1 00:00:00,512 --> 00:00:03,541 Igła kompasu powinna w miarę precyzyjnie 2 00:00:03,541 --> 00:00:05,888 pokazywać północny biegun Ziemi 3 00:00:06,400 --> 00:00:08,704 ale jej wskazania bywają zawodne. 4 00:00:09,472 --> 00:00:11,544 Najprostszym zakłócaczem jest 5 00:00:11,544 --> 00:00:13,681 znajdujący się w pobliżu kompasu 6 00:00:13,681 --> 00:00:16,356 obiekt wytwarzający pole magnetyczne 7 00:00:16,640 --> 00:00:19,456 na przykład inny magnes lub obiekt 8 00:00:19,552 --> 00:00:21,564 który może stać się magnesem. 9 00:00:21,760 --> 00:00:23,956 Dlatego posługiwanie się kompasem 10 00:00:23,956 --> 00:00:25,218 na terenach miast 11 00:00:25,218 --> 00:00:26,931 pełnych stalowych konstrukcji 12 00:00:26,931 --> 00:00:28,672 jest praktycznie niemożliwe. 13 00:00:29,184 --> 00:00:31,554 Na igłę magnetyczną wpływ mają także 14 00:00:31,554 --> 00:00:34,002 przewody elektryczne pod napięciem. 15 00:00:34,304 --> 00:00:36,428 W tych, które widzimy na słupach 16 00:00:36,428 --> 00:00:37,888 płynie prąd przemienny. 17 00:00:38,144 --> 00:00:40,128 Nie mają więc na wskazania igły 18 00:00:40,128 --> 00:00:41,472 bezpośredniego wpływu. 19 00:00:41,984 --> 00:00:43,783 Prąd stały, czyli taki 20 00:00:43,783 --> 00:00:45,558 z baterii, czy akumulatorów 21 00:00:45,558 --> 00:00:47,184 może natomiast całkowicie 22 00:00:47,184 --> 00:00:48,640 zakłamać taki pomiar. 23 00:00:48,896 --> 00:00:49,954 Dlaczego? 24 00:00:50,176 --> 00:00:51,968 Tego dowiesz się z tej lekcji. 25 00:01:02,976 --> 00:01:05,335 Przewody, w których płynie prąd stały 26 00:01:05,335 --> 00:01:06,564 powodują zakłócenia 27 00:01:06,564 --> 00:01:08,267 pola magnetycznego Ziemi 28 00:01:08,267 --> 00:01:10,884 i sprawdzanie kierunków geograficznych 29 00:01:10,884 --> 00:01:13,359 w ich pobliżu może być obarczone 30 00:01:13,359 --> 00:01:14,906 bardzo dużym błędem. 31 00:01:15,520 --> 00:01:18,080 Zastanówmy się, dlaczego tak się dzieje. 32 00:01:19,360 --> 00:01:21,664 W tym celu przeprowadzimy doświadczenie. 33 00:01:22,176 --> 00:01:25,363 Potrzebne nam będą: kompas, bateria 34 00:01:25,363 --> 00:01:27,040 i przewód elektryczny. 35 00:01:27,296 --> 00:01:28,861 Przyda się kawałek drutu 36 00:01:28,861 --> 00:01:30,949 który będzie łatwiej modelować 37 00:01:30,949 --> 00:01:32,480 niż izolowany przewód. 38 00:01:32,928 --> 00:01:36,512 Budujemy obwód, tworząc bramkę z drutu tak 39 00:01:36,768 --> 00:01:39,248 by jej końce były skierowane na północ 40 00:01:39,248 --> 00:01:40,626 i na południe. 41 00:01:42,400 --> 00:01:44,484 Kiedy wsuniemy pod nią kompas 42 00:01:44,484 --> 00:01:45,901 jego igła odchyli się 43 00:01:45,901 --> 00:01:47,520 prostopadle do przewodu. 44 00:01:49,312 --> 00:01:51,552 Spróbujmy teraz podłączyć odwrotnie 45 00:01:51,552 --> 00:01:52,896 źródło prądu do drutu 46 00:01:53,408 --> 00:01:55,075 czyli zmienić w nim kierunek 47 00:01:55,075 --> 00:01:56,448 przepływu prądu. 48 00:01:56,736 --> 00:01:58,145 Teraz także obserwujemy 49 00:01:58,145 --> 00:01:59,697 odchylenie igły kompasu 50 00:01:59,697 --> 00:02:01,856 pod kątem prostym do przewodnika 51 00:02:02,368 --> 00:02:04,928 jednak jej bieguny są ułożone odwrotnie. 52 00:02:05,952 --> 00:02:08,204 Poeksperymentujmy jeszcze trochę. 53 00:02:08,256 --> 00:02:10,048 Ustawmy przewód w pionie 54 00:02:10,304 --> 00:02:12,096 a wokół niego kompasy. 55 00:02:12,864 --> 00:02:14,893 Widzimy, że igły ustawiają się 56 00:02:14,893 --> 00:02:16,694 prostopadłe do przewodu 57 00:02:16,694 --> 00:02:18,259 podążając wzdłuż 58 00:02:18,259 --> 00:02:20,332 niewidzialnego dla nas okręgu. 59 00:02:21,312 --> 00:02:23,537 W lekcji o magnesach pokazywaliśmy 60 00:02:23,537 --> 00:02:25,408 linie pola magnetycznego. 61 00:02:25,920 --> 00:02:27,619 Okazuje się, że przewodnik 62 00:02:27,619 --> 00:02:29,304 w którym płynie prąd 63 00:02:29,304 --> 00:02:31,149 także wytwarza wokół siebie 64 00:02:31,149 --> 00:02:32,268 pole magnetyczne 65 00:02:32,268 --> 00:02:34,501 a igła kompasu ustawia się 66 00:02:34,501 --> 00:02:36,160 zgodnie z jego liniami. 67 00:02:36,928 --> 00:02:38,242 Działanie tego pola 68 00:02:38,242 --> 00:02:40,295 możemy zobaczyć jeszcze wyraźniej 69 00:02:40,295 --> 00:02:42,304 wykorzystując opiłki żelaza. 70 00:02:43,072 --> 00:02:45,632 Po wysypaniu opiłków wyraźnie widzimy 71 00:02:45,788 --> 00:02:48,588 że układają się one wzdłuż linii pola. 72 00:02:49,216 --> 00:02:51,371 Linie te mają kształt okręgów 73 00:02:51,371 --> 00:02:54,164 o wspólnym środku, którym jest przewód. 74 00:02:55,104 --> 00:02:57,167 Teraz możemy sobie wyjaśnić 75 00:02:57,167 --> 00:02:59,026 dlaczego przewód z prądem 76 00:02:59,026 --> 00:03:01,598 zakłóca pole magnetyczne Ziemi. 77 00:03:01,760 --> 00:03:03,808 Dlatego, że wytwarza własne. 78 00:03:04,320 --> 00:03:06,154 Jeśli namagnesowany przedmiot 79 00:03:06,154 --> 00:03:07,857 na przykład igła kompasu 80 00:03:07,857 --> 00:03:10,270 znajdzie się dostatecznie blisko 81 00:03:10,270 --> 00:03:11,782 takiego przewodnika 82 00:03:11,782 --> 00:03:13,167 to jego oddziaływanie 83 00:03:13,167 --> 00:03:14,816 będzie o wiele silniejsze 84 00:03:15,072 --> 00:03:16,413 niż oddziaływanie pola 85 00:03:16,413 --> 00:03:17,962 magnetycznego Ziemi. 86 00:03:20,704 --> 00:03:23,264 Czujne oko i ucho zauważy jednak 87 00:03:23,520 --> 00:03:25,240 że została nam do omówienia 88 00:03:25,240 --> 00:03:26,882 jeszcze jedna kwestia. 89 00:03:27,104 --> 00:03:28,866 Zwrot igły magnetycznej 90 00:03:28,866 --> 00:03:30,446 w polu przewodnika. 91 00:03:30,944 --> 00:03:33,504 Dlaczego odchyla się ona raz w jedną 92 00:03:33,504 --> 00:03:34,784 raz w drugą stronę? 93 00:03:35,552 --> 00:03:37,856 Igła jest w swym postępowaniu stała. 94 00:03:38,368 --> 00:03:40,928 Cały czas podąża za liniami pola 95 00:03:41,184 --> 00:03:43,488 wymuszonymi kierunkiem przepływu prądu. 96 00:03:44,000 --> 00:03:46,654 Tyle, że my zmieniamy ten kierunek. 97 00:03:47,328 --> 00:03:48,752 Do wyznaczenia położenia 98 00:03:48,752 --> 00:03:50,411 biegunów igły kompasu 99 00:03:50,411 --> 00:03:52,500 w polu magnetycznym przewodnika 100 00:03:52,500 --> 00:03:54,496 przyda nam się prawa dłoń. 101 00:03:55,008 --> 00:03:58,048 Gdy ułożymy dłoń tak, by kciuk wskazywał 102 00:03:58,048 --> 00:04:00,101 kierunek przepływu prądu 103 00:04:00,101 --> 00:04:02,268 a pamiętamy, że prąd płynie 104 00:04:02,268 --> 00:04:03,892 od plusa do minusa 105 00:04:04,224 --> 00:04:06,164 to zgięte palce wskażą nam 106 00:04:06,164 --> 00:04:08,379 północny biegun igły magnetycznej 107 00:04:08,379 --> 00:04:09,856 ustawionej w tym polu. 108 00:04:10,624 --> 00:04:12,734 Zobaczmy zastosowanie tej metody 109 00:04:12,734 --> 00:04:14,976 w sytuacjach z naszych doświadczeń. 110 00:04:15,488 --> 00:04:16,918 Ustawiamy kciuk tak 111 00:04:16,918 --> 00:04:19,434 aby wskazywał on kierunek prądu 112 00:04:19,434 --> 00:04:21,300 a wtedy pozostałe palce 113 00:04:21,300 --> 00:04:23,061 podążą za liniami pola. 114 00:04:23,423 --> 00:04:26,495 Ich końce wskazują w każdej sytuacji 115 00:04:26,751 --> 00:04:29,055 biegun północny igieł kompasów. 116 00:04:30,591 --> 00:04:32,545 A co się stanie, kiedy równolegle 117 00:04:32,545 --> 00:04:35,254 obok siebie ułożymy dwa przewody 118 00:04:35,254 --> 00:04:37,145 przez które płynie prąd? 119 00:04:38,015 --> 00:04:39,347 Aby to lepiej zrozumieć 120 00:04:39,347 --> 00:04:40,853 na naszych liniach pola 121 00:04:40,853 --> 00:04:42,623 umieściliśmy mini kompasy. 122 00:04:43,135 --> 00:04:45,382 Jeśli prąd w obu przewodnikach 123 00:04:45,382 --> 00:04:47,888 będzie płynął w przeciwnym kierunku 124 00:04:47,888 --> 00:04:50,288 to igły magnesów ułożone obok siebie 125 00:04:50,288 --> 00:04:52,137 pomiędzy przewodnikami 126 00:04:52,137 --> 00:04:54,831 zaczną wskazywać ten sam kierunek 127 00:04:54,831 --> 00:04:56,959 a przewody się od siebie oddalą. 128 00:04:57,471 --> 00:04:58,239 Dlaczego? 129 00:04:58,751 --> 00:05:01,567 Północ z północą, południe z południem. 130 00:05:01,823 --> 00:05:04,127 W takim układzie magnesy się odpychają. 131 00:05:04,383 --> 00:05:06,319 Dlatego te dwa przewodniki 132 00:05:06,319 --> 00:05:08,257 również będą się odpychać. 133 00:05:08,735 --> 00:05:09,804 Inaczej będzie 134 00:05:09,804 --> 00:05:11,679 gdy kierunki przepływu prądu 135 00:05:11,679 --> 00:05:12,831 będą takie same. 136 00:05:13,343 --> 00:05:15,903 Wtedy nasze igły obrazujące pole 137 00:05:16,159 --> 00:05:17,695 ułożą się przeciwnie. 138 00:05:18,207 --> 00:05:20,767 Północ z południem, południe z północą. 139 00:05:21,279 --> 00:05:23,071 Takie ułożenie pola sprawi 140 00:05:23,327 --> 00:05:25,645 że przewody zaczną się przyciągać. 141 00:05:25,887 --> 00:05:29,053 Zaobserwujemy, że zbliżają się do siebie. 142 00:05:32,543 --> 00:05:35,359 Wiemy już Jak wygląda pole magnetyczne 143 00:05:35,615 --> 00:05:38,175 wokół prostego przewodnika z prądem. 144 00:05:38,687 --> 00:05:40,570 Z praktycznego punktu widzenia 145 00:05:40,570 --> 00:05:41,759 ma jedną wadę. 146 00:05:42,015 --> 00:05:44,069 Nie możemy jednoznacznie wskazać 147 00:05:44,069 --> 00:05:45,357 jego biegunów. 148 00:05:45,599 --> 00:05:48,063 Przewodnik nie będzie więc zachowywał się 149 00:05:48,063 --> 00:05:49,439 jak magnes trwały. 150 00:05:49,951 --> 00:05:53,044 Jest jednak sposób, żeby z przewodnika 151 00:05:53,094 --> 00:05:54,741 taki magnes stworzyć. 152 00:05:55,327 --> 00:05:57,119 Zobaczmy to w doświadczeniu. 153 00:05:57,887 --> 00:05:59,501 Potrzebny nam będzie 154 00:05:59,501 --> 00:06:01,980 długi i cienki drut miedziany 155 00:06:01,980 --> 00:06:03,669 izolowane przewody 156 00:06:03,775 --> 00:06:06,847 źródło prądu, na przykład bateria 157 00:06:07,103 --> 00:06:09,145 oraz magnes neodymowy. 158 00:06:10,175 --> 00:06:12,522 Z tych elementów tworzymy konstrukcję 159 00:06:12,522 --> 00:06:14,015 taką jak na rysunku. 160 00:06:14,783 --> 00:06:17,855 Pętlę z drutu podłączamy do źródła prądu. 161 00:06:18,367 --> 00:06:21,051 Przesuwamy do niej magnes neodymowy. 162 00:06:21,183 --> 00:06:22,207 Co widzimy? 163 00:06:23,231 --> 00:06:26,047 Jeden biegun magnesu przyciąga się z pętlą 164 00:06:26,303 --> 00:06:27,583 a drugi odpycha. 165 00:06:28,863 --> 00:06:30,067 Co to oznacza? 166 00:06:30,399 --> 00:06:32,275 Że nasza pętla z drutu 167 00:06:32,275 --> 00:06:34,303 zachowuje się jak magnes. 168 00:06:34,495 --> 00:06:35,519 Dlaczego? 169 00:06:36,543 --> 00:06:38,603 Okazuje się, że kiedy zaczniemy 170 00:06:38,603 --> 00:06:40,123 przewodnik zwijać 171 00:06:40,123 --> 00:06:41,991 linie pola magnetycznego 172 00:06:41,991 --> 00:06:43,770 zaczną się nakładać 173 00:06:43,770 --> 00:06:46,268 tworząc z jednej strony ramki 174 00:06:46,268 --> 00:06:47,684 biegun północny 175 00:06:47,684 --> 00:06:49,859 a z drugiej południowy. 176 00:06:50,623 --> 00:06:53,956 Pole magnetyczne wokół zwojnicy wygląda 177 00:06:53,956 --> 00:06:56,767 jak pole magnetyczne magnesu sztabkowego. 178 00:06:57,535 --> 00:06:59,626 Aby ustalić, gdzie znajduje się 179 00:06:59,626 --> 00:07:02,655 który biegun znów użyjemy prawej dłoni. 180 00:07:03,167 --> 00:07:05,890 Tu łapanie przewodu jest mało wygodne 181 00:07:05,890 --> 00:07:07,966 bo musielibyśmy paluchy wepchnąć 182 00:07:07,966 --> 00:07:09,546 do środka zwojnicy 183 00:07:09,546 --> 00:07:12,252 lub to sobie przynajmniej wyobrazić 184 00:07:12,252 --> 00:07:14,384 pamiętając, by kciuk cały czas 185 00:07:14,384 --> 00:07:15,663 wskazywał kierunek 186 00:07:15,663 --> 00:07:17,045 przepływu prądu. 187 00:07:17,503 --> 00:07:19,146 Fizycy wymyślili jednak 188 00:07:19,146 --> 00:07:20,575 wygodniejszy sposób. 189 00:07:21,087 --> 00:07:23,391 Wystarczy zamienić palce rolami. 190 00:07:24,415 --> 00:07:26,719 Pomyśl, że chwytasz zwojnicę tak 191 00:07:26,975 --> 00:07:29,469 by to pozostałe palce wskazywały kierunek 192 00:07:29,469 --> 00:07:30,559 przepływu prądu. 193 00:07:31,071 --> 00:07:33,529 Teraz to kciuk pokazuje biegun N 194 00:07:33,529 --> 00:07:35,441 pola magnetycznego. 195 00:07:37,727 --> 00:07:39,442 Jest jeszcze inny sposób 196 00:07:39,442 --> 00:07:40,811 pozwalający określić 197 00:07:40,811 --> 00:07:42,591 kierunek prądu w zwojnicy. 198 00:07:43,103 --> 00:07:45,670 Jeśli weźmiemy litery symbolizujące 199 00:07:45,670 --> 00:07:48,223 bieguny magnetyczne N i S 200 00:07:48,479 --> 00:07:51,039 i na ich końcach narysujemy strzałki 201 00:07:51,551 --> 00:07:52,848 to pokażą nam one 202 00:07:52,848 --> 00:07:55,314 kierunek przepływu prądu w zwojnicy 203 00:07:55,314 --> 00:07:57,112 czyli w takim przypadku 204 00:07:57,112 --> 00:07:59,113 kiedy patrząc na zwojnicę 205 00:07:59,113 --> 00:08:00,526 od jednego jej końca 206 00:08:00,526 --> 00:08:02,503 prąd płynie zgodnie z ruchem 207 00:08:02,503 --> 00:08:03,892 wskazówek zegara 208 00:08:03,892 --> 00:08:05,849 kierunek ten pokrywa się 209 00:08:05,849 --> 00:08:07,931 ze strzałkami w literze S 210 00:08:07,931 --> 00:08:10,834 co oznacza, że po tej stronie zwojnicy 211 00:08:10,834 --> 00:08:14,079 jest właśnie biegun S, a po drugiej N. 212 00:08:14,591 --> 00:08:15,735 I odwrotnie. 213 00:08:15,871 --> 00:08:18,175 Jeśli kierunek przepływu prądu 214 00:08:18,431 --> 00:08:19,623 będzie przeciwny 215 00:08:19,623 --> 00:08:21,532 do ruchu wskazówek zegara 216 00:08:21,532 --> 00:08:24,063 patrzymy na biegun N zwojnicy. 217 00:08:29,951 --> 00:08:32,093 Przewodniki, przez które płynie prąd 218 00:08:32,093 --> 00:08:34,047 wytwarzają pole magnetyczne. 219 00:08:34,559 --> 00:08:36,200 Jeśli w dwóch przewodnikach 220 00:08:36,200 --> 00:08:38,422 prąd płynie w tym samym kierunku 221 00:08:38,422 --> 00:08:40,405 to one się przyciągają 222 00:08:40,405 --> 00:08:42,207 a jeśli w przeciwnym 223 00:08:42,207 --> 00:08:43,333 to odpychają. 224 00:08:43,775 --> 00:08:46,335 Przewodnik kołowy, przez który płynie prąd 225 00:08:46,591 --> 00:08:47,704 wytwarza pole 226 00:08:47,704 --> 00:08:49,438 które ma bieguny magnetyczne 227 00:08:49,438 --> 00:08:51,313 podobnie jak magnes trwały. 228 00:08:51,711 --> 00:08:53,304 Umiejscowienie biegunów 229 00:08:53,304 --> 00:08:55,752 zależy od kierunku przepływu prądu 230 00:08:55,752 --> 00:08:57,367 i możemy je wyznaczyć 231 00:08:57,367 --> 00:08:59,135 za pomocą prawej dłoni. 232 00:09:02,975 --> 00:09:05,468 Wiesz już jakie właściwości magnetyczne 233 00:09:05,468 --> 00:09:07,839 ma zwojnica, przez którą płynie prąd. 234 00:09:08,351 --> 00:09:10,399 Ale to nie wszystko, na co ją stać. 235 00:09:10,911 --> 00:09:12,687 Chcesz się dowiedzieć więcej? 236 00:09:12,703 --> 00:09:15,263 Obejrzyj inne filmy z tej playlisty.