç saniye açın. Şimdi mıknatıslanmış bir çivi ile bir törpü arasındaki fark ortaya çıkacaktır. İlk durumda, çekirdek yalnızca akımın geçişi sırasında (dönüşler boyunca) manyetik özelliklere sahiptir, ikinci durumda kalıcı bir mıknatıs elde edilir. Bir çividen farklı olarak bir törpünün artık manyetizması olacaktır. Bunun nedeni, eğe malzemesinin yüksek sertliğinde yatmaktadır. Katı bir çelik levhada, onu oluşturan atomlar çok "kuvvetli" bir şekilde yönlendirilmiştir. Bu nedenle, manyetik özelliklerini daha iyi korurlar. Mıknatısı ikiye bölerek, farklı kutuplara sahip iki özdeş mıknatıs elde ederiz. Bu işlemi tekrarlayarak yine farklı kutuplara sahip mıknatıslar elde ediyoruz. Bir mıknatısı mikroskobik parçacıklara ayırırsak, bu parçacıkların her birinin hala iki kutbu olur: kuzey (pozitif) ve güney (negatif). Bu gerçek, tıpkı negatif (elektronlar) ve pozitif (protonlar) elektrik yüklü parçacıklar olduğu gibi, bir mıknatısın kutuplarının da ayrı ayrı var olmadığı sonucuna götürür. Ancak uçlarında aynı kutupları olan bir mıknatıs yapmak mümkündür. Çelik levhayı sadece aynı direklerle, örneğin kuzeydekilerle, onları ortadan uçlara doğru ovmak gerekir. Daha sonra atomlar, plakanın yapısında kuzey kutupları bir yöne, güney kutupları diğer yöne gidecek şekilde düzenlenecektir. Manyetik iğne, manyetik kuvvet çizgileri boyunca bulunur. Manyetik alan çizgilerinin konfigürasyonunun demir talaşları ile yakalanması kolaydır. Metal talaşlı bardağı çubuk mıknatısın üzerine yerleştirdikten sonra cama hafifçe vurun. Her mıknatıslanmış demir parçacığı küçük bir manyetik iğne olacaktır. Alanın kuvvet çizgileri boyunca uzanarak, konfigürasyonunu ortaya çıkaracaklar. Sallama sırasında talaşın çoğu direklere taşınacaktır. Alanın ekvator kısmı incelir. Ancak elektrik yüklü parçacıklar oldukça farklı davranır. Negatif ve pozitif yüklü parçacıklar camın üzerine talaş gibi dökülebilseydi, yüklü parçacıklar kutuplardan itilir ve manyetik alanın ekvator bölgesinde - bir halka şeklinde - toplanırdı. Ama tüm bunları nasıl görebilirsin? Ev yapımı galaksiler Yüklü parçacık demetleri, özellikle elektronlar (beta parçacıkları), betatronlarda üretilir. İçlerinde elektronlar neredeyse ışık hızına kadar hızlandırılır ve cihazların kendileri tonlarca ve bazen yüzlerce ton ağırlığındadır. Yine de, hemen hemen her birimiz sıradan televizyonlar kullanarak bir elektron demetiyle deney yapabiliriz. Gerçekten de, TV tüpünde, kineskop ekranına sıralar halinde çarpan ve parlamaya neden olan elektronlardır. Daha güçlü bir kalıcı mıknatıs alın, kutbunu ekrana getirin. Ekrandaki görüntü galaksiyi andıran bir spirale dönüşecektir. Görüntü sağa bükülürse, bu, mıknatısın kuzey kutbunun ekrana getirildiği anlamına gelir. Mıknatısın güney kutbu sola doğru bükülmüş bir spiral oluşturur. Mıknatıs ekrana yaklaştığında, karşısında karanlık bir halka belirecek (mıknatıs silindirik ise) ve tam merkezde, içinden elektron akışının direğe gitmeye devam ettiği parlak bir nokta kalacaktır. Karanlık nokta, manyetik kutupların elektronları ittiğini, onları manyetik alanın ekvatoruna ve mıknatısın etrafındaki yörüngeye yönlendirdiğini gösterir. Elektronlar kuzey ve güney kutupları tarafından itilir. Bu nedenle, manyetik alanın ekvator düzleminde, Satürn gezegeninin halkaları gibi oldukça düz bir halka şeklinde yoğunlaşırlar.
Mıknatısı sağ elinizle kuzey kutbunun ucundan tutarak tüm düzlemiyle birlikte ekrana yatay olarak getirin. Ekrandaki görüntü, manyetik alanın ekvatorunun üzerinde yukarı doğru bir yay şeklinde bükülecektir. Mıknatısı güney kutbu sağa gelecek şekilde çevirin - ekrandaki görüntü aşağı doğru bükülür. Bu deneylerden, mıknatısa kuzey kutbundan bakarsanız, elektronların bir manyetik alanda saat yönünün tersine döndüğü görülebilir. Pozitif yüklü parçacıklarla uğraşırsak, mıknatısın kutuplarından başlayarak yörüngedeki elektronların yönünün tersine giderlerdi. Mıknatıs yataklara konur ve oldukça güçlü bir elektron ışını ile ışınlanırsa ne olur? Muhtemelen mıknatıs dönmeye başlayacaktır: elektron akışında - saat yönünde, proton akışında - saat yönünün tersine. Mıknatısın dönme yönü, yüklü parçacıkların dönme yönünün tersi olacaktır. Ve şimdi Dünyamızın devasa bir mıknatıs olduğunu, uzaydan üzerine bir proton akışı düştüğünü hatırlayalım. Gezegenimizin dönüşüne ilişkin vaat edilen açıklamaya geçmeden önce neden uzun süre manyetizma hakkında konuştuğumuz şimdi açık. Bir yuvarlak dansta İngiliz bilim adamı W. Gelbert, Dünya'nın manyetik bir taştan oluştuğuna inanıyordu. Daha sonra Dünya'nın Güneş'ten manyetize edildiğine karar verildi. Hesaplamalar bu hipotezleri çürüttü. Dünyanın manyetizmasını sıvı metal çekirdeğindeki kütle akışlarıyla açıklamaya çalıştılar. Bununla birlikte, bu hipotezin kendisi, Dünya'nın sıvı çekirdeği hipotezine dayanmaktadır. Birçok bilim adamı, çekirdeğin sağlam olduğuna ve hiç demir olmadığına inanıyor. 1891'de İngiliz bilim adamı Schuster, görünüşe göre ilk kez, Dünya'nın manyetizmasını kendi ekseni etrafında dönmesiyle açıklamaya çalıştı. Tanınmış fizikçi P. N. Lebedev bu hipoteze çok iş verdi. Merkezkaç kuvvetinin etkisi altında, atomlardaki elektronların Dünya yüzeyine doğru yer değiştirdiğini varsaydı. Bundan, yüzey negatif yüklü olmalıdır, bu manyetizmaya neden olur. Ancak dakikada 35 bin devire kadar halka dönüşü ile yapılan deneyler hipotezi doğrulamadı - halkada manyetizma görünmedi. 1947'de P. Bleket (İngiltere), dönen cisimlerde manyetik alanın varlığının bilinmeyen bir doğa kanunu olduğunu öne sürdü. Blackett, manyetik alanın vücudun dönme hızına bağımlılığını belirlemeye çalıştı. O zamanlar, üç gök cisminin - Dünya, Güneş ve Beyaz Cüce - Başak takımyıldızından E78 yıldızının dönme hızı ve manyetik alanları hakkında veriler biliniyordu. Vücudun manyetik alanı, manyetik momenti, vücudun dönüşü - açısal momentum (vücudun boyutunu ve kütlesini dikkate alarak) ile karakterize edilir. Dünyanın ve Güneş'in manyetik momentlerinin, açısal momentleriyle aynı şekilde birbirleriyle ilişkili olduğu uzun zamandır bilinmektedir. E78 yıldızı bu orantılılığı gözlemledi! Böylece gök cisimlerinin dönüşü ile manyetik alanları arasında doğrudan bir bağlantı olduğu ortaya çıktı.
Manyetik alana neden olanın cisimlerin dönüşü olduğu izlenimi edinildi. Blacket, önerdiği yasanın varlığını deneysel olarak kanıtlamaya çalıştı. Deney için 20 kg ağırlığında altın bir silindir yapıldı. Ancak söz konusu silindirle yapılan en incelikli deneyler hiçbir şey vermedi. Manyetik olmayan altın silindir manyetik alan belirtisi göstermedi. Şimdi Jüpiter için manyetik ve açısal momentumlar ve ayrıca Venüs için başlangıçlar belirlendi. Ve yine, açısal momentuma bölünen manyetik alanları, Blacket'in sayısına yakındır. Katsayıların bu kadar çakışmasından sonra, konuyu şansa bağlamak zordur. Öyleyse ne - Dünyanın dönüşü bir manyetik alanı harekete geçirir veya Dünya'nın manyetik alanı dönmesine neden olur? Bazı nedenlerden dolayı, bilim adamları her zaman, oluşumundan bu yana dönmenin Dünya'nın doğasında olduğuna inanmışlardır. Öyle mi? Ya da belki değil! "Televizyon" deneyimimizle bir benzetme şu soruyu gündeme getiriyor: Dünya, büyük bir mıknatıs gibi, yüklü parçacıklardan oluşan bir akışın içinde olmasının nedeni, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi mi? Akış esas olarak hidrojen çekirdeklerinden (protonlar), helyumdan (alfa parçacıkları) oluşur. Elektronlar "güneş rüzgarında" gözlenmezler, muhtemelen parçacıkların çarpışması anında manyetik tuzaklarda oluşurlar ve Dünya'nın manyetik alanının bölgelerinde kaskadlarda üretilirler. Toprak - elektromıknatıs Dünyanın manyetik özellikleri ile çekirdeği arasındaki bağlantı artık oldukça açık. Bilim adamlarının hesaplamaları, Ay'ın akışkan bir çekirdeği olmadığını, dolayısıyla manyetik alanının da olmaması gerektiğini gösteriyor. Nitekim uzay roketleri kullanılarak yapılan ölçümler, Ay'ın çevresinde kayda değer bir manyetik alana sahip olmadığını göstermiştir. Kuzey Kutbu ve Antarktika'daki karasal akıntıların gözlemlenmesi sonucunda ilginç veriler elde edildi. Orada karasal elektrik akımlarının yoğunluğu çok yüksektir. Orta enlemlerdeki yoğunluktan onlarca, yüzlerce kat fazladır. Bu gerçek, Dünya'nın manyetik tuzaklarının halkalarından gelen elektron akışının, TV ile yaptığımız deneyde olduğu gibi, manyetik kutupların bölgelerindeki kutup başlıklarından Dünya'ya yoğun bir şekilde girdiğini gösterir. Artan güneş aktivitesi anında, karasal elektrik akımları da artar. Şimdi, muhtemelen, Dünya'daki elektrik akımlarının, Dünya'nın çekirdeğinin kütlelerinin akımlarından ve uzaydan Dünya'ya, esas olarak radyasyon halkalarından gelen elektronların akışından kaynaklandığı kabul edilebilir. Böylece, elektrik akımları Dünya'nın manyetik alanına neden olur ve Dünya'nın manyetik alanı da açıkça Dünya'mızın dönmesini sağlar. Dünyanın dönüş hızının, manyetik alanı tarafından dışarıdan yakalanan ve ayrıca Dünya'nın manyetik alanı içinde doğan negatif ve pozitif yüklü parçacıkların oranına bağlı olacağını tahmin etmek kolaydır. Yazar: I.Kirillov
▪ Çok yönlü görünürlük için periskop
Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
▪ Çinli arama motoru Baidu'nun otomatik pilotu ▪ Arabalar yaklaşırken göz kırpıyor
▪ sitenin bölümü Akım, voltaj, güç regülatörleri. Makale seçimi ▪ makale Yüzey plazmonları üzerinde mikroskop. Buluş ve üretim tarihi ▪ makale Deniz fili neden dekompresyondan muzdarip değildir? ayrıntılı cevap ▪ makale Bir tahıl ambarı çalışanı, bir silo. İş güvenliğine ilişkin standart talimat
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
İlginç makaleler öneriyoruz bölüm 
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri