O zjawiskach
magnetycznych
(elektromagnetyzm)
10
O zjawiskach magnetycznych
(elektromagnetyzm)
185 Wyjmij magnes ze starego głoS
nika i sprawdx
, czy przyciąga srebro,
złoto, monety, aluminium, drewno, żelazo, stal i inne substancje.
Odpowiedz na pytanie: Czy wszystkie substancje zachowują się jednakowo
w polu magnetycznym wytwarzanym przez magnes?
186 Płynący przez przewodnik prąd elektryczny wytwarza pole magnetyczne.
a Jaki biegun magnetyczny powstaje
przed rysunkiem w każdym przypadku?
b Narysuj kilka linii pola magnetycznego, wytwarzanego przez prąd elek-
tryczny płynący w zwojnicach. Zaznacz zwroty tych linii i bieguny zwojnic.
c Narysuj kilka linii pól magnetycz-
nych wytworzonych przez prostolinio-
we przewodniki, w których płynie prąd.
Zaznacz na rysunkach zwroty linii pola.
*
187 Jaką rolę odgrywa elektromagnes w funkcjonowaniu modelu urządze-
nia, które może mierzyć iloS
ć cieczy w zbiorniku, np. paliwa w baku samochodo-
wym.
118 Rozwiązania na str. 270
Zadania 10
dx
wignia dwustronna
z przymocowaną
do niej sztywno
wskazówką
zamocowana
na stałe
sprężyna
płytka żelazna
miękki przewód
oS
obrotu
opornik
elektromagnes
pływak, który styk
unosi się na przesuwający się
powierzchni cieczy po zwojach opornika
ciecz
188 Między dwoma biegunami magnesu podkowiastego zawieszono zgięty
drut aluminiowy ABCD, jak pokazuje rysunek 1. Jego końce dołączone są do
zacisków przykręconych do drewnianej, poziomo ustawionej listewki (podpórek
podtrzymujących listewkę nie narysowano, aby nie komplikować rysunku). Gdy
zamkniemy obwód, drut zostaje odchylony od położenia początkowego do poło-
żenia, pokazanego na rysunku 2., w którym się zatrzymuje.
ZASILACZ
V A
D
A
C
B
1.
Rozwiązania na str. 270, 271 119
F
E
O zjawiskach magnetycznych
(elektromagnetyzm)
a* Odpowiedz na następujące pytania:
1. Na który odcinek (lub na które od-
cinki) drutu działa siła magnetycz-
D
na, która odchyliła go od położenia
A
równowagi?
2. Który biegun magnesu jest biegu-
nem północnym, a który południo-
C
wym?
B
3. Jakie siły działają na odcinek BC
drutu na rysunku 1., a jakie na ry-
sunku 2.? Podaj x
ródła tych sił. Czy
2.
siły te równoważą się na rys. 1.?
Czy równoważą się na rys. 2.? Dla-
czego tak sądzisz?
b** Na rysunku 3. narysuj starannie siły,
które działają na odcinek BC aluminiowego
drutu (rysunek 3. stanowi przekrój drutu i
magnesu płaszczyzną pionową).
c** Co zmieniłoby się na rysunku 3., a co
pozostałoby bez zmian, gdybyS
my zamienili
bieguny magnesu i równoczeS
nie odwrotnie
3.
dołączyli obwód do biegunów x
ródła?
*
189 Na podstawie znajomoS
ci zjawiska indukcji elektromagnetycznej od-
powiedz na pytania, dotyczące zachowania wiszącego na nici aluminiowego pie-
rS
cienia.
a W pobliżu pierS
cienia spoczywa magnes.
Czy w pierS
cieniu płynie prąd indukcyjny?
Czy pierS
cień w jakiS
sposób się porusza?
N S
b Magnes przesuwamy w stronę pierS
cie-
nia. Czy w pierS
cieniu płynie prąd induk-

cyjny? JeS
li tak  jaki jest jego kierunek?
N S
Dlaczego pierS
cień odchyla się w lewo?
120 Rozwiązania na str. 271, 272
Zadania 10
W którą stronę odchylałby się pierS
cień, gdybyS
my zbliżali do niego magnes
ustawiony w stronę pierS
cienia biegunem S?
W którym kierunku płynąłby wtedy prąd elektryczny w pierS
cieniu?
c Magnes odsuwamy od pierS
cienia.
Czy w pierS
cieniu płynie prąd indukcyjny?

Jaki jest jego kierunek?
N S
Dlaczego pierS
cień odchyla się w prawo?
d W którą stronę odchyla się teraz pierS
-
cień ? Jaki jest kierunek prądu indukcyjne-

go w tym pierS
cieniu?
S N
190 PierS
cień z drutu umocowano w płaszczyx
nie pionowej, jak pokazuje
rysunek. Z obu stron pierS
cienia zbliżamy do niego z taką samą szybkoS
cią dwa
magnesy sztabkowe, zwrócone do pierS
cienia biegunami:
1. północnymi (rys. 1.),
2. południowymi (rys. 2.),
3. jeden północnym, drugi południowym (rys. 3.).

NSS
NSN

1. 2. 3.
Rozwiązania na str. 272, 273 121
O zjawiskach magnetycznych
(elektromagnetyzm)
a* Czy w pierS
cieniu w każdym z tych przypadków płynie prąd indukcyjny,
a jeS
li tak, to jaki jest jego kierunek w porównaniu z ruchem wskazówek zega-
ra? Uzasadnij odpowiedx
.
b* Jak zmienią się odpowiedzi na pytania postawione w punkcie a, gdy pręd-
koS
ci obu poruszających się magnesów mają takie same wartoS
ci, ale zgodne
zwroty (tzn. jeden magnes zbliża się do pierS
cienia, a drugi oddala się od niego
 rysunki 1', 2' i 3').

NSS
NSN

1'. 2'. 3'.
c** PierS
cień jest umocowany za pomocą sprężynek, więc może się wychy-
lać z położenia równowagi. W których przypadkach (1, 2, 3, 4, 1', 2', 3') pierS
-
cień ulegnie wychyleniu? W którą stronę pierS
cień się wówczas wychyli? Wy-
jaS
nij dlaczego.
*
191 Dwie zwojnice nawinięte tak, jak pokazuje rysunek, tworzą obwód za-
mknięty. Do dolnej zwojnicy zbliżamy magnes (patrz rysunek na następnej
stronie).
a Zbadaj, jaki będzie kierunek prądu indukcyjnego w zwojnicach podczas
zbliżania magnesu  zaznacz ten kierunek strzałkami na zwojach obu zwojnic.
Oznacz także odpowiednie bieguny przy końcach zwojnic.
b Jak zachowa się miedziany pierS
cień umocowany na sprężynkach u wylotu
drugiej zwojnicy, gdy zaczynamy zbliżać magnes?
c Jak zachowa się ten pierS
cień, gdy zaczynamy oddalać magnes od zwojni-
cy? WyjaS
nij dokładnie rozumowanie, które doprowadziło cię do sfor-
mułowania odpowiedzi na pytanie b i c.
122 Rozwiązania na str. 273, 274
Zadania 10
N S
*
192 Magnes sztabkowy obraca się
A
wokół osi prostopadłej do płaszczyzny ry-
sunku między dwiema cewkami A i B
połączonymi z żarówką.
N
a Czy żarówka może S
wiecić?
żarówka
b Czy prąd płynący przez żarówkę
S
ma stale ten sam kierunek, czy też kie-
oS
obrotu
runek prądu się zmienia?
B
*
193 Magnes sztabkowy porusza się
w polu magnetycznym elektromagnesów.
Prądem elektrycznym zasila się tylko te
elektromagnesy, między którymi znajduje 1
się akurat magnes. Pozostałe są odłączo-
ne. Rysunki przedstawiają trzy kolejne
położenia magnesu.
N S
a Gdyby zbudować prawdziwe urzą-
dzenie działające na przedstawionej na
rysunkach zasadzie, to czy byłaby to
prądnica, czy silnik elektryczny? Uza-
sadnij odpowiedx
.
Rozwiązania na str. 274 123
S
N
O zjawiskach magnetycznych
(elektromagnetyzm)
b Czy odstępy czasu, w których włą-
cza się kolejne elektromagnesy, są jed-
2
nakowe, czy może coraz krótsze lub co-
raz dłuższe?
N S
3
N S
194 Prąd elektryczny jest przesyłany z elektrowni często na bardzo duże od-
ległoS
ci. Aby straty energii elektrycznej przy przesyłaniu były jak najmniejsze,
prąd elektryczny przesyła się tzw. liniami wysokiego napięcia. (PoproS
rodziców,
by ci pokazali taką linię w pobliżu miejscowoS
ci, w której mieszkasz.) Wszystkie
domowe urządzenia elektryczne są dostosowane do napięcia 220 V, dlatego na
obrzeżach każdej miejscowoS
ci znajduje się transformator obniżający wysokie
napięcie z powrotem do 220 V.
a Oblicz, ile razy więcej zwo-
jów musi zawierać uzwojenie pier-
wotne transformatora w porów-
naniu z liczbą zwojów uzwojenia
14960 V 220 V
wtórnego, by obniżyć napięcie z
14960 V do 220 V.
b Ile wyniosi przekładnia tego
transformatora?
124 Rozwiązania na str. 274, 275
S
N
S
N
Zadania 10
**
195 Wiesz, że zwojnica, przez którą pły-
nie prąd, wytwarza na zewnątrz pole magnetyczne
podobne do pola magnesu sztabkowego.
Między dwie zwojnice, w których płyną prądy o
kierunkach zaznaczonych na rysunku, wpada
wiązka elektronów, tak jak pokazuje rysunek
(załóż, że wszystkie elektrony mają taką samą
prędkoS
ć).
a Co możesz powiedzieć o fragmencie toru
elektronów pomiędzy zwojnicami?
b Co możesz powiedzieć o dalszym torze
cząstek, tzn. gdy miną już ten obszar?
c Jaka byłaby różnica w kształcie toru cząs-
tek, gdyby w zwojnicach płynął silniejszy prąd? Czy szybkoS
ć elektronów
uległaby zmianie?
d Czy znasz jakieS
urządzenie (jakie?), w którym to zjawisko znalazło zasto-
sowanie?
*
196 Fale elektromagnetyczne to rozchodzące się w przestrzeni, przeni-
kające się wzajemnie, zmienne pola elektryczne i magnetyczne. W zależnoS
ci od
częstotliwoS
ci mają różne własnoS
ci i wykorzystuje się je w różnych urządze-
niach, np.: lampach kwarcowych, aparatach do przeS
wietlania, lampach do
nagrzewania, diatermii, tomografach rezonansu magnetycznego, bombach kobal-
towych do naS
wietlania w chorobach nowotworowych, telewizorach, radiood-
biornikach, radarze, telefonach komórkowych, kuchenkach mikrofalowych, nok-
towizorach, pilotach telewizyjnych, urządzeniach oS
wietleniowych, opiekaczach
Rozwiązania na str. 275 125
radiowe
widzialne
UKF
długie
krótkie
S
rednie
podczerwone
ultrafioletowe
mikrofale
gamma
fale
fale
promieniowanie
promieniowanie
rentgenowskie
fale
fale
O zjawiskach magnetycznych
(elektromagnetyzm)
do grzanek, alarmach samochodowych, urządzeniach do sterylizacji i wielu in-
nych.
Na schemacie wymieniono rodzaje fal elektromagnetycznych.
a JeS
li potrafisz, przyporządkuj urządzenie temu rodzajowi fal elektroma-
gnetycznych, który się w tym urządzeniu wykorzystuje.
b A może, korzystając z różnych x
ródeł (encyklopedie, internet), sam dodasz
do tej listy jakieS
urządzenie wykorzystujące fale elektromagnetyczne, które
nie zostało wymienione powyżej.
197 W poniższej tabeli odszukaj częstotliwoS
ć, na której Polskie Radio na-
daje program 1. w twoim regionie. Sprawdx
to, nastawiając swój radioodbiornik
na tę częstotliwoS
ć. Odszukaj w internecie częstotliwoS
ci, na których nadawane
są twoje ulubione programy.
CzęstotliwoS
ć
Region MiejscowoS
ć
(MHz)
Bogatynia 102.8
DolnoS
ląskie
Góra, Brzeg Dolny, Milicz, OleS
nica,
87.7
Oława, Trzebnica, Wołów, Wrocław
Lubelskie Szczebrzeszyn, ZamoS
ć 105.7
Gorzów Wielkopolski, Kostrzyń, Między-
105.4
rzecz, Międzychód, Strzelce Krajeńskie
Lubuskie
Krosno Odrzańskie, Lubsko, Nowa Sól,
104.0
Sulechów, Zielona Góra
Łódż, Pabianice, Bełchatów, Piotrków
Łódzkie Trybunalski, Sieradz, Wieluń, Zduńska 107.3
Wola, Brzeziny
OS
więcim, Wadowice, MyS
lenice 97.9
Małopolskie
Kraków 104.8, 97.9
Góra Kalwaria, Grodzisk Mazowiecki,
Mazowieckie Nowy Dwór, Otwock, Piaseczno, Prusz- 92.0
ków, Warszawa, Wołomin
126 Rozwiązania na str. 275
Zadania 10
CzęstotliwoS
ć
Region MiejscowoS
ć
(MHz)
Brzeg, Głubczyce, Głuchołazy, Krapkowi-
94.5
ce, Nysa, Opole
Opolskie
Kędzierzyn Kożle, Strzelce Opolskie 97.9, 94.5
Jarosław, Przeworsk, Leżajsk, Łańcut 100.0
Podkarpackie
Rzeszów 105.8
Podlaskie Białystok 106.4
Gdańsk 89.5
Pomorskie
Gdynia, Sopot 97.2
Bielsko-Biała, Cieszyn, Skoczów, Wisła,
Żywiec, Częstochowa, Kłobuck, Lubli-
niec, Szczekociny, Bytom, Chorzów,
R
ląskie Chrzanów, Gliwice, Katowice, Mikołów, 97.9
Przczyna, Racibórz, Rybnik, Sosnowiec,
Tarnowskie Góry, Tychy, Wodzisław
R
ląski, Zabrze, Zawiercie
Warmińsko-mazurskie Olsztyn 97.3
Rawicz 87.7
Wielkopolskie
Poznań 89.1
Barlinek, Dębno, MyS
libórz 105.4
Kołobrzeg 101.5
Zachodnio-pomorskie
Szczecin 96.3
R
winoujS
cie 107.7
127