Электромагнитные явления. Постоянные магниты

главная : оставить замечания или карта раздела : автора

введение в МКТ : системы счисления : основы логики : первые шаги : flash для всех : excel начинающим : карта


Электрон является носителем магнитного момента,
не связанного с его движением в пространстве.

Разбор слайдов анимации мультимедиа учебника:
Электромагнитные явления. Постоянные магниты

Примечание. Все комментарии, опубликованные ниже, не могут являться рекомендациями к действию, поскольку выражают субъективное мнение, которое, в сою очередь, может быть ошибочным и его можно оспорить здесь

Слайд №1

Первый слайд ставит обучающую цель, игнорируя существование развивающей и воспитательной составляющей, а ведь они должны быть неразрывны. Общие замечания смотреть здесь - статичный текст, подмена триединой цели

Слайд №2

Этот слайд начинается словами: "В предыдущем уроке...". Вопрос спорный - знакомятся в уроке или на уроке, походит на проблему "жития" россиян и украинцев. Россияне утверждают, что они живут в России, а украинцы - на Украине. Те, в свою очередь, возражают, что это они живут в Украине. Но поскольку мы- то живем в России, правильнее будет все - же сказать "На предыдущем уроке..."

Демонстрация прилипания гвоздей, на мой взгляд, тоже отображена ошибочно, поскольку магнит подносят сверху, а гвозди равномерно "едут" к нему по горизонтали, как будто горизонтальная составляющая магнитной силы равна силе трения, а вертикальная и вовсе отсутствует, тем самым, демонстрируя анизотропию, понять бы какую...

В качестве альтернативы ниже представлены две интерактивные анимации, позволяющие наблюдать за взаимодействием постоянных магнитов с стальными канцелярскими скрепками в разноцветных немагнитных кембриках и железными шурупами

 

Слайд №3

- На анимации данного слайда показано, как электроны вращаются в одном случае по часовой стрелке, а в другом - противоположно относительно ядра атома. Однако представления квантовой механики не позволяют считать, что электроны движутся вокруг ядра по сколько-нибудь определённым траекториям, а стало быть нарисовать или даже просто предвидеть - в какую сторону вращается электрон в данный момент времени невозможно.

Современная теория магнетизма подтвердила гипотезу Ампера лишь частично, поскольку выяснилось, что «молекулярные» токи действительно существуют: они обусловлены движением электронов в атомах. Однако магнитное взаимодействие, связанное с этими токами, не может объяснить существования постоянных магнитов: во-первых, магнитное взаимодействие таких токов слишком слабо, во-вторых, эти токи ориентированы хаотично.

«Секрет» постоянных магнитов оказался в другом. Выяснилось, что каждый электрон (о существовании которых Ампер, конечно, не мог знать) сам по себе является микроскопическим магнитом в следствии его вращения, но не вокруг ядра атома, а вокруг собственной оси. Это вращение было названо спином.

Спин от англ. spin, буквально — вращаться, крутиться — собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу. Осенью 1925 г Дж. Уленбек и С. Гаудсмит уточнили и постулировали, что электрон является носителем "собственных" механического и магнитного моментов, не связанных с движением электрона в пространстве.

Такие области одинаковой ориентации называют «доменами». Каждый домен представляет собой крошечный магнитик, поэтому любой железный образец является как бы совокупностью очень маленьких магнитиков. А стало быть, и рисовать нужно не вращающиеся по орбитам электроны, а домены - маленькие магнитики присущие каждому веществу, но с различной ориентацией, обусловленной свойствами конкретного вещества. Например в ненамагниченном железе домены распологаются хаотично и оно не является магнитом. Но после намагничивания все домены выстраиваются в строго определенном порядке и железо стновится постоянным магнитом.

Намагничивание железа в сильном магнитном поле

Слайд №4

- Начинается "скучным" текстом: "Положим магнит в коробочку с мелкими железными опилками. Если достать магнит, мы увидим...".

А если просто посыпать металлическую стружку на магнит, или не доставать магнита из коробочки, то, что - не прилипнут? И далее идет столь же "скучная" и невыразительная статичная графика, лучше уж видео фрагмент какой - нибудь вставить. Кстати, вот совершенно случайно нашел на просторах Интернет. Отличная демонстрация магнитных линий постоянного магнита и ни какие слова тут не нужны и про два полюса все понятно, и про "принятый" окрас в синий и красный... К сожалению, автор - неизвестен

Слайд №5 .

- По данному слайду только одно замечание, может быть, стоило показать, как магнит распилили, а так кажется, что он сам разделился и после чего перекрасился в соответствующие цвета без постороннего участия.

Слайд №6

- Синим по - белому написана рекомендация: Поднесите магнит к магнитной стрелке разными концами. Посмотрите, в какую сторону повернется стрелка.

Поднес первый раз магнит к стрелке, (смотреть скрин №1) вроде написано было, что одноименные полюса магнитов отталкиваются, а у меня почему - то они притянулись.

Ага, думаю, слишком высоко магнит поднял, вот стрелка и "глюканула". Дай-ка, ниже пройдусь и увижу отталкивание. Ан, нет! Она и в этом положении притянулась одноименным полюсом (смотреть скрин №2) .

Понес магнит через центр, а стрелка даже и не шелохнулась! Сместился ниже - понес в обратную сторону. Та - же картина.

1 2 3 4

"Вывод, если попытаться обойти стрелку с краю, то она притягивается одноименным концом, а если по центру пройтись, то не реагирует."

Но, что - то мне подсказывает, что это неверный вывод, поэтому придется новый сценарий писать для данного слайда, такой чтобы одноименные полюса всегда отталкивались, а разноименные притягивались, независимо от того, что, как и куда подносить...

Эти интерактивные анимации, позволяют изучить взаимодействие постоянного магнита со стрелкой компаса

Слайд №7 - Сбивает с толку нумерация рисунков, и их путаное именование. На одних слайдах они называются рисунками, а на других - моделями. А вот уловить разницу или принцип их именования и нумерации очень трудно. К примеру, на слайдах 2 и 3 показаны анимации, но у автора они идут почему - то, как рисунки 4.7 и соответственно - 4.8, а на четвертом слайде точно рисунок 4.9. А на слайде под номером 5 - Модель 4.10.

Может быть, моделями автор называет ту анимацию, у которой есть кнопка СТАРТ, но где тогда модель 4.9, да и следующий слайд знакомит нас с моделью 4.11, но ни какой стартовой кнопки нет. Потерянные нами номера моделей оказались на ролике 4.2 Магнитное поле катушки с током.

Ну, вот и разобрались, моделями автор называет интерактивную анимацию, т.е. рисунок или анимацию, в которой пользователь может что - либо изменить, а без таковых возможностей так и называются рисунками. И что, данный слайд проходит без замечаний?

Как в народе говорят - покажи хорошему инспектору телеграфный столб и он до него "докопается". Так и у критикующих, если уж собрались выискивать ошибки, с целью их ликвидации, то надо искать и исправлять. А раз так, то давайте взглянем на текстовое сопровождение к рисунку: Рисунок 4.10 Магнитные линии магнитного поля постоянных магнитов (а) и двух магнитов (б)

Замечаете, масло - масляное. Магнитные линии магнитного поля, а скажите-ка, у каких еще полей есть магнитные линии. Таких полей, кроме магнитного, больше нет. А стало быть, словосочетание магнитного поля в заголовке, как минимум - лишнее. Краткость - сестра таланта.

После сокращения заголовка становится очевидна и еще одна ошибка уже смысловая: Магнитные линии постоянных магнитов (а) и двух магнитов (б)

Вначале идут постоянные магниты, это понятно, а что еще за разновидность магнитов - "двух", или это число. Если так, то в чем разница между (а) и (б), ведь постоянных магнитов и показано ровно два. Первый - полосовой, второй - дугообразный, других, увы - не изображено. Следовательно, правильнее было бы написать так: Магнитные линии постоянных магнитов (а). Магнитные линии между одноименными и разноименными полюсами (б)

Вроде все понятно, но очень уж длинно, поэтому пытаемся сократить, не теряя смысла: Магнитные линии вокруг постоянных магнитов (а) и между их полюсами (б). А по мне так, будет просто и понятно, если написать так: Рисунок 4.10. Магнитные линии постоянных магнитов

Слайд №8 - Повторение (статичное дублирование), такое изображение уже было и его ошибки разобраны здесь: Электромагнитное поле. Индукция магнитного поля


  © Северобайкальск, Russia
Александр Козлов, 2006-2018