Die Magnetpole der Erde

Du nimmst einen Kompass, ziehst den Hebel zu dir, sodass die Magnetnadel auf die Nadelspitze fällt. Wenn sich der Pfeil beruhigt, versuchen Sie, ihn in eine andere Richtung zu positionieren. Und du wirst nichts bekommen. Egal, wie sehr Sie den Pfeil von seiner ursprünglichen Position abbringen, er wird, nachdem er sich beruhigt hat, immer mit einem Ende nach Norden und mit dem anderen nach Süden zeigen.

Welche Kraft bewirkt, dass die Kompassnadel hartnäckig in ihre ursprüngliche Position zurückkehrt? Jeder stellt sich eine ähnliche Frage, wenn er auf eine leicht oszillierende, wie lebendige Magnetnadel blickt.

Aus der Entdeckungsgeschichte

Zuerst glaubten die Menschen, dass eine solche Kraft die magnetische Anziehungskraft des Polarsterns sei. Anschließend wurde festgestellt, dass die Kompassnadel von der Erde gesteuert wird, da unser Planet ein riesiger Magnet ist.

Die Magnetnadel ist aber nicht immer genau entlang der Nord-Süd-Linie ausgerichtet, sondern weist eine Abweichung von dieser Richtung auf. Diese Abweichung wird magnetische Deklination genannt.

Einen Menschen kennenlernen erstaunliche Eigenschaften Erdmagnetismus fand zu Beginn der historischen Zeit statt. Schon in der Antike war den Menschen magnetisches Eisenerz – Magnetit – bekannt. Aber wer und wann feststellte, dass natürliche Magnete im Weltraum immer gleich in Bezug auf die geografischen Pole der Erde ausgerichtet sind, ist nicht genau bekannt. In chinesischen Abhandlungen aus dem 11. Jahrhundert v. h., es gibt Fragmente, die als Beweis für die Verwendung eines Kompasses zu Navigationszwecken interpretiert werden können. Die ersten bekannten Beschreibungen des Kompasses erschienen in China erst 23 Jahrhunderte später – im 11. Jahrhundert und in Europa noch später – im 12. Jahrhundert. Die erste zuverlässige Nachricht über den in Europa erschienenen Magnetkompass verdanken wir dem englischen Mönch Alexander Neckem. Um 1187 beschrieb er ein Gerät, das aus einem Pfeil bestand, der die Richtung anzeigte, und in seinem Kompass schwebte der Pfeil und war nicht an einem Faden aufgehängt. Ein weiterer wichtiger Meilenstein in der Geschichte des Erdmagnetismus ist ein Brief von Pierre de Mericourt aus dem Jahr 1269. In dieser Botschaft wurde insbesondere gesagt, dass ein natürlicher Magnet zwei Pole hat und dass diese Pole dazu neigen, sich entlang des geografischen Meridians zu befinden und auf die Pole der Erde zeigen – Nord und Süd.

Es gibt einige Informationen, die schon X. Kolumbus wusste, dass die Kompassnadel vom geografischen Meridian abweicht und dass diese Abweichung nicht gleich ist verschiedene Teile Erde.

„... Im September 1492 versammelten sich viele Spanier auf dem Damm. Ihre Augen waren auf das Meer gerichtet, wo drei Schiffe auf den Wellen schaukelten. Diese Schiffe hatten eine ungewöhnliche Reise: Sie überquerten einen fast völlig unbekannten Ozean und erreichten das fabelhafte Indien ...

Die Schiffe stechen in See. Die heimische spanische Küste entfernte sich mit jeder Stunde weiter und weiter.

Am 13. September stellten die Seeleute überrascht fest, dass die Kompassnadel ihre Richtung geändert und nach Westen abgewichen war. Am nächsten Tag wurde die Abweichung erneut bemerkt. Der Navigator berichtete X. Columbus, dass die Kompassnadel des Schiffes in vier Tagen um 11 Grad von ihrer beabsichtigten Richtung abgewichen war.

Kolumbus saß in seiner Kabine und dachte lange nach. Dieses Verhalten der Kompassnadel konnte er sich in keiner Weise erklären. Vielleicht umkehren? Aber dort, in Spanien, erwartet ihn Schande, und vor ihm, wenn er neue Länder entdeckt, warten Ruhm und Ehre auf ihn. Und Columbus beschloss, weiterzumachen. Um die Seeleute zu beruhigen, sagte er ihnen, dass nicht die Kompassnadel ihre Richtung geändert habe, sondern der Nordstern sich etwas von seiner Position verschoben habe. Es gibt also nichts zu befürchten und die Reise geht weiter.

Die Seeleute beruhigten sich und bald erreichten die Schiffe die Neue Welt.

Die von Columbus entdeckte Abweichung der Magnetnadel des Kompasses diente als Anstoß für die Untersuchung dieses Phänomens, da Navigatoren genaue Informationen über die Größe der magnetischen Deklination in verschiedenen Teilen unseres Planeten benötigten. Von diesem Zeitpunkt an werden Deklinationen an verschiedenen Orten der Erde bestimmt und anhand dieser Daten Magnetkarten erstellt, die zeigen, in welche Richtung die Magnetnadel des Kompasses an einem bestimmten Ort um wie viel Grad abweicht.

1544 stellte Hartmann, ein Pfarrer aus Nürnberg, fest, dass die Richtung zum Geographischen und zum magnetischer Pol s unterschiedlich, und der Winkel zwischen diesen Richtungen (Deklination) hängt von den Koordinaten des Beobachtungsortes ab. Der nächste große Schritt wurde von Robert Norman unternommen, der einen weiteren Geoparameter entdeckte. Magnetfeld, nämlich die Neigung. Norman entdeckte, dass sich eine frei schwebende Magnetnadel nicht nur in Richtung der Magnetpole bewegt, sondern auch gegenüber der Horizontalen kippt. Durch diese Beobachtung kam Norman zu der wirklich fundamentalen Schlussfolgerung, dass die Quelle der Kraft, die den Pfeil führt, innerhalb der Erde liegt und nicht außerhalb.

Im Jahr 1600 kam William Gilbert, der Leibarzt der englischen Kaiserin Elizabeth 1, aufgrund seiner endlosen Experimente, denen er sein ganzes Leben widmete, zu der Idee, dass die Erde selbst ein großer Magnet sei. XVII Jahrhundert geprägt von neuen Entdeckungen auf dem Gebiet des Erdmagnetismus. Und der bemerkenswerteste von ihnen kann als die Entdeckung des Phänomens des "säkularen Kurses" angesehen werden. Edmund Halley, königlicher Astronom am englischen Hof, hat nach zahlreichen wiederholten Deklinationsmessungen sowohl in London als auch anderswo bewiesen, dass sie systematischen regelmäßigen Änderungen unterliegt. Im 18. - 19. Jahrhundert befassten sich so herausragende enzyklopädische Wissenschaftler wie Humboldt, Gay-Lussac, Maxwell und Gauß mit den Problemen des Erdmagnetismus. Zu den von Gauß und Humboldt organisierten Projekten gehörte insbesondere die „Göttinger Union“, die in ihrer Größenordnung in der Geschichte des Erdmagnetismus beispiellos war. Im Rahmen dieses Projektes wurden simultane Messungen des Erdmagnetfeldes an 50 Punkten der Erde über 5 Jahre (von 1836 bis 1841) für 28 Zeitintervalle durchgeführt.

Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts, 1909, wurde ein schwimmendes Magnetlabor gestartet - die Carnegie-Yacht, die zur Abteilung für Erdmagnetismus der Carnegie Institution in Washington gehörte. Fast 20 Jahre lang wurde es zur Messung des Magnetfelds an verschiedenen Punkten des Weltozeans verwendet, und 1953 brach der sowjetische nichtmagnetische Schoner Zarya zu seiner ersten Reise auf, die in drei Jahrzehnten ständiger Expeditionen alle passierte Ozeane und hinterlässt 350.000 Seemeilen. 1947 hat der sowjetische Physiker Ya.I. Zur Erklärung der Ursachen des Magnetfelds schlug Frenkel die Hypothese des Erddynamos vor, die später von anderen Wissenschaftlern weiterentwickelt und wesentlich ergänzt wurde und zu einer kohärenten Theorie der Entstehung des Erdmagnetfelds führte. Ein epochales Ereignis in der Geschichte der Magnetologie war die Erklärung der Natur magnetischer Anomalien im Ozean. Die Ehre dieser Entdeckung gebührt zwei Wissenschaftlern - D. Matthews und F. Vine. In ihrer einzigen gemeinsamen Arbeit, die 1963 in Nature unter dem Titel „Magnetische Anomalien über ozeanischen Rücken“ veröffentlicht wurde, schlugen sie ein Modell vor, das alle Hauptmerkmale ozeanischer magnetischer Anomalien mit außerordentlicher Leichtigkeit und Anmut erklärte. Diese Arbeit bildete die Grundlage von allem Zeitgenössische Forschung geomagnetisches Feld.

Magnetpole - Magnetosphäre

Im Vergleich zu den Magnetfeldern, denen wir begegnen Alltagsleben(Lautsprecherkerne, magnetische Wechselstromimpulse in Haushaltsgeräten, Lampen, Stromleitungen usw.) ist das Magnetfeld der Erde ein sehr schwaches Feld. Dennoch existiert dieses sogenannte Haupt-Erdmagnetfeld, das planetarischen Charakter hat, überall auf der Erde. Die Menschen lernten, einige seiner Elemente zu messen, noch bevor das Magnetfeld selbst entdeckt wurde. So tauchten die ersten Karten der magnetischen Deklination wieder auf, die den Seefahrern der Antike so viel Ärger bereiteten Mitte des sechzehnten Jahrhundert.

Die Erkenntnis, dass die magnetischen Pole nicht mit den geografischen übereinstimmen, brachte alles an seinen Platz und machte es möglich zu verstehen, dass die Deklination der Winkel zwischen der Nordrichtung und dem magnetischen Meridian ist, entlang dem die Kompassnadel eingestellt ist. Bereits vor langer Zeit wurde die Größe der Neigung, des Winkels zwischen der horizontalen Ebene und der Magnetnadel, gemessen.

Nun ist das Magnetfeld auf der Oberfläche unseres Planeten ausreichend detailliert untersucht worden. Es stellte sich heraus, dass sie keineswegs konstant ist, sondern sich ständig verändert. Das ganze Jahr über Hunderte von magnetischen Observatorien, Dutzende von Spezialschiffen und Flugzeugen, zahlreiche Abteilungen von Magnetologen in verschiedenen Teilen der Welt.

Es stellte sich heraus, dass das Magnetfeld einer Vielzahl von Veränderungen unterliegt. Einige von ihnen sind regelmäßig und werden täglich beobachtet, insbesondere die sogenannten Tagesgänge, die durch zyklische Schwankungen der magnetischen Feldstärke und magnetischen Deklination gekennzeichnet sind. Andere Variationen sind nicht weniger bekannt - kurzperiodische Schwingungen, deren Dauer mehrere Minuten nicht überschreitet, sowie magnetische Stürme, deren Dauer tagelang gemessen werden kann.

Alle diese Schwankungen stehen in direktem Zusammenhang mit der Aktivität der Sonne. An „ruhigen magnetischen Tagen“ verursacht die Wechselwirkung des Sonnenwinds mit ionosphärischen Strömen sanfte, regelmäßige Änderungen der Komponenten des Magnetfelds mit einem Zeitraum von fast 24 Stunden. Die oben erwähnten Magnetstürme sind unregelmäßige sporadische Störungen der Magnetosphäre der Erde. Sie beginnen in dem Moment, in dem sich der Druck des Sonnenwinds auf die Magnetosphäre stark ändert und er den Strom hochenergetischer Teilchen nicht von der Erde „wegnehmen“ kann. Dadurch dringen sie in die Ionosphäre ein und stören die regelmäßige Struktur der erdnahen elektrischen Ströme. Magnetstürme sind von unterschiedlicher Intensität und Dauer, aber in der Regel erfolgt die vollständige Wiederherstellung der "Ruhe" des Erdmagnetfelds 2-3 Tage nach Beginn des Sturms.

Für den Fall, dass der Drucksprung (Dichte) des Sonnenwindes die Magnetosphäre nicht „durchbrechen“ kann, dann die Verzerrungen des Magneten Kraftlinien sind lokaler Natur und magnetische Störungen decken nicht den gesamten Globus ab, sondern nur eine bestimmte Region. Sie sind sehr häufige "Gäste" in den nördlichen Regionen der Erde. Polarlichter werden auch am häufigsten mit diesen Störungen in Verbindung gebracht.

Während des Jahres gibt es zwei Perioden mit starker Zunahme der magnetischen Aktivität - dies sind die Perioden der Frühlings- und Herbstsonnenwende, dh März und September. Zu dieser Zeit nimmt die Zahl der Magnetstürme deutlich zu. Wenn durchschnittlich 1-2 Magnetstürme pro Monat auftreten, nimmt ihre Zahl im März und September um ein Vielfaches zu, und der Höhepunkt der magnetischen Aktivität im Herbst ist energischer - im Herbst ist die Anzahl der Magnetstürme größer als im Frühjahr und kann erreichen bis zu 7-8 pro Monat.

Die Häufigkeit des Auftretens von Stürmen wird stark durch den globalen 11-Jahres-Zyklus der Sonnenaktivität beeinflusst, der alle natürlichen Prozesse auf der Erde maßgeblich bestimmt. Übrigens war 2003 - das Jahr - die maximale Sonnenaktivität.

Neben solchen kurzfristigen Schwankungen des Magnetfelds gibt es viel langsamere, sanftere Änderungen seiner Parameter mit einem Zeitraum von mehreren hundert Jahren. Sie sind mit den im Erdinneren ablaufenden Prozessen verbunden und werden als säkulare Variationen bezeichnet. Säkulare Schwankungen können mit der Atmung eines Magnetfelds verglichen werden - an jedem Punkt auf der Erdoberfläche ändert sich die Richtung des Magnetfelds periodisch, und die Größe der Magnetisierung des Planeten als Ganzes bleibt nicht konstant. Geschichte regelmäßig magnetische Beobachtungen ist etwas über 100 Jahre alt, daher können die aus diesen Messungen gewonnenen Informationen über säkulare Schwankungen natürlich nicht vollständig sein. Lange Zeit schien es, dass alle Versuche der Magnetologen, in die ferne Vergangenheit unseres Planeten zu blicken, herauszufinden, wie sich sein Magnetfeld im Laufe der Zeit verändert hat, zum Scheitern verurteilt waren. Die Natur selbst hält jedoch einen wunderbaren Hinweis für die Menschen bereit, der dabei half, eines der kniffligsten Rätsel der Evolution der Erde zu lösen.

Mitte des 19. Jahrhunderts wurde das Phänomen der thermoremanenten Magnetisierung von Laven – Paläomagnetismus – entdeckt. Nach und nach haben Wissenschaftler Schritt für Schritt festgestellt, dass die Träger des alten Erdmagnetfelds Gesteine ​​​​verschiedenen Ursprungs sein können, sowohl magmatisch als auch sedimentär.

Es stellte sich heraus, dass die bei Vulkanausbrüchen in Form von Lava ausgebrochenen Gesteine ​​eine erstaunliche Fähigkeit besitzen, Informationen über das Magnetfeld der Erde zu speichern. Gesteine, die auf eine Temperatur von 500-700°C erhitzt werden, erhalten beim Abkühlen eine Magnetisierung, deren Größe und Richtung dem Erdmagnetfeld entsprechen, das während der Abkühlung auf das Gestein einwirkte. Diese Magnetisierung hält Millionen von Jahren an und bringt uns wie ein Tonband Beweise aus der fernen Vergangenheit des Planeten. Durch die Bestimmung des Alters von Lavaformationen mit geologischen Methoden und das „Auslesen“ der darin gespeicherten paläomagnetischen Informationen ist es möglich, die Geschichte des Erdmagnetfeldes sicher wiederherzustellen.

Paläomagnetische Studien haben unwiderlegbare Beweise für wiederholte Umkehrungen (Polumkehrungen) des Erdmagnetfeldes in vergangenen Epochen erbracht. Es stellte sich heraus, dass die Magnetpole mehr als einmal ihre Plätze wechselten. Dank der Errungenschaften von Physikern, die Methoden zur Bestimmung des absoluten Alters von Gesteinen entwickelt haben, haben Paläomagnetologen die Möglichkeit, nicht nur die wichtigsten Ereignisse in der Geschichte des Erdmagnetfelds (vor allem Umkehrungen) aufzuzeichnen, sondern auch ihre Dauer und das absolute Alter zu bestimmen Start- und Endzeiten von Umkehrungen – das heißt, um eine Zeitskala (Zeitskala) von Umkehrungen des Erdmagnetfelds zu erstellen. Magnetologen nennen diese Skala magnetochronologisch.

Die erste derartige Skala war eher "dürftig" - sie deckte einen Zeitraum von nur 3,5 Millionen Jahren ab und unterschied sich nicht im Detail. Tatsache ist, dass die Laven meist nur in bestimmten tektonomagmatischen Epochen in einem relativ engen Bereich ausbrachen.

Zeitintervall. Daher wurde klar, dass nur Laven untersucht wurden Vulkanausbrüche, "lesen" die gesamte Geschichte des Erdmagnetfeldes wird scheitern.

Die Situation änderte sich radikal, sobald groß angelegte Untersuchungen des Magnetfelds der Ozeane begannen. Die allerersten kontinuierlichen Messungen entlang der Linien, die den Atlantik durchqueren, zeigten deutliche Unterschiede in der Struktur des Magnetfelds des Ozeans im Vergleich zu Land. Das Ergebnis war wirklich sensationell. Es stellte sich heraus, dass ozeanische magnetische Anomalien in allen Ozeanen statt einer komplexen Form magnetischer Anomalien an Land, die regional sehr unterschiedlich ist, einen regelmäßigen, systematischen Charakter haben.

Das Magnetfeld des Weltozeans ist ein paralleler Streifen mit wechselnder Richtung der Magnetisierung von Gesteinen - es fällt abwechselnd entweder mit der Richtung des modernen Magnetfelds zusammen (direkte Magnetisierung) oder direkt entgegengesetzt (umgekehrte Magnetisierung). Diese Anomalien erstrecken sich über Tausende von Kilometern, manchmal ohne jegliche Verzerrung. Zum Beispiel im Atlantischer Ozean Sie werden von Island bis Kap Hoorn verfolgt.

Ozeanische Anomalien sind von großer Intensität und enormer Größe. Aber das vielleicht auffälligste Merkmal dieser Magnetstreifen ist ihre Spiegelsymmetrie in Bezug auf den mittelozeanischen Rücken, das heißt, jede positive oder negative Anomalie auf einer Seite des Rückens hat notwendigerweise ihren „Zwilling“ auf der anderen. Darüber hinaus befinden sich die „Zwillings“-Anomalien im gleichen Abstand von der Achse des Rückens.

Magnetische Geophysiker, die es gewohnt sind, Magnetfeldanomalien durch die Besonderheiten der geologischen Struktur und Materialzusammensetzung von Gesteinen im Untersuchungsgebiet zu erklären, waren ratlos: Die üblichen, gut entwickelten Landmodelle und Schemata „funktionierten“ nicht so auf den Ozean angewendet. Die Erklärung dieses Phänomens ließ jedoch nicht lange auf sich warten – die Revolution, die in der Geologie stattfand, erhob die globale lithosphärische Plattentektonik auf den Sockel der Erdwissenschaften. Sie stellte Magnetologen wahrhaftig vor unbezahlbares Geschenk- die Fähigkeit, die Geschichte des Erdmagnetfelds während der Existenz der Ozeane zu erforschen.

Die gemeinsamen Bemühungen von Paläomagnetologen und Meeresmagnetometrikern schufen die detaillierteste magnetochronologische Skala – die Geschichte der Erdmagnetfeldumkehrungen über 4 Milliarden Jahre. Darüber hinaus genügt ein flüchtiger Blick auf diese Skala, um festzustellen, dass das Leben des Erdmagnetfelds ziemlich stürmisch ist.

Die Magnetpole unseres Planeten wechseln von Zeit zu Zeit ihren Platz - es kommt zu einer Umkehrung des Magnetfeldes. Der magnetische Südpol wird zum Nordpol und umgekehrt. In solchen Perioden stellt sich heraus, dass die Richtung des Magnetfelds der modernen entgegengesetzt ist. Der Prozess der "Rotation" der Pole dauert mindestens 10.000 Jahre. Und das trotz der gewaltigen Errungenschaften der Magnetologie und Geophysik letzte Jahrzehnte, die Gründe für solche Transformationen sind immer noch ein Rätsel.

Systematische Detailstudien zu Umkehrungen haben es jedoch möglich gemacht, darauf hinzuweisen, dass es einen Zusammenhang zwischen der periodischen Veränderung von Flora und Fauna auf der Erde und zyklischen Veränderungen des Magnetfelds geben könnte. Viele Forscher glauben, dass während der Periode der Polaritätsumkehr das Magnetfeld erheblich schwächer wird oder sogar ganz verschwindet, während die Erde zu diesem Zeitpunkt wehrlos gegen kosmische Strahlungsströme bleibt, die einen enormen Einfluss auf die Biosphäre des Planeten haben. Die kühnsten Hypothesen sind mit einer Änderung der Polarität der Magnetpole sogar dem Aussehen einer Person verbunden.

Es ist noch zu früh, um zu sagen, wie wahr diese oder andere Annahmen sind. Zweifellos ist die Existenz von Leben auf unserem Planeten ohne ein Magnetfeld unmöglich, das alle Lebewesen vor den zerstörerischen Auswirkungen der kosmischen Strahlung schützt.

Das äußere Magnetfeld der Erde – die Magnetosphäre – breitet sich ein Weltraum mehr als 20 Erddurchmesser und schützt unseren Planeten zuverlässig vor einem mächtigen Strom kosmischer Teilchen.

AUFBAU DER MAGNETOSPHÄRE: Sonnenwind, Stoßwellenfront, interplanetares Magnetfeld, Schweif der Magnetosphäre, Magnetopause (Magnetosphärengrenze), Nachtseite der Magnetopause, Tagseite der Magnetopause, Schnittpunkt der Feldlinien, Ionosphäre, eingefangene Teilchen durch Feldlinien, Plasmakugel, Aurora-Oval .

Die auffälligste Manifestation der Magnetosphäre sind Magnetstürme - schnelle chaotische Schwankungen aller Komponenten des Erdmagnetfeldes. Magnetische Stürme erfassen oft den gesamten Globus: Sie werden von allen magnetischen Observatorien der Welt aufgezeichnet - von der Antarktis bis Spitzbergen, und die Art der Magnetogramme wird am häufigsten erhalten entfernte Punkte Erde, bemerkenswert ähnlich. Daher ist es kein Zufall, dass solche Magnetstürme global genannt werden.

Die Amplitude der Magnetfeldoszillationen während eines Sturms ist hundert- oder sogar tausendmal höher als das Niveau der Oszillationen an „ruhigen“ Tagen, aber sie erhöhen sich normalerweise um nicht mehr als 1-3% relativ zum (inneren) Hauptmagnetfeld der Erde. Das äußere Magnetfeld ist das Feld der Ströme, die in der Ionosphäre fließen - der äußeren Hülle der Erdatmosphäre, die sich etwa in einer Entfernung von 100 bis 600 km von ihrer Oberfläche befindet. Diese Hülle ist mit teilweise ionisiertem Gas gesättigt - Plasma, das vom Erdmagnetfeld durchdrungen ist. Die Rotation der Erde führt zwangsläufig zur Rotation ihrer gasförmigen Außenhüllen, die zusätzlich zur irdischen Schwerkraft den Druck des Sonnenwindes erfahren.

Magnetische Stürme

Magnetstürme haben starke Auswirkungen auf den Funkverkehr, auf Telekommunikationsleitungen und auf Kraftwerke. So wurde während eines starken Magnetsturms am 11. Februar 1958, der den gesamten Globus erfasste, vielerorts der Funkverkehr unterbrochen.

Die durch einen magnetischen Sturm in der Erde verursachten elektrischen Ströme waren in Schweden so groß, dass das elektrische Isoliermaterial an den Kabeln Feuer fing, die Sicherungen und Transformatoren durchbrannten, die Signalübertragung auf den Eisenbahnen unterbrochen wurde.

Warum entstehen Magnetstürme?

Warum entstehen Magnetstürme? Es stellt sich heraus, dass die Sonne daran schuld ist, oder besser gesagt, die Prozesse, die auf diesem Stern ablaufen, der uns am nächsten ist.

Es wurde festgestellt, dass bei Magnetstürmen auf der Erde Flecken auf der Sonne beobachtet werden und außergewöhnlich starke Explosionen auftreten.

Dass die Kompassnadel schwankt, liegt nicht immer an der Sonne. Es gibt Orte auf der Welt, an denen der Pfeil von Felsen beeinflusst wird.

Es ist bekannt, dass alle Felsen haben magnetische Eigenschaften. Aber unter ihnen sind magmatische kristalline Gesteine ​​am magnetischsten.

Daher werden dort, wo kristallines Gestein einer bestimmten Zusammensetzung in der Tiefe liegt, magnetische Anomalien beobachtet. An solchen Orten auf der Erde kann sich die Kompassnadel, anstatt nach Norden zu zeigen, nach Westen, Osten oder sogar Süden wenden.

Die stärksten magnetischen Anomalien treten in Gebieten auf, in denen Eisenerzgestein in der Tiefe vorkommt. Geologen suchen deshalb schon lange mit dem Kompass nach Mineralien. So wurde beispielsweise die weltgrößte Eisenerzlagerstätte Kursk Magnetic Anomaly sowie die Eisenerzlagerstätte Sokolovsko-Sarbai in Kasachstan entdeckt.

BEIM In letzter Zeit Wissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass die magnetischen Eigenschaften der Erde nicht nur die Magnetnadel des Kompasses, sondern auch lebende Organismen beeinflussen.

Der Einfluss der magnetischen Eigenschaft der Erde auf lebende Organismen

Wer Fische im Aquarium züchtet, weiß, dass man sie so abrichten kann, dass „er“ nach dem Klopfen an die Scheibe des Aquariums an eine bestimmte Stelle schwimmt, wo sie normalerweise gefüttert werden. Das Klopfen kann ersetzt werden durch das Aufleuchten einer Glühbirne und, wie sich kürzlich herausgestellt hat, eines Magneten. Es stellt sich heraus, dass der Fisch seine Wirkung spürt.

Der Mensch und die Tiere reagieren noch empfindlicher auf Prozesse, die periodisch auf der Sonne auftreten (starke Explosionen, das Auftreten von Flecken). Diese Prozesse werden, wie Sie jetzt wissen, durch magnetische Stürme verursacht.

Wissenschaftler haben seit langem festgestellt, dass die schnelle Aktivität der Sonne in etwa 11 Jahren auftritt. Sie bemerkten auch einen Zeitraum von elf Jahren im Leben einiger Organismen. Wenn Sie also zum Beispiel die Jahresringe auf dem Sägeschnitt eines alten Baumes genau untersuchen, werden Sie feststellen, dass die Dicke dieser Ringe nicht gleich ist. Die Wiederkehr von breiteren und schmaleren Ringen hat eine gewisse Regelmäßigkeit – sie spiegelt den elfjährigen Zyklus der Sonnenaktivität wider.

Über die Häufigkeit von Massenkrankheiten bei Menschen und Tieren wurde eine Menge Material gesammelt. Und wieder wurde ein Zusammenhang zwischen Epidemien und Veränderungen der Sonnenaktivität hergestellt. Die Grippe „kommt“ also in den Jahren maximaler Sonnenaktivität und die Maul- und Klauenseuche, diese Geißel der Tierhaltung, dagegen in den Jahren geringer Sonnenaktivität.

Es werden sehr interessante Daten zur Diphtherie erhalten. Es wird darauf hingewiesen, dass die Krankheit in den Jahren mit minimaler Sonnenaktivität zu Ausbrüchen führte.

Während der Zeit der unruhigen Sonne verstärkt sich das Wachstum der Bäume, Horden von Insekten - landwirtschaftliche Schädlinge - vermehren sich katastrophal oder verschwinden plötzlich.

Es mag überraschend erscheinen, aber die Zahl der Autounfälle steigt laut Statistik in der Regel am zweiten Tag nach ... Sonneneruptionen - und oft um das Vierfache! Mit Hilfe spezieller Instrumente wurde festgestellt, dass sich die Reaktion der Menschen auf Signale während Fackeln auf der Sonne verlangsamt, und zwar um ein Vielfaches im Vergleich zu den Tagen einer ruhigen Sonne.

In einigen Ländern, einschließlich der Sowjetunion, wurde ein spezieller Solardienst organisiert. So sind beispielsweise an einigen Stränden Magnetographen installiert, die Schwankungen des Erdmagnetismus aufzeichnen. Wenn sich das Wetter auf der Sonne verschlechtert, merken es Menschen ohne Gerät nicht! das meer funkelt und schimmert noch in der sonne und keine wolke am himmel. Und der Magnetograph meldet: Auf der Sonne treten Störungen auf. Ärzte, die davon erfahren haben, schaffen es, ihre Patienten rechtzeitig vor sonnigem Schlechtwetter zu schützen.

Fazit

Viele Leute fragen: Ist der Magnetkompass in unserer Zeit obsolet? Schließlich verfügen Navigatoren heute über so präzise Instrumente wie einen Kreiselkompass und eine Vielzahl von Radargeräten. Ja, außerdem zeigt auf Schiffen aus Metall die Magnetnadel wahrscheinlich nicht in die richtige Richtung. Schließlich ist bekannt, dass - jedes eiserne Ding signifikant ablehnt; Pfeil.

Und doch dient ein kleiner beweglicher Pfeil den Menschen auch jetzt noch. Auf jedem modernen Schiff müssen ein oder zwei Magnetkompasse installiert sein. Zusätzlich zum Kompass hat der Tumbler eine Karte, die die Größe der magnetischen Deklination für jeden Punkt anzeigt.

Da der Navigator die Größe der magnetischen Deklination kennt und die Messwerte des Schiffskompasss hat, fügt er eine Änderung hinzu und bestimmt den wahren Kurs des Schiffes. Beispielsweise beträgt die magnetische Deklination in der Ostsee 4-6 Grad, die Deklination ist östlich. Das bedeutet, dass die Kompassnadel von der wahren Nord-Süd-Richtung um 6 Grad nach Osten abweicht. Um den wahren Kurs des Schiffes zu bestimmen, müssen Sie die Kompassanzeige um 6 Grad korrigieren.

Unsere Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, die Abweichung der Kompassnadel unter dem Einfluss von Eisengegenständen auf dem Schiff zu beseitigen (eine solche Abweichung wird als Abweichung bezeichnet). Dazu werden spezielle Magnete und Eisengegenstände in einer bestimmten Reihenfolge um den Kompass gelegt.

Dank der Wissenschaft der Abweichung ist der Magnetkompass geblieben treuer Helfer Matrosen und auf Eisenschiffen.

Im 20. Jahrhundert, mit dem Aufkommen der Luftfahrt, wurde es notwendig, einen Magnetkompass in Flugzeugen zu verwenden. In diesem Fall erfolgt die Zerstörung der Kompassabweichung bei Flugzeugen auf die gleiche Weise wie bei Schiffen.

Interessanterweise nutzt nicht nur der Mensch die Kraft des Erdmagnetismus (zB zur Navigation). Es gibt Grund zu der Annahme, dass Vögel, die uns mit ihrer Fähigkeit überraschen, Orte zu finden, an denen sie einst geboren und gelebt haben, diese Kräfte ebenfalls nutzen.

Vor nicht allzu langer Zeit wurden gehalten interessante Erfahrungen mit Brieftauben, die sich bekanntlich durch die Fähigkeit auszeichnen, ihren ständigen Aufenthaltsort zu bestimmen. Fünf Tauben wurden aus der Stadt weggebracht, in der sie sich befanden. In die Wildnis entlassen, kehrten die Vögel unverkennbar zurück. Dann wurde an jeder Taube ein kleiner Magnet unter den Flügeln befestigt und das Experiment wiederholt. Es stellte sich heraus, dass nur eine von fünf Tauben nach Hause zurückkehrte und sich dann nach einer langen Wanderung auf den Weg machte.

Nach modernen Vorstellungen entstand es vor etwa 4,5 Milliarden Jahren, und von diesem Moment an ist unser Planet von einem Magnetfeld umgeben. Alles auf der Erde, einschließlich Menschen, Tiere und Pflanzen, ist davon betroffen.

Das Magnetfeld erstreckt sich bis in eine Höhe von etwa 100.000 km (Abb. 1). Es lenkt Sonnenwindpartikel ab oder fängt sie ein, die für alle lebenden Organismen schädlich sind. Diese geladenen Teilchen bilden den Strahlungsgürtel der Erde, und die gesamte Region des erdnahen Weltraums, in der sie sich befinden, wird genannt Magnetosphäre(Abb. 2). Auf der von der Sonne beleuchteten Seite der Erde wird die Magnetosphäre von einer Kugeloberfläche mit einem Radius von etwa 10-15 Erdradien begrenzt und ist auf der gegenüberliegenden Seite wie ein Kometenschweif über eine Entfernung von bis zu mehreren tausend verlängert Erdradien, die einen geomagnetischen Schweif bilden. Die Magnetosphäre ist durch eine Übergangsregion vom interplanetaren Feld getrennt.

Die Magnetpole der Erde

Die Achse des Erdmagneten ist gegenüber der Rotationsachse der Erde um 12° geneigt. Sie liegt etwa 400 km vom Erdmittelpunkt entfernt. Die Punkte, an denen diese Achse die Oberfläche des Planeten schneidet, sind magnetische Pole. Die magnetischen Pole der Erde stimmen nicht mit den wahren geografischen Polen überein. Derzeit sind die Koordinaten der Magnetpole wie folgt: Norden - 77 ° N.L. und 102° W; südlich - (65 ° S und 139 ° E).

Reis. 1. Die Struktur des Erdmagnetfeldes

Reis. 2. Struktur der Magnetosphäre

Man nennt die Kraftlinien, die von einem Magnetpol zum anderen verlaufen magnetische Meridiane. Zwischen den magnetischen und geografischen Meridianen wird ein Winkel gebildet, der als magnetische Deklination. Jeder Ort auf der Erde hat seinen eigenen Deklinationswinkel. In der Region Moskau beträgt der Deklinationswinkel 7° nach Osten und in Jakutsk etwa 17° nach Westen. Dies bedeutet, dass das nördliche Ende der Kompassnadel in Moskau um T rechts vom geografischen Meridian abweicht, der durch Moskau verläuft, und in Jakutsk - um 17 ° links vom entsprechenden Meridian.

Eine frei schwebende Magnetnadel befindet sich horizontal nur auf der Linie des magnetischen Äquators, die nicht mit der geografischen übereinstimmt. Wenn Sie sich nördlich des magnetischen Äquators bewegen, sinkt das nördliche Ende des Pfeils allmählich ab. Der Winkel, der von einer Magnetnadel und einer horizontalen Ebene gebildet wird, wird genannt magnetische Neigung. An den magnetischen Nord- und Südpolen ist die magnetische Neigung am größten. Er ist gleich 90°. Am magnetischen Nordpol wird eine frei hängende Magnetnadel vertikal mit dem nördlichen Ende nach unten installiert, und am südlichen Magnetpol geht ihr südliches Ende nach unten. Die Magnetnadel zeigt also die Richtung der magnetischen Feldlinien über der Erdoberfläche an.

Im Laufe der Zeit ändert sich die Position der Magnetpole relativ zur Erdoberfläche.

Der Magnetpol wurde 1831 vom Entdecker James C. Ross entdeckt, Hunderte von Kilometern von seinem heutigen Standort entfernt. Im Durchschnitt bewegt er sich 15 km pro Jahr. BEIM letzten Jahren die Bewegungsgeschwindigkeit der Magnetpole hat dramatisch zugenommen. Beispielsweise bewegt sich der magnetische Nordpol derzeit mit einer Geschwindigkeit von etwa 40 km pro Jahr.

Die Umkehrung der magnetischen Pole der Erde wird genannt Magnetfeldumkehrung.

Für geologische Geschichte unseres Planeten hat das Erdmagnetfeld mehr als 100 Mal seine Polarität geändert.

Das Magnetfeld ist durch Intensität gekennzeichnet. An manchen Orten auf der Erde weichen magnetische Feldlinien vom Normalfeld ab und bilden Anomalien. Beispielsweise ist die Feldstärke in der Region der Kursk Magnetic Anomaly (KMA) viermal höher als normal.

Es gibt tägliche Veränderungen im Magnetfeld der Erde. Der Grund für diese Veränderungen im Erdmagnetfeld sind die in der Atmosphäre fließenden elektrischen Ströme Hohe Höhe. Sie werden durch Sonneneinstrahlung verursacht. Unter der Wirkung des Sonnenwindes wird das Magnetfeld der Erde verzerrt und erhält einen "Schweif" in Richtung der Sonne, der sich über Hunderttausende von Kilometern erstreckt. Der Hauptgrund für die Entstehung des Sonnenwindes sind, wie wir bereits wissen, die grandiosen Auswürfe von Materie aus der Korona der Sonne. Bei ihrer Bewegung in Richtung Erde verwandeln sie sich in magnetische Wolken und führen zu starken, teilweise extremen Störungen auf der Erde. Besonders starke Störungen des Erdmagnetfeldes - magnetische Stürme. Einige Magnetstürme beginnen unerwartet und fast gleichzeitig auf der ganzen Erde, während sich andere allmählich entwickeln. Sie können Stunden oder sogar Tage andauern. Oft treten 1-2 Tage später Magnetstürme auf Sonneneruption aufgrund des Durchgangs der Erde durch einen Partikelstrom, der von der Sonne ausgestoßen wird. Aufgrund der Verzögerungszeit wird die Geschwindigkeit einer solchen Korpuskularströmung auf mehrere Millionen km/h geschätzt.

Bei starken Magnetstürmen wird der normale Betrieb von Telegraf, Telefon und Radio gestört.

Magnetische Stürme werden oft auf einem Breitengrad von 66-67° (in der Polarlichtzone) beobachtet und treten gleichzeitig mit den Polarlichtern auf.

Die Struktur des Erdmagnetfeldes variiert je nach geografischer Breite. Zu den Polen hin nimmt die Permeabilität des Magnetfeldes zu. Oberhalb der Polregionen stehen die magnetischen Feldlinien mehr oder weniger senkrecht zur Erdoberfläche und haben einen trichterförmigen Verlauf. Durch sie dringt ein Teil des Sonnenwindes von der Tagesseite in die Magnetosphäre und dann in die obere Atmosphäre ein. Partikel aus dem Schweif der Magnetosphäre stürzen während magnetischer Stürme hierher und erreichen die Grenzen Obere Atmosphäre in den hohen Breiten der nördlichen und südlichen Hemisphäre. Es sind diese geladenen Teilchen, die hier die Polarlichter verursachen.

Magnetische Stürme und tägliche Änderungen des Magnetfelds werden also, wie wir bereits herausgefunden haben, durch Sonneneinstrahlung erklärt. Aber was ist der Hauptgrund, der den permanenten Magnetismus der Erde erzeugt? Theoretisch konnte nachgewiesen werden, dass 99 % des Magnetfelds der Erde von Quellen verursacht werden, die im Inneren des Planeten verborgen sind. Das Hauptmagnetfeld ist auf Quellen zurückzuführen, die sich in den Tiefen der Erde befinden. Sie lassen sich grob in zwei Gruppen einteilen. Die meisten von ihnen sind mit Prozessen im Erdkern verbunden, wo durch kontinuierliche und regelmäßige Bewegungen der elektrisch leitfähigen Substanz ein System elektrischer Ströme entsteht. Das andere hängt damit zusammen, dass es rockt Erdkruste, magnetisiert durch die Hauptleitung elektrisches Feld(Feld des Kerns), erzeugen ein eigenes Magnetfeld, das sich zum Magnetfeld des Kerns addiert.

Neben dem Magnetfeld um die Erde gibt es noch andere Felder: a) Gravitation; b) elektrisch; c) thermisch.

Schwerkraftfeld Die Erde wird Schwerefeld genannt. Es wird entlang einer Lotlinie senkrecht zur Oberfläche des Geoids ausgerichtet. Wenn die Erde ein Rotationsellipsoid hätte und die Massen darin gleichmäßig verteilt wären, dann hätte sie ein normales Gravitationsfeld. Der Unterschied zwischen der Spannung des Realen Schwerkraftfeld und theoretisch - Schwerkraftanomalie. Unterschiedliche Materialzusammensetzung, Gesteinsdichte verursachen diese Anomalien. Aber auch andere Gründe sind möglich. Sie lassen sich durch folgenden Prozess erklären - das Gleichgewicht der festen und relativ leichten Erdkruste auf dem schwereren oberen Mantel, wo der Druck der darüber liegenden Schichten ausgeglichen wird. Diese Strömungen verursachen tektonische Verformungen, die Bewegung von Lithosphärenplatten und erzeugen dadurch das Makrorelief der Erde. Die Schwerkraft hält die Atmosphäre, Hydrosphäre, Menschen, Tiere auf der Erde. Bei der Untersuchung von Prozessen in einer geografischen Hülle muss die Schwerkraft berücksichtigt werden. Der Begriff " Geotropismus“ bezeichnet die Wachstumsbewegungen von Pflanzenorganen, die unter dem Einfluss der Schwerkraft immer eine vertikale Wachstumsrichtung der Primärwurzel senkrecht zur Erdoberfläche liefern. Die Gravitationsbiologie nutzt Pflanzen als Versuchsobjekte.

Wenn die Schwerkraft nicht berücksichtigt wird, ist es unmöglich, die Anfangsdaten für den Start von Raketen und zu berechnen Raumschiffe, machen die gravimetrische Erkundung von Erzmineralen und schließlich die Weiterentwicklung von Astronomie, Physik und anderen Wissenschaften unmöglich.

EIN MAGNETFELD. ELEKTROMAGNETE. PERMANENTMAGNETE. MAGNETFELD DER ERDE

Variante 1

Ich (1) Wann elektrische Aufladungen ruhen, dann wird um sie herum gefunden ...

1. elektrisches Feld.

2. Magnetfeld.

3. elektrische und magnetische Felder.

II (1) Wie werden Eisenspäne in einem Gleichstrom-Magnetfeld angeordnet?

1. Unordentlich.

2. In geraden Linien entlang des Leiters.

3. Entlang geschlossener Kurven, die den Leiter bedecken.

III (1) Welche Metalle werden stark von einem Magneten angezogen? 1. Gusseisen. 2. Nickel. 3. Kobalt. 4. Stahl.

IV (1) Wenn einer der Pole eines Permanentmagneten an die Magnetnadel gebracht wurde, wurde der Südpol der Nadel abgestoßen. Welcher Pol wurde aufgestellt?

1. Norden. 2. Süden.

V (1) -Stahlmagnet ist in zwei Hälften gebrochen. Sind die Enden magnetisch? SONDERN und BEIM an der Stelle des Magnetbruchs (Abb. 180)?

1. Endet A und B hat keine magnetischen Eigenschaften.

2. Ende SONDERN BEIM- südlich.

3. Ende BEIM wird der magnetische Nordpol, und SONDERN - Süd.

VI (1) Stahlstifte werden zu den gleichnamigen Magnetpolen gebracht. Wie werden die Stifte lokalisiert, wenn sie gelöst werden (Abb. 181)?

1. Wird vertikal hängen. 2. Die Köpfe werden voneinander angezogen. 3. Die Köpfe stoßen sich gegenseitig ab.

VII (1) Wie angewiesen magnetische Linien zwischen den Polen eines bogenförmigen Magneten (Abb. 182)?

1. Von A nach B. 2. Von B zu SONDERN.

VIII (1) Wird das magnetische Spektrum durch gleiche oder entgegengesetzte Pole gebildet (Abb. 183)?

1. Gleicher Name. 2. Verschiedene Namen.

IX (1) Was sind die in Abbildung 184 gezeigten Magnetpole?

1. SONDERN- nördlich, BEIM- südlich.

2. A - Süden, BEIM- nördlich.

3. L - nördlich, BEIM- nördlich.

4. L - südlich, BEIM- südlich.

X (1) Der magnetische Nordpol befindet sich bei ... dem geographischen Pol, und der Südpol befindet sich bei ...

1. südlich ... nördlich. 2. nördlich ... südlich.

I (1) Ein Metallstab wurde mit Drähten an der Stromquelle befestigt (Abb. 185). Welche Felder bilden sich um den Stab herum, wenn darin eine Strömung auftritt?

1. Nur ein elektrisches Feld.

2. Nur ein Magnetfeld.

3. Elektrische und magnetische Felder.

II (1) Was sind die magnetischen Linien des magnetischen Feldes des Stroms?

1. Geschlossene Kurven, die einen Leiter umschließen.

2. Kurven in der Nähe des Leiters.

3. Kreise.

III (1) Welche der folgenden Substanzen wird von einem Magneten schwach angezogen?

1. Papier. 2. Stahl. 3. Nickel. 4. Gusseisen.

IV (1) Entgegengesetzte Magnetpole ... und dergleichen - ...

1. anziehen ... abstoßen.

2. abstoßen ... anziehen.

V (1) Mit einer Rasierklinge (Ende SONDERN)"berührte den magnetischen Nordpol des Magneten. Haben die Enden der Klinge dann magnetische Eigenschaften (Abb. 186)?

1. Sie werden nicht.

2. Ende SONDERN wird der magnetische Nordpol, und BEIM - Süd.

3. Ende BEIM wird der magnetische Nordpol, und SONDERN - Süd.

VI (1) Ein an einem Faden aufgehängter Magnet wird in Nord-Süd-Richtung ausgerichtet. Welcher Pol des Magneten dreht sich zum magnetischen Nordpol der Erde?

1. Norden. 2. Süden.

VII (1) Wie werden die magnetischen Linien zwischen den Polen des in Abbildung 187 gezeigten Magneten gerichtet?

1. Von A bis V. 2. Von BEIM zu SONDERN.

VIII (1) Die Nord- und Südpole einer Magnetnadel werden vom Ende des Stahlstabs angezogen. Ist der Stab magnetisiert?

1. Magnetisiert, sonst würde der Pfeil nicht angezogen.

2. Definitiv unmöglich zu sagen.

3. Der Stab ist nicht magnetisiert. Von einem magnetisierten Stab würde nur ein Pol angezogen.

IX (1) An den Magnetpolen befindet sich eine Magnetnadel

(Abb. 188). Welcher dieser Pole ist Norden und welcher Süden?

1. SONDERN - nördlich, BEIM - Süd.

2. A - Süden, BEIM- nördlich.

3. A- nördlich, BEIM- nördlich.

4. A - Süden, BEIM- südlich.

X (1) Alle Stahl- und Eisengegenstände werden im Magnetfeld der Erde magnetisiert. Welche magnetischen Pole hat das Stahlgehäuse des Ofens im oberen und unteren Teil der nördlichen Erdhalbkugel (Abb. 189)?

1. Oben-Norden, „unten-Süden.

2. Oben - Süden, unten - Norden.

3. Oben und unten - die Südpole.

4. Oben und unten - die Nordpole.

Option3

I (1) Wenn sich elektrische Ladungen bewegen, dann ist um sie herum (ut) ...

1. elektrisches Feld.

2. Magnetfeld.

3. elektrische und magnetische Felder.

II (1) Wie kann das Magnetfeld einer Spule erhöht werden?

1. Machen Sie eine Spule mit größerem Durchmesser.

2. Setzen Sie einen Eisenkern in die Spule ein.

3. Erhöhen Sie den Strom in der Spule.

III (1) Welche der folgenden Substanzen wird überhaupt nicht von einem Magneten angezogen?

1. Glas. 2. Stahl. 3. Nickel. 4. Gusseisen.

IV (1) Die Mitte des Magneten AB zieht keine Eisenspäne an (Abb. 190). Der Magnet wird entlang der Linie in zwei Teile gebrochen AB, Werden die Enden von AB an der Stelle, an der der Magnet bricht, Eisenspäne anziehen?

1. Sie werden, aber sehr schwach.

2. Das werden sie nicht.

3. Wird es geben, da ein Magnet mit Süd- und Nordpol entsteht.

V (1) Zwei Stifte werden an den Magnetpol gebracht. Wie werden die Stifte lokalisiert, wenn sie gelöst werden (Abb. 191)?

1. Wird vertikal hängen.

2. Sie werden sich zueinander hingezogen fühlen.

3. Abstoßen

VI (1) Wie werden die magnetischen Linien zwischen den Polen des in Abbildung 192 gezeigten Magneten ausgerichtet.

1 Von A bis BEIM. 2 Von B nach A.

VII (1) Welche Magnetpole bilden das in Abbildung 193 gezeigte Spektrum.

1. Gleicher Name 2. Unterschiedlicher Name

VIII (1) Abbildung 194 zeigt einen bogenförmigen Magneten und sein Magnetfeld. Welcher Pol ist Nord und welcher Süd?

1. A - nördlich, BEIM- südlich.

2. SONDERN- Süden, BEIM- nördlich.

3. L - nördlich, BEIM - nördlich.

4. L - südlich, BEIM- südlich.

IX (1) Wenn ein Stahlstab entlang des Meridians der Erde platziert und mit einem Hammer mehrmals geschlagen wird, wird er magnetisiert. Welcher Magnetpol bildet sich am Nordende?

1. Norden. 2. Süden.

Möglichkeit 4

I (1) Wenn ein Metallstab an einem der Pole der Stromquelle befestigt wurde (Abb. 195), dann bildete sich um ihn herum ein ... Feld.

1. elektrisch

2. magnetisch

3 elektrisch und magnetisch

II (1) Ändert sich das Magnetfeld, wenn sich der Strom in der Spule ändert?

1. Das Magnetfeld ändert sich nicht.

2. Mit zunehmender Stromstärke nimmt die Wirkung des Magnetfeldes zu.

3. Mit zunehmender Stromstärke schwächt sich die Wirkung des Magnetfeldes ab.

III (1) Welche der folgenden Substanzen werden von einem Magneten gut angezogen?

1 Holz. 2. Stahl. 3. Nickel. 4 Gusseisen

IV (1) Zur eisernen Stange gebracht Magnet Nordpol. Welcher Pol entsteht am gegenüberliegenden Ende des Stabes?

1. Nördlich. 2. Süden.

(1) Der Stahlmagnet wurde in drei Teile zerbrochen (Abb. 196). Sind die Enden A und B magnetisch?

1. Sie werden nicht.

2. Ende SONDERN hat einen magnetischen Nordpol, BEIM- südlich.

3. Ende BEIM hat einen magnetischen Nordpol.

SONDERN- südlich.

VI (1) Das Ende der Taschenmesserklinge wird an den Südpol der Magnetnadel gebracht. Dieser Pol wird vom Messer angezogen War das Messer magnetisiert?

Das Messer war magnetisiert.

Das Ende des Messers hatte einen magnetischen Nordpol

2 Kann ich nicht genau sagen.

3 Das Messer wird magnetisiert, der magnetische Südpol wird gebracht.

VII (1) In welche Richtung dreht sich das nördliche Ende der Magnetnadel, wenn sie in das in Abbildung 197 gezeigte Magnetfeld eingeführt wird?

1. Von SONDERN Der Kater BEIM zu L.

VIII (I) Welche Magnetpole bilden das in Abbildung 198 gezeigte Spektrum gleich oder unähnlich?

1 mit dem gleichen Namen. 2. Verschiedene Namen. 3. Ein Paar Nordpole. 4. Ein Paar Südpole.

IX (1) Abbildung 199 zeigt einen Stabmagneten AB und sein Magnetfeld. Welcher Pol ist Nord und welcher Süd?

1. SONDERN - nördlich. BEIM- südlich.

2. SONDERN- Süden, BEIM - nördlich.

X (1) Welcher Pol einer Magnetnadel wird auf der Nordhalbkugel der Erde von der Spitze eines Schulstativs aus Stahl angezogen. Welcher Pol wird von unten angezogen (Abb. 200)?

1. Norden wird von oben angezogen, Süden von unten.

2. Von oben wird der Süden angezogen, von unten - der Norden.

3. Der Südpol der Magnetnadel wird von oben und unten angezogen.

4. Der Nordpol der Magnetnadel wird von oben und unten angezogen.

Polare Rätsel

„Vor weniger als einem Jahrhundert war der Südpol der Erde ein mysteriöses und unzugängliches Land. Übermenschliche Anstrengungen waren nötig, um dorthin zu gelangen, Skorbut und Wind, Orientierungsverlust und phantastische Kälte zu überwinden. Es blieb intakt und mysteriös, bis Roald Amundsen und Robert Scott es 1911 und 1912 erreichten. Etwa hundert Jahre später passiert dasselbe auf der Sonne.

Der Südpol der Sonne bleibt Terra Incognita – von der Erde aus kaum sichtbar, und die meisten Forschungsschiffe befinden sich in Regionen nahe dem Äquator des Sterns. Erst kürzlich umflog die europäisch-amerikanische Gemeinschaftssonde Ulysses erstmals den Pol. Vor etwa einem Monat erreichte er seine maximale heliographische Breite - 80°.

Zuvor erschien "Ulysses" zweimal über den Sonnenpolen - 1994-1995 und 2000-2001. Schon diese kurzen Vorbeiflüge haben gezeigt, dass die Pole der Sonne sehr interessante und ungewöhnliche Regionen sind. Lassen Sie uns einige "Kuriositäten" auflisten.

Der Südpol der Sonne ist der magnetische Nordpol - Aus Sicht des Magnetfeldes steht der Stern auf dem Kopf. Übrigens, Dieselbe Nicht-Standard-Situation existiert auf der Erde: Der magnetische Nordpol befindet sich im geografischen Süden . Im Allgemeinen haben die Magnetfelder der Erde und der Sonne trotz ihrer Ungewöhnlichkeit viel gemeinsam. Ihre Pole bewegen sich ständig und machen von Zeit zu Zeit eine komplette "Revolution", bei der die magnetischen Nord- und Südpole die Plätze wechseln. Auf der Sonne findet diese Umkehrung gemäß dem Sonnenfleckenzyklus alle 11 Jahre statt. Auf der Erde ist die "magnetische Revolution" selten und findet etwa alle 300.000 Jahre statt, und die damit verbundenen Zyklen sind noch unbekannt. (13.03.2007, 10:03).

Ulysses: 15 Jahre im Orbit

Der magnetische Südpol der Erde ist eigentlich der Nordpol eines Magneten

„Aus körperlicher SichtDer magnetische Südpol der Erde ist eigentlich der Nordpol des Magneten, den unser Planet darstellt. Nordpol Magnet - das ist der Pol, von dem die Kraftlinien des Magnetfelds ausgehen.Aber um Verwirrung zu vermeiden, wird dieser Pol als Südpol bezeichnet, da er in der Nähe liegt Südpol Erde."

Magnetische Pole

„Das Magnetfeld der Erde sieht aus, als wäre der Globus ein Magnet mit einer Achse, die ungefähr von Norden nach Süden zeigt.Auf der Nordhalbkugel alle magnetischen Kraftlinien laufen in einem Punkt zusammen, der bei 70 ° 50 liegt. Breitengrad und 96° West. Längengrad.Dieser Punkt wird als magnetischer Südpol bezeichnet. Erde. BEIM südlichen Hemisphäre der Konvergenzpunkt der Kraftlinien liegt bei 70 ° 10 'S. Breitengrad und 150°45' Ost. Längengrad;er wird der magnetische Nordpol der Erde genannt . Zu beachten ist, dass die Konvergenzpunkte der Erdmagnetfeldlinien nicht auf der Erdoberfläche selbst, sondern darunter liegen. Die magnetischen Pole der Erde stimmen, wie wir sehen, nicht mit ihren geographischen Polen überein. Magnetachse der Erde, d.h. Eine gerade Linie, die durch beide Magnetpole der Erde verläuft, verläuft nicht durch ihren Mittelpunkt und ist daher nicht der Durchmesser der Erde.

Das Magnetfeld der Erde

« Das Magnetfeld der Erde ähnlich dem Feld einer gleichmäßig magnetisierten Kugel mit einer um 11,5° zur Rotationsachse der Erde geneigten Magnetachse. Südmagnetischer Pol Die Erde, von der das Nordende der Kompassnadel angezogen wird, fällt nicht mit dem Norden zusammen geografischer Pol, und befindet sich an einem Punkt mit Koordinaten von ungefähr 76 ° nördlicher Breite und 101 ° westlicher Länge.Der magnetische Nordpol der Erde befindet sich in der Antarktis . Die Magnetfeldstärke an den Polen beträgt 0,63 Oe, am Äquator - 0,31 Oe.

Die Erde hat zwei Nordpole (geographisch und magnetisch), die beide in der arktischen Region liegen.

Geografischer Nordpol

Das extremste Nordpunkt auf der Erdoberfläche befindet sich der geografische Nordpol, auch bekannt als True North. Er befindet sich auf 90º nördlicher Breite, hat aber keinen bestimmten Längengrad, da alle Meridiane an den Polen zusammenlaufen. Die Erdachse verbindet den Norden und ist eine bedingte Linie, um die sich unser Planet dreht.

Der geografische Nordpol liegt etwa 725 km (450 Meilen) nördlich von Grönland, in der Mitte des Arktischen Ozeans, der an dieser Stelle 4.087 Meter tief ist. Meistens bedeckt Meereis den Nordpol, aber kürzlich wurde Wasser um die genaue Position des Pols herum gesehen.

Alle Punkte sind Süden! Wenn Sie am Nordpol stehen, befinden sich alle Punkte südlich von Ihnen (Ost und West spielen beim Nordpol keine Rolle). Während sich die Erde in 24 Stunden vollständig dreht, nimmt die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten mit zunehmender Entfernung ab, wo sie etwa 1670 km pro Stunde beträgt, und am Nordpol gibt es praktisch keine Rotation.

Die Längengrade (Meridiane), die unsere Zeitzonen definieren, liegen so nah am Nordpol, dass Zeitzonen hier keinen Sinn ergeben. Daher verwendet die arktische Region den UTC-Standard (Coordinated Universal Time) zur Bestimmung der Ortszeit.

Wegen Neigung Erdachse Der Nordpol erlebt vom 21. März bis 21. September sechs Monate rund um die Uhr Tageslicht und vom 21. September bis 21. März sechs Monate Dunkelheit.

Magnetischer Nordpol

Das Hotel liegt etwa 400 km (250 Meilen) südlich des wahren Nordpols und liegt ab 2017 innerhalb von 86,5 ° N und 172,6 ° W.

Dieser Ort ist nicht festgelegt und bewegt sich ständig, sogar täglich. Der magnetische Nordpol der Erde ist das Zentrum des Magnetfelds des Planeten und der Punkt, auf den herkömmliche Magnetkompasse zeigen. Der Kompass unterliegt auch der magnetischen Deklination, die das Ergebnis von Änderungen im Erdmagnetfeld ist.

Aufgrund der ständigen Verschiebungen des magnetischen Nordpols und des Magnetfelds des Planeten ist es bei der Verwendung eines magnetischen Kompasses zur Navigation erforderlich, den Unterschied zwischen magnetischem Norden und geografischem Norden zu verstehen.

Der Magnetpol wurde erstmals 1831 Hunderte von Kilometern von seinem heutigen Standort entfernt bestimmt. Das Canadian National Geomagnetic Program überwacht die Bewegung des magnetischen Nordpols.

Der magnetische Nordpol bewegt sich ständig. Jeden Tag gibt es eine elliptische Bewegung des Magnetpols etwa 80 km von seinem Mittelpunkt entfernt. Im Durchschnitt bewegt es sich jedes Jahr etwa 55-60 km.

Wer erreichte zuerst den Nordpol?