Logga in Login-hjälp? Gå med?

Magnetism

Positiv och negativ laddning och krafterna i anslutning till dessa


Tänk att vi från början har någonting neutralt, ex en neutron. Vid ett betasönderfall omvandlas just en neutron till en proton, elektron (betastrålning), neutrino, samtidigt som gammastrålning strålas ut. elektronen är negativ och protonen är positiv.

Alltså kan något neutralt omvandlas till en positiv del och en negativ del. Man vet att elektroner och protoner dras till varandra. alltså olika laddning dras till varandra (attraherar) och lika laddning stöter bort varandra (repellerar).

Då ett magnetfält ändras uppstår alltid en elektrisk ström. Då en elektrisk ström flyter bildas alltid ett magnetfält.

Nord och sydpol på en magnet och hur dessa förhåller sig till varandra


Nord (röd) och sydpol (vit) på en magnet fungerar på samma sätt som olika laddningar. Olika poler från två olika magneter attraherar varandra. Lika poler från två olika magneter repellerar varandra.


Fältlinjer runt en magnet visas. Fältlinjerna framträder om man ovanpå magneten lägger ett overheadpapper, där man sprider ut järnfilsspån. Knackar man lite lätt på pappret visas detta mönster.

Järnfilsspånen influeras av magnetens magnetfält. Man säger att fältlinjerna går från magnetisk nordpol till magnetisk sydpol.

Jordens magnetiska poler


Här visas jorden precis som vi uppfattar den. Sverige ligger närmare ganska långt norrut. här är Sverige ganska mycket förstorat i förhållande till hur stor jorden är.

Som synes ligger jordens magnetiska sydpol nästan på det vi i dagligt tal kallar nordpolen (geografiska nordpolen). Den magnetiska sydpolen sammanfaller alltså ej med den geografiska nordpolen. Jordens magnetiska polen flyttar sig hela tiden och det verkar för tillfället som om den magnetiska sydpolen närmar sig den geografiska nordpolen.

Fältlinjer från den magnetiska nordpolen söker sig till den magnetiska sydpolen. Detta gör att fältlinjerna över ekvatorn löper parallellt med jordytan.

En kompassnål enligt nedan kommer alltså att ställa in sig längs fältlinjerna som alltså leder mot den magnetiska sydpolen.

Vinkeln mellan den geografiska nordpolen och den magnetiska sydpolen är kraftigt överdriven för att åskådliggöra att de inte sammanfaller.

Skillnaden mellan den geografiska nordpolen och den magnetiska sydpolen kallas missvisning. Missvisningen är specifik för vilket områden en karta täcker. Från Sverige sett ligger den magnetiska sydpolen nästan bakom den geografiska nordpolen. detta gör att missvisningen när närvarande är noll grader.

Hur en kompass fungerar

En kompass består av en kompassnål och ett kompasshus. Kompasshuset kan roteras. Kompassnålen pekar alltid mot norr. Hur gör man då för att navigera med en kompass. På figuren visas en riktkompass.


Den röd-vita pinnen är en järnpinne som är magnetiserad. Den inneboende magnetiseringen gör att den magnetiska nålen ställer in sig enligt jordens magnetfält och alltid pekar mot norr. Den röda delen av nålen pekar alltid mot norr.

Kompassen läggs på kartan.


Nu finns ingen karta under kompassen men låtsas att det finns en. Norr på kartan är uppåt.

Kompassens längsriktning läggs så att kompassens kant riktas från där man är på kartan till dit man vill gå. I detta fallet vill man gå mot sydväst.

Därefter roterar man kompasshuset tills dess att kompasshusets linjer i botten pekar mot norr. Detta behöver inte betyda att kompassnålen pekar mot norr som bilden visar.

Därefter tar man bort kompassen från kartan och roterar den så att kompassnålen pekar i kompasshusets riktning. Precis som bilden visar.

Därefter går man mot sydväst i just den riktning som hela kompassen pekar mot.

Åska

Åska bildas genom att en laddningsskillnad byggs upp i ett moln. En Laddningsskillnad kan även byggas upp mellan två moln eller mellan moln och marken. Hur denna spänningsskillnad egentligen uppkommer finns det delade meningar om.

Under sommaren förekommer ibland kraftiga uppvindar. Detta ofta till följd av att varm fuktig luft stiger över land i närheten av hav. Land har alltså värmts upp av solen medan vattnet har kvar sin temperatur på kanske 20 oC. Detta gör att luften stiger över land. Ofta skapas dessa uppvindar under eftermiddagen då land verkligen har blivit ordentligt varmare än vattnet. Då den varma luften har stigit tillräckligt högt upp kommer fukten att kondensera. Detta eftersom det är kallare högre upp i atmosfären. Högre upp bildas även iskristaller. Molnet kommer att skymma solen från att lysa på marken varvid marken blir kallare. Kallare speciellt under molnets bakre del. Luften stiger i molnets framkant och bildar fallvindar i molnets bakkant.


Uppvindarna består av kondenserat vatten. Fallvindarna består av snö och iskristaller.

Genom att partiklar har olika rörelseriktning uppstår elektriska laddningar. Ofta blir överdelen av molnet positivt laddat och underdelen negativt laddad. En spänningsskillnad har uppstått.

Spänningsskillnaden utjämnas genom att en blixt uppstår. Blixtar inom och mellan moln kallas molnblixtar. Blixtar mellan moln och mark kallas jordblixtar. Ibland går blixten mellan en nedre del av ett moln och marken. Molnets nedre del är negativt laddad och marken kommer då vara positivt laddad. Detta eftersom markens negativa joner repellerats längre ner pga. molnets negativa laddning. Elektroner från molnet går mot marken.

Blixtar uppstår på följande sätt. En kraftig spänningsskillnad uppstår exempelvis mellan moln och mark. En blixtkanal bildas genom små urladdningar som kallas förurladdningar. Man kan tänka sig att blixtkanalen bildas där ledningsförmågan är bäst samt avståndet mellan moln och mark är kortast. Därefter kommer en joniserad våg att skickas genom blixtkanalen. Det är då blixten uppstår och kan ses med sitt karakteristiska sken och struktur. Blixten kan nå en hastighet av 100 000 km/s. Då strömmen (50 000 - 500 000 A) skickas igenom ökar temperaturen från omkring 0o C till 30 000 oC. Denna enorma temperaturökning gör att luften expanderar med sådan fart att en ljudvåg bildas. Ljudet utbreder sig med en hastighet av 340 m/s. Dånet från åskan når åhöraren under en viss tid...åskan brakar och låter...eftersom blixten går i zick-zack kommer ljudet att nå åhöraren från olika avstånd, från olika punkter på blixten.

Om åskan kommer, lite råd:

* Tala ej i telefon eftersom kraftiga strömmar kan färdas i telefonledningar.
* Vistas ej på höga områden i terrängen - blixten tar kortast väg till marken - ditt huvud utgör då högsta punkten.
* På golfbanan är golfaren högsta punkten - farligt
* I segelbåt bör man ha åskledare. En metallisk ledare som går från masten till havet och avleder ett eventuellt blixtnedslag i masten.
* Innan åskväder: dra ur telefonjack samt antenn till ex TV.
* Att vistas i en bil är bra eftersom bilen fungerar som Faradays bur. Dvs., om blixten slår ner i bilen kommer laddningarna, minusladdningarna att hålla sig så långt ifrån varandra som möjligt. dvs., i ytterdelen av karossen. Strömmen går alltså ej genom förarsätet. Vissa menar att sitta i bil ändå inte är helt säkert.

Att träffas av blixten är inte vanligt. I Sverige träffas i genomsnitt en person per år av blixten. Osannolikt nog har vissa personer träffats av blixten flera gånger.

 

Få Gratis NGU-medlemskap Nu

 

  • NGU naturvetenskap
  • FEB 7, 2007
  • SEPTEMBER 28, 2015
  • Admin
Kursen är sammanfattad av Admin

De naturvetenskapliga grundkurserna för högstadiet är skrivna av Lars Helge Swahn. Kurserna är utvecklade under 9 års tid och har använts för höstadiets åk 8 och 9. De är ämnade att ge snabbt eleven en övergripande bild om respektive arbetsområde. För LPO 94 täcker kurserna nivån G och ger även viss information för betyget VG.

Copywrite NGU, Northern Pontifical Academy 2015 (A.I.C.)