Vernier CZ - Vybavení pro výuku přírodovědných oborů

Studium magnetického pole Země

Cíl aktivity

Cílem této aktivity je především uvědomit si, že v prostředí kolem nás existuje nenulové magnetické pole, jakou má přibližně velikost a že jeho velikost a směr mohou ovlivňovat okolní magnetické předměty (horniny, elektrické rozvody, kovové části budov).

S tím je třeba počítat, pokud chceme provádět "školní experimenty", jako například měření závislosti magnetické indukce cívky na velikosti elektrického proudu.

Magnetická pole kolem nás

Planeta Země má vlastní magnetické pole, jehož velikost je přibližně 0,025–0,065 mT. Je to na spodní hranici rozsahu čidla, proto je toto pole sice zanamenatelné, ale je třeba počítat s tím, že měření bude vždy zatíženo šumem a nepřesnostmi.

Při měření je potřeba si uvědomit, že směr (vektor) magnetické indukce nemíří vodorovně, ale šikmo k povrchu. V představě může pomoci tento obrázek:

magnetické pole Země

Další velkou záludností je, že prostředí kolem nás je ovlivněno magnetickými poli okolních předmětů jako jsou horniny, elektrické rozvody nebo kovové části budov. Můžete se žáky vyzkoušet, že i když nechají čidlo mířit stejným směrem a jen ho posunou o kousek vedle, velmi často se velikost magnetické indukce změní.

Závěr

V našem okolí je neustále přítomno magnetické pole jako důsledek zemského magnetismu, ale také jako důsledek okolních předmětů, částí budov atd. Velikost a směr magnetické indukce se mění místo od místa.

Ve školních experimentech využivajících teslametr proto musíme postupovat následujícím způsobem:

1. Čidlo fixovat na místě. Chceme-li například změřit, jak se mění magnetická indukce se vzdáleností od magnetu, budeme pohybovat magnetem, nikoliv čidlem.

2. Čidlo před měřením vynulovat, abychom odečetli "magnetické pozadí" v daném místě.