Номер 2, страница 343 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

2. Принцип действия компаса.

1. Земля - большой магнит.

Наша планета Земля обладает собственным магнитным полем, которое простирается на десятки тысяч километров в космос, образуя магнитосферу. Из-за наличия этого поля Землю можно представить как огромный шарообразный постоянный магнит.

Источник этого магнитного поля находится глубоко внутри планеты. Ядро Земли состоит из двух частей: твердого внутреннего ядра и жидкого внешнего ядра, состоящего в основном из расплавленного железа и никеля. Из-за высокой температуры в центре планеты в жидком внешнем ядре возникают постоянные конвекционные потоки: горячие массы металла поднимаются, остывают и опускаются обратно. Вращение Земли (сила Кориолиса) закручивает эти потоки, создавая упорядоченное движение заряженных частиц. Это движение, по сути, представляет собой гигантский электрический ток. Согласно законам электромагнетизма, любой электрический ток порождает вокруг себя магнитное поле. Этот механизм называется эффектом геодинамо.

Магнитные полюса Земли не совпадают с её географическими полюсами (осью вращения). Северный магнитный полюс находится вблизи северного географического полюса, а южный — вблизи южного. Важно отметить, что с точки зрения физики, тот магнитный полюс Земли, что находится на севере, на самом деле является южным полюсом, так как именно к нему притягивается северный полюс стрелки компаса. Положение магнитных полюсов не является постоянным, они медленно дрейфуют.

Ответ: Земля является большим магнитом благодаря наличию конвекционных потоков расплавленного металла в её внешнем ядре. Эти потоки, упорядоченные вращением планеты, создают электрические токи, которые, в свою очередь, генерируют глобальное магнитное поле.

2. Принцип действия компаса.

Принцип действия компаса основан на взаимодействии его магнитной стрелки с магнитным полем Земли.

Компас представляет собой устройство, главным элементом которого является лёгкая намагниченная стрелка, установленная на острие так, чтобы она могла свободно вращаться в горизонтальной плоскости. Эта стрелка сама по себе является маленьким постоянным магнитом, у которого есть два полюса — северный (N), который обычно окрашивают в синий или красный цвет, и южный (S).

Основной закон магнетизма гласит, что разноимённые полюса магнитов притягиваются, а одноимённые — отталкиваются. Поскольку Земля является большим магнитом, она создает вокруг себя магнитное поле. Попадая в это поле, стрелка компаса испытывает на себе его действие. Под действием магнитных сил стрелка поворачивается и располагается вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Её северный полюс (N) указывает в направлении южного магнитного полюса Земли, который расположен вблизи Северного географического полюса. Соответственно, южный полюс (S) стрелки указывает на северный магнитный полюс Земли, расположенный у Южного географического полюса.

Таким образом, компас позволяет определить направление на стороны света, ориентируясь по магнитному полю нашей планеты.

Ответ: Принцип действия компаса заключается во взаимодействии его намагниченной стрелки (являющейся маленьким магнитом) с магнитным полем Земли. Стрелка свободно поворачивается и устанавливается вдоль силовых линий земного магнитного поля, указывая своим северным полюсом на Северный магнитный полюс Земли.