Плазменный ветер 10 класс

земной атмосферы покрыты плазменной оболочкой-ионосферой. Солнце и звезды можно рассматривать

как гигантские сгустки горячей плазмы . Плазму используют как резец при плазменной резке и как шлифовальный камень при плазменной шлифовке и травлении поверхностей. Основное будущее плазмы связано с той ролью, какую она призвана сыграть в решении одной из важнейших проблем нашего века – овладении энергией термоядерного синтеза.

идущего от Солнца и его влияния на жизнь Земли.
Задачи:

ветра меняет конфигурацию геомагнитного поля Земли.

точная математическая модель поведения солнечного

ветра

влияние четвертый вид состояния вещества-плазма. Разработанный лабораторный практикумом позволяет на

этапе школьного изучения физики заглянуть в мир четвертого состояния вещества-плазма.

произнесено физиологами в середине XIX в.; оно обозначало бесцветную жидкую

компоненту крови, молока или живых тканей.
Такой смысл имело слово до 1929г., когда американский физик, химик и изобретатель , Нобелевский лауреат и к тому же бизнесмен-администратор Ирвинг Ленгмюр назвал плазмой особое состояние ионизованного газа.

состоянии плазмы т. е. в виде ионизированного газа, в котором

атомы диссоциированы на положительные и отрицательные ионы, а также электроны.
За пределами земной атмосферы мы сталкиваемся с плазмой радиационных поясов и солнечного ветра. Однако в повседневной жизни наши встречи с плазмой весьма ограничены: это вспышка молнии, мягкое свечение северного сияния, проводящий газ внутри флуоресцентной трубки или неоновой рекламы и слабоионизованная плазма ракетных факелов. По-видимому , мы живём в той части Вселенной, Составляющей 1% её, где плазма естественным путём не возникает.

который в основном состоит из электронов, протонов и ядер гелия

(альфа-частиц), выбрасываемый во всех направлениях из солнечной короны. 
Резкие изменения скорости солнечного ветра взаимодействуют с магнитосферой Земли и вызывают магнитные бури.

которого располагается вблизи северного географического полюса, а северный - вблизи

южного. Электроны и протоны, попавшие из солнечного ветра в магнитное поле Земли, стекают в область полюсов, где достигают плотных слоев атмосферы и производят ионизацию и возбуждение атомов и молекул газов. Для этого они имеют достаточно энергии. Зеленое и красное свечение испускается возбужденными атомами кислорода, а инфракрасное и фиолетовое– ионизованными молекулами азота.

поле сыграло выдающуюся роль в эволюции Земли, в происхождении и

защите жизни на Земле.
Геомагнитное поле образует магнитосферу Земли, которая является природным барьером на пути плазменного ветра и космического излучения к поверхности Земли.
Радиационные зоны магнитосферы захватывают и удерживают частицы высоких энергий солнечного и космического излучений плазмы за пределами атмосферы Земли. Вспышки на солнце вызывают изменения интенсивности солнечного ветра, что в свою очередь является основной причиной возмущения геомагнитного поля и магнитосферы.

солнечного ветра на магнитное поле Земли».
Теория метода описания установки.
В каждой

точке на поверхности Земли вектор индукции магнитного поля имеет определенную величину и направление. Индукцию Вз магнитного поля Земли можно представить суммой горизонтальной Вг и вертикальной Вв составляющих: Вз = Вг + Вв. Измерив горизонтальную составляющую Вг можно определить значение вектора индукции магнитного поля в любой точке на поверхности Земли. Горизонтальную составляющую можно измерить с помощью тангенс-гальвонометра.      
   

числом витков n. В центре катушки в горизонтальной плоскости расположен

компас. Магнитная стрелка компаса при отсутствии тока в катушке расположена по магнитному меридиану Зумли NS. Если после установки катушки по ней пропустить ток, то магнитная стрелка повернется на некоторый угол . Объясняется это тем, что на магнитную стрелку будет действовать два поля: первое - горизонтальная составляющая магнитного поля Земли Вг и второе - созданное током поле Вв Под действием этих полей магнитная стрелка займет положение равновесия.

угла α поворота стрелки ,с использованием формулы

n (где μо – магнитная

постоянная, равная 4π∙10-7 Гн/м , μ- магнитная проницаемость среды, для воздуха μ=1) можно определить значение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли Вг 

катушки тангенс-гальванометра
в плоскости магнитного меридиана так,
чтобы один конец

стрелки совпал с "0".
3.Замкнуть цепь и с помощью реостата установить силу тока, при которой угол отклонения стрелки будет близок 300. Измерить угол α1.
4.Повторить измерения углов отклонения стрелки при других, но больших значениях силы тока, вызывающих отклонение на углы с шагом 50.
5.Разомкнуть ключ .

n для каждой силы тока вычислить
горизонтальную составляющую Вг Земли . Число витков n=5 , R=0,071м.
3.Вычислить среднее значение вектора индукции Вг ср магнитного поля.
4.Вычислите абсолютную погрешность по формуле:∆Вг=│Вг ср-Вг│для каждого измерения.
5.Найти ∆Вг ср.
6. Рассчитать относительную ошибку по формуле δ=
7.Выполнить измерения Вг в разные дни. Сравнить полученные результаты с данными комплекса космического телескопа «Тесис» -
( ttp://www.tesis.lebedev.ru/magnetic_storms.html?m=2&d=6&y=2013)
в дни измерения магнитной составляющей Земли

∙100%

∙100%

-5Тл

Вг =(1,39 ±0,025) ∙10 -5Тл
5.02.2013- Вг =(1,35 ±0,021) ∙10 -5Тл
6.02.2013-

Вг =(1,31 ±0,025) ∙10 -5Тл

Данные изменения магнитного поля Земли космического телескопа «Тесис» -
( ttp://www.tesis.lebedev.ru/magnetic_storms.html?m=2&d=6&y=2013)

По полученным данным прослеживается четкая взаимосвязь
влияния плазменного ветра на магнитное поле Земли.

Измеренное магнитное поле в г. Медногорске в эти дни: 7.02.2013- Вг =(1,4 ±0,025) ∙10 -5Тл 8.02.2013- Вг =(1,41 ±0,021) ∙10 -5Тл
9.02.2013- Вг =(1,4 ±0,025) ∙10 -5Тл

Измеренное магнитное поле в г. Медногорске в эти дни:
10.02.2013- Вг =(1,34 ±0,03) ∙10 -5Тл
11.02.2013- Вг =(1,31 ±0,03) ∙10 -5Тл
12.02.2013- Вг =(1,39 ±0,029) ∙10 -5Тл

Измеренное магнитное поле в г. Медногорске в эти дни:
13.02.2013- Вг =(1,41 ±0,029) ∙10 -5Тл
14.02.2013- Вг =(1,49 ±0,03) ∙10 -5Тл
15.02.2013- Вг =(1,39 ±0,025) ∙10 -5Тл

Измеренное магнитное поле в г. Медногорске в эти дни:
27.02.2013- Вг =(1,3 ±0,035) ∙10 -5Тл
28.02.2013- Вг =(1,39 ±0,045) ∙10 -5Тл
01.03.2013- Вг =(1,67 ±0,045) ∙10 -5Тл

Измеренное магнитное поле в г. Медногорске в эти дни:
30.08.2014- Вг =(1,42 ±0,035) ∙10 -5Тл
31.08.2014- Вг =(1,31 ±0,035) ∙10 -5Тл01
01.08.2014- Вг =(1,3 ±0,045) ∙10 -5Тл

Измеренное магнитное поле в г. Медногорске в эти дни:
17.09.2014- Вг =(1,42 ±0,035) ∙10 -5Тл
18.09.2014- Вг =(1,42 ±0,05) ∙10 -5Тл
19.09.2014- Вг =(1,9 ±0,045) ∙10 -5Тл

Измеренное магнитное поле в г. Медногорске в эти дни:
28.09.2014- Вг =(1,42 ±0,035) ∙10 -5Тл
29.09.2014- Вг =(1,67 ±0,05) ∙10 -5Тл
30.09.2014- Вг =(1,3 ±0,05) ∙10 -5Тл

классе и в профильной группе 11 класса.

изучение плазмы призвано сыграть главную роль в решении одной из

важнейших проблем нашего века – овладении энергией термоядерного синтеза.
За последние годы применение плазмы существенно расширилось.
Работа представляет интерес как для фундаментальной, так и для прикладной науки. Процессы связанные с влиянием плазмы на жизнь на Земле можно исследовать и в школьном курсе физики.
В ходе выполнения исследо- вательской работы была разра- ботана методика определения влияния плазменного ветра на жизнь на Земли.

теоретические материалы
образования четвертого состояния вещества- плазма.

3.Разработан лабораторный практикум
«

Измерение горизонтальной составляющей магнитного
поля и влияния солнечного ветра на магнитное поле Земли».

5.Разработанный лабораторный практикум
апробирован с учениками 9 и 11 классов.

Гипотеза о влияние плазменного ветра на магнитосферу Земли полностью подтвердилась.

2.Изучен теоретический материал по влиянию
солнечного ветра на магнитное поле Земли.

4.Доказано влияние плазменного ветра на магнитосферу Земли
При использовании данных космического телескопа «Тесис».