עמוד:272

לצורך מדידת הרכיב האופקי של השדה המגנטי של כדור הארץ, תלמידה בנתה סילונית שבה צפיפות . 15 הליפופים ) מספר הליפופים ליחידת אורך ( היא . היא שמה מצפן במרכז הסילונית וסובבה אותה עד שציר הסילונית התלכד עם הכיוון המאונך למחט המצפן ) ראו תרשים א ( . התלמידה חיברה בטור אל הסילונית נגד משתנה, אמפרמטר ומקור מתח . היא הזרימה זרמים שונים במעגל החשמלי ובכל פעם מדדה את עוצמת הזרם I ) במיליאמפרים ( ואת זווית הסטייה a של מחט המצפן ביחס לכיוון צפון . התלמידה סרטטה גרף של tan a כפונקציה של I ) ראו תרשים ב ( . סרטטו את כיווני השדות המגנטיים הפועלים על מחט המצפן ) במצב שבו עובר זרם במעגל החשמלי ( . א . סמנו בתרשים זה את הכיוון צפון ואת הזווית a . פתחו ביטוי עבור tan a כפונקציה של I . ב . חשבו בעזרת הגרף את הרכיב האופקי של השדה המגנטי ג . של כדור הארץ . התלמידה הציבה את המצפן בקצה הסילונית ) תרשים ג ( ד . והזרימה דרכה זרם . האם זווית הסטייה של מחט המצפן ביחס לכיוון צפון הייתה שונה מזווית הסטייה שהייתה במצב שבו המצפן היה במרכז הסילונית ? נמקו . תלמיד מתח תיל ישר וארוך על פני שולחן אופקי בכיוון צפון - . 16 דרום ) של השדה המגנטי הארצי ( . אל התיל הוא חיבר בטור מקור מתח, נגד משתנה ואמפרמטר . התלמיד הציב מצפן בגובה r מעל התיל, כך שמישור המצפן מקביל לפני השולחן . התלמיד שינה את הגובה r כמה פעמים . בכל פעם הוא כיוון את הזרם בעזרת הנגד המשתנה, ובדק מה עוצמת הזרם שבה מחט המצפן סוטה בזווית של ˚ 30 ביחס לכיוון שאליו היא הצביעה כאשר לא עבר זרם בתיל . תוצאות המדידות מוצגות בטבלה שלפניכם . 12345 ] r [ cm I [ A ] 0 . 871 . 752 . 63 . 54 . 3 על פי הנתונים המוצגים בטבלה, סרטטו גרף של הזרם I כפונקציה של גובה המצפן r . א . הראו כי שיפוע הגרף הוא : . ב . B בעזרת שיפוע הגרף . ג . חשבו את E התלמיד כתב בטבלה שהזרם המתאים לגובה 3 ס"מ הוא ] A [ 60 . 2 ולא ] A [ 6 . 2 . הסבירו מדוע . ד . במצב שבו לא זורם זרם בתיל, קבעו בלי לנמק אם הקוטב הצפוני של מחט המצפן : ה . פונה אל הקוטב המגנטי הארצי הצפוני או אל הקוטב המגנטי הארצי הדרומי . ] 1 [ פונה בקירוב אל הקוטב הגיאוגרפי הצפוני או בקירוב אל הקוטב הגיאוגרפי הדרומי . ] 2 [ 8 . 0 7 . 0 6 . 0 5 . 0 4 . 0 3 . 0 2 . 0 1 . 0 0 50 0 II tana 8 . 0 7 . 0 6 . 0 5 . 0 4 . 0 3 . 0 2 . 0 1 . 0 0 I [ mA ] 300 250 200 150 100 50 0 I tana II r צפון דרום תרשים ג II r צפון דרום תרשים ג תרשים א 272 פרק 15 הכוח המגנטי, שדה מגנטי של תיל, כריכה וסילונית

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר