9. Lorentz-erő, a Föld mágneses tere

Előző órán láttuk, hogy a mágneses tulajdonság mögött elektromos áram, azaz mozgó töltés húzódik meg. Vagyis mozgó töltés mágneses mezőt kelt. Remélhetőleg mindenkiben felmerül a kérdés, hogy akkor eszerint a mágneses mezőnek hatnia kell a töltésekre, legalábbis a mozgó töltésekre. Hiszen a természeti törvények szeretik a szimmetriát.

9.1. Közelíts fekete-fehér televízió képernyőjéhez, vagy katódsugárcsőhöz rúdmágnessel!

 

Maximális eltérülést akkor tapasztalunk, ha a mágneses indukcióvektor merőleges a mozgó töltések sebességére. Tehát a mágneses mező csak mozgó töltésekre hat, fejt ki erőt. És ezekre is csak akkor, ha van a mágneses mező indukcióvektorának a mozgó töltések sebességére merőleges összetevője. A vezetőben folyó elektromos áram is mozgó töltéseket jelent, ezért a mágneses mező, ha az indukció vektora nem párhuzamos a vezetővel, akkor erőt fejt ki az áramvezetőre is. A mágneses mező által a mozgó töltésre kifejtett erőt Lorentz (1853-1928) holland fizikusról Lorentz-erőnek nevezték el.

Az elektromos részecskék mágneses eltérítése a mindennapi technikában is jelentős szerepet kap. A régi katódsugárcsöves televíziókban a vízszintes és függőleges eltérítő tekercspárok mágneses mezejével biztosították, hogy az elektronsugár nagy sebességgel soronként balról jobbra és felülről lefelé végigpásztázza a képernyőt. Az elektronmikroszkópokban is mágneses mezőkkel térítik el az elektronokat. A tömegspektroszkópiának is egyik fő módszere az ionizált részecskék mágneses mezőkkel történő eltérítése.

9.2. Nézz utána, hogy milyen jelentős felfedezés fűződik J.J. Thomson nevéhez!
 

A kép a Föld mágneses terének szerkezetét szemlélteti.

9.3. Internet segítségével keresd meg az alábbi fogalmak meghatározásait!
• mágneses deklináció
• pólusváltás
• Sarki fény (ennek keletkezését írd le vázlatszerűen)
9.4. 3-4 fős csoportokban írjatok fantasztikus novellát, mely a Föld mágneses mezejével, annak megváltozásával kapcsolatos katasztrófához köthető! Legyen természettudományos alapja, a jelenséget az olvasó értse is meg, azaz ismertetéséről ne feledkezzetek meg!

Lorentz-erő, mágneses deklináció, pólusváltás