Номер 8, страница 31 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Электрические явления. ТЗ-14. Электромагнитные явления - номер 8, страница 31.

Условие.

8. Почему обыкновенные магнитные компасы практически непригодны вблизи магнитных полюсов Земли?

Решение.

Обыкновенный магнитный компас представляет собой легкую магнитную стрелку, которая может свободно вращаться в горизонтальной плоскости, выстраиваясь вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Его работа основана на взаимодействии с горизонтальной составляющей этого поля.

Магнитное поле Земли имеет сложную структуру. В средних широтах и вблизи экватора силовые линии магнитного поля проходят в основном параллельно земной поверхности. Это означает, что горизонтальная составляющая поля достаточно сильна, чтобы уверенно ориентировать стрелку компаса в направлении север-юг.

Однако по мере приближения к магнитным полюсам (Северному или Южному) картина меняется. Силовые линии магнитного поля становятся все более и более крутыми по отношению к поверхности и в непосредственной близости от полюса направлены почти вертикально. Это приводит к двум основным проблемам для работы стандартного компаса:

1. Горизонтальная составляющая магнитного поля, которая как раз и отвечает за поворот стрелки в нужную сторону, становится очень слабой, практически исчезает. Из-за этого ориентирующая сила, действующая на стрелку, оказывается недостаточной. Стрелка перестает показывать определенное направление, начинает беспорядочно колебаться или легко поддается влиянию малейших посторонних магнитных полей.

2. Вертикальная составляющая поля, наоборот, становится максимальной. Она с большой силой тянет один конец стрелки вниз (у Северного магнитного полюса) или толкает вверх (у Южного магнитного полюса). Это явление, называемое магнитным наклонением, приводит к тому, что стрелка сильно наклоняется и может упереться в стекло или дно корпуса компаса, что полностью блокирует ее вращение.

Вследствие этих двух факторов обычный компас теряет свою функциональность и становится практически бесполезным для навигации в полярных регионах.

Ответ: Обыкновенные магнитные компасы практически непригодны вблизи магнитных полюсов Земли, потому что в этих областях силовые линии магнитного поля направлены почти вертикально к поверхности. В результате горизонтальная составляющая поля, необходимая для ориентации стрелки компаса, становится очень слабой и не может обеспечить точное указание направления. Кроме того, сильная вертикальная составляющая поля заставляет стрелку сильно наклоняться, что может привести к ее заклиниванию в корпусе прибора.