7.21. Permanens mágnes terének vizsgálata

A kísérlet célja

A mágneses mező és alapjelenségek megismerése, az elektromos mezővel való hasonlóságok és különbségek azonosítása.

Szükséges anyagok, eszközök

• tűn forgó iránytű
• permanens rúd- és patkómágnes
• állványként üvegpohár vagy fakocka
• fém-rudacska sokaság plexiben
• üveglap
• durva szemcsés vasreszelék
• tölcsér és papírlap (a vasreszelék visszatöltéshez)

a) Permanens (rúd)mágnes mágneses terének vizsgálata iránytűvel

Leírás

Az ábrán látható módon helyezzük el a rúdmágnest az üvegpohárra – így a mágnes optimális magasságba kerül az iránytűvel. Az iránytűt a mágneshez – nem túl – közel mozgassuk a mágnes körül.

• Figyeljük meg az iránytű irányítottságát a különböző helyzetekben. Mit állíthatunk ezekről az irányokról?

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

• Melyik az iránytű északi pólusa? Ez alapján mit állíthatunk a Föld mágneses pólusainak elhelyezkedéséről? Készítsünk ábrát a Föld mágneses teréről!

b) Permanens (rúd)mágnes terének vizsgálata plexis fém-rudacska sokasággal 

Leírás

A mágneses mező finomabb szemléltetésére használhatjuk a plexi lapok belsejében könnyen elmozduló kis fém-rudacskák sokaságát. Kellő rázogatás után a kis fém rudak rendezetlenül állnak, ám ha – kellően erős – rúdmágnesre fektetjük, a kis fém-rudak a külső mezőnek megfelelően – a súrlódás miatt többé-kevésbé – rendeződnek. Figyeljük meg a mező mágnes feletti képét is! Ismételjük meg a kísérletet patkómágnessel is!

 Módszertani kiegészítések

• Számítógépen is szemléltethetjük a mágneses mező tulajdonságait: Phet szimuláció

c) Mágneses erővonalak szemléltetése vasreszelékkel, rúd- és patkómágnes esetén

Leírás

Rúd- vagy patkómágnesre helyezett üveglapra egyenletesen szórt, majd kicsit megrázogatott vasreszelék esetén is szépen kirajzolódnak a mágneses mező indukcióvonalai.

Végezzük el a következő négy összeállítás esetén az indukcióvonalak szemléltetését: rúdmágnes, patkómágnes, két rúdmágnes azonos, valamint ellentétes pólusai egymástól 1-2 cm távolságra. Készítsünk az összeállításokban bemutatott mezőkről ábrákat!

Módszertani kiegészítések

• Fontos, hogy a mágnes és a reszelék végig az üveglap különböző oldalán legyenek, különben nehéz és időigényes a mágnesről a reszeléket leszedegetni. A kísérlet végeztével a vasreszeléket papírlapra érdemes szórni, mert úgy egyszerűen vissza lehet a tárolóba juttatni.
• Érdemes a kísérlethez kapcsolódóan meglepő és szemléletes videókat bemutatni: