Fyzika · 6. třída · magnetismus

Magnety

Magnet na lednici, kompas na výletě, polární záře na obloze – všechno to má společné magnetismus. Přečti si výklad, vyzkoušej si dva magnety, projdi si otázky a odpovědi a nakonec si udělej test.

1. Magnet a jeho póly

Vezmi tyčový magnet a přilož ho k hromádce hřebíčků. Hřebíčky se nalepí hlavně na oba konce. Uprostřed se skoro nic nechytí.

Každý magnet má dva póly: severní N a jižní S.
Na pólech magnet přitahuje nejvíc, uprostřed (v neutrálním pásmu) skoro vůbec.

N je z angličtiny North = sever, S je South = jih. Na obrázcích bývá severní pól často červený.

Rozlomený magnet

Když magnet rozlomíš napůl, nedostaneš jeden kousek „jen N“ a druhý „jen S“. Každý kousek je zase celý magnet s oběma póly.

Samostatný pól neexistuje. Po rozlomení má každý kousek zase N i S.

Odkud se magnety berou

Přírodní magnety

V přírodě se najde nerost magnetovec, který sám přitahuje železo. Ve starověku se hodně těžil v oblasti Magnésia – odtud slovo magnet.

Umělé magnety

Vyrábějí je lidé, většinou z oceli nebo ze speciálních slitin: magnetky na lednici, magnety v reproduktorech, v kompasu, v hračkách.

2. Přitahuje, nebo odpuzuje?

Dva magnety na sebe působí magnetickými silami. Záleží jen na tom, které póly dáš k sobě.

Přitahují se. Proti sobě jsou nesouhlasné póly: N a S.

Nesouhlasné póly (N a S) se přitahují.
Souhlasné póly (N a N, S a S) se odpuzují.

Fígl na test: Jako lidi – „nesouhlasí“ a stejně drží pohromadě. Různé póly = přitahování. Stejné póly = odpuzování.

Záleží na vzdálenosti

Magnetka na lednici drží, ale když ji oddálíš jen o pár centimetrů, lednici už „necítí“.

Čím dál od magnetu, tím slabší jsou magnetické síly – a slábnou velmi rychle.

3. Co magnet přitahuje

Magnet nepřitahuje všechny kovy! Přitahuje jen tělesa z několika látek. Říká se jim feromagnetické látky (latinsky ferrum = železo).

Feromagnetické látky: železo, kobalt, nikl (a ocel, protože je hlavně ze železa).

Magnet přitáhne

hřebík, sponku, špendlík, žiletku, ocelový šroubek, železné piliny, dvířka lednice

Magnet nepřitáhne

dřevo, papír, plast, sklo, gumu – ale ani měď, hliník, zlato, stříbro. Hliníková plechovka od limonády se k magnetu nepřichytí.

Fígl na test: „Je to kov, tak to magnet přitáhne“ – není pravda. Zapamatuj si trojici železo – kobalt – nikl. Ostatní běžné kovy magnet nepřitahuje.

Zmagnetování

Ocelový špendlík, hřebík nebo žiletku můžeš proměnit v magnet. Přejížděj po nich jedním pólem magnetu pořád stejným směrem (ne tam a zpátky), asi 20×. Pak špendlík sám přitáhne jiný špendlík.

Tak si můžeš vyrobit i vlastní kompas: zmagnetovanou jehlu polož na korek, který plave ve vodě. Jehla se natočí k severu.

4. Magnetické pole

Magnet působí na hřebík, i když se ho nedotýká. V okolí každého magnetu je totiž magnetické pole. Nevidíš ho, ale můžeš ho „zviditelnit“: polož na magnet papír a nasyp na něj železné piliny. Piliny se seřadí do čar.

Těmto čarám říkáme indukční čáry. Kreslíme je se šipkami.

Indukční čáry vycházejí ze severního pólu N a vstupují do jižního pólu S.
U pólů jsou čáry nejhustší – tam je pole nejsilnější.

Malý magnet na špičce, který se může volně otáčet, se jmenuje magnetka (střelka). Když ji dáš k magnetu, natočí se ve směru indukčních čar.

Něco navíc: Magnetické pole nemají jen magnety. Když drátem teče elektrický proud, vznikne kolem drátu taky magnetické pole – magnetka položená vedle drátu se vychýlí. Elektřina a magnetismus spolu úzce souvisejí.

5. Země je velký magnet

Proč se magnetka kompasu vždycky natočí k severu? Anglický lékař William Gilbert přišel už v 16. století na to, že Země se chová jako obrovský magnet. Kolem Země je magnetické pole a magnetka se natáčí podle něj.

U severního zeměpisného pólu leží jižní magnetický pól.
U jižního zeměpisného pólu leží severní magnetický pól.

Zní to divně? Vzpomeň si: nesouhlasné póly se přitahují. Severní pól magnetky míří na sever – a přitahuje ho tam jižní magnetický pól Země.

Magnetické a zeměpisné póly nejsou úplně na stejném místě – jsou od sebe kus vzdálené. Proto je magnet uvnitř Země na obrázku trochu nakloněný.

Indukční čáry magnetického pole Země vedou přibližně od jihu k severu – podél poledníků. Magnetka se proto natáčí sever–jih.

Fígl na test: Poledníky vedou od pólu k pólu (sever–jih), stejně jako magnetka. Rovnoběžky vedou kolem Země (západ–východ) – podél nich magnetka neukazuje.

Co souvisí se zemským magnetickým polem

Souvisí ✓

kompas – magnetka se natáčí podle pole Země
polární záře – pole Země stáčí částice ze Slunce k pólům, kde rozzáří vzduch
orientace některých ptáků při tahu

Nesouvisí ✗

střídání ročních období – to způsobuje sklon zemské osy, když Země obíhá kolem Slunce
kalkulačka – ta počítá díky elektřině

6. Kompas a světové strany

Kompas (a podobně i buzola) má uvnitř malou magnetickou střelku. Ta se natočí podle magnetického pole Země: její severní konec (obvykle červený) ukazuje k severu.

Zkratka	Anglicky	Česky
N	North	sever
E	East	východ
S	South	jih
W	West	západ
NE	North-East	severovýchod
NW	North-West	severozápad
SE	South-East	jihovýchod
SW	South-West	jihozápad

Po směru hodinových ručiček: N – E – S – W (sever – východ – jih – západ).

Fígl na test: Pořadí N–E–S–W si zapamatuješ větou z angličtiny „Never Eat Soggy Waffles“ (Nikdy nejez rozmočené vafle) – nebo si vymysli vlastní. Složené směry čteš jako v češtině: nejdřív sever/jih, pak východ/západ. SW = South + West = jiho + západ = jihozápad.

7. Otázky a odpovědi

Zkus si nejdřív odpovědět sám. Pak klikni na otázku a podívej se na odpověď.

Které látky magnet přitahuje?

Feromagnetické látky: železo, kobalt, nikl (a ocel).

„Fero“ je od latinského ferrum = železo.

Souvisí funkce kompasu se zemským magnetickým polem?

Ano.

Kompas funguje právě díky magnetickému poli Země – střelka se natočí podle něj.

Souvisí střídání ročních období se zemským magnetickým polem?

Ne.

Roční období způsobuje sklon zemské osy, když Země obíhá kolem Slunce.

Souvisí polární záře se zemským magnetickým polem?

Ano.

Magnetické pole Země stáčí částice ze Slunce k pólům a tam vzniká polární záře.

Jak vedou indukční čáry magnetického pole Země?

Přibližně podél zemských poledníků (sever–jih).

Magnetka se natáčí sever–jih. Rovnoběžky vedou kolem Země západ–východ.

Zapiš si do sešitu

SW = jihozápad
NW = severozápad
NE = severovýchod
SE = jihovýchod

8. Test

Klikni na odpověď. Hned uvidíš, jestli je správně, a proč. Na konci zkus test celý znovu – dokud nebudeš mít všechno.

0 / 0

9. Tahák na jednu stranu

Magnet

Dva póly: severní N a jižní S. Nejvíc přitahuje na pólech, uprostřed je neutrální pásmo.
Rozlomený magnet = dva magnety, každý má N i S. Samostatný pól neexistuje.
Přírodní magnet = magnetovec (název od oblasti Magnésia); umělé magnety vyrábějí lidé.

Magnetické síly

Nesouhlasné póly (N–S) se přitahují, souhlasné (N–N, S–S) se odpuzují.
S rostoucí vzdáleností síly rychle slábnou.
Přitahuje jen feromagnetické látky: železo, kobalt, nikl (i ocel). Ne: dřevo, plast, sklo, papír, měď, hliník, zlato, stříbro.
Ocelovou jehlu zmagnetuješ přejížděním magnetem jedním směrem.

Magnetické pole

Je kolem každého magnetu. Ukážou ho železné piliny.
Indukční čáry: vycházejí z N, vstupují do S, nejhustší u pólů. Magnetka se natočí ve směru čar.
Kolem drátu s proudem je taky magnetické pole.

Země je magnet (W. Gilbert, 16. stol.)

U severního zeměpisného pólu je jižní magnetický pól, u jižního zeměpisného severní magnetický. Nejsou přesně na stejném místě.
Indukční čáry Země vedou přibližně podél poledníků (sever–jih).
Souvisí: kompas, polární záře, orientace ptáků. Nesouvisí: roční období, kalkulačka.

Světové strany

N sever · E východ · S jih · W západ (po směru hodinových ručiček)
NE severovýchod · NW severozápad · SE jihovýchod · SW jihozápad