Britský vzdělávací cyklus pro školy.
00:00:06 Česká televize uvádí
00:00:08 FYZIKÁLNÍ PROCESY
00:00:13 "Magnetizmus"
00:00:37 V létě přitahuje toto pobřeží stovky lidí
00:00:39 a je plné rekreačních člunů.
00:00:43 Voda dnes vypadá mírumilovně, ale když se počasí změní,
00:00:49 stane se moře nepředvídatelné a nebezpečné.
00:00:55 Dokonce i lodě vybavené nejmodernější navigací
00:00:58 mohou narazit na skálu.
00:01:01 Na dně moře skončilo jako vrak již mnoho lodí
00:01:03 a jsou provždy ztraceny.
00:01:05 Jedna společnost zve lidi k potápění,
00:01:08 zajímají je vraky lodí.
00:01:09 Jak ale poznají, kde se potápět?
00:01:13 Nejdůležitější zařízení, které máme, je magnetometr.
00:01:17 Rozpozná přítomnost magnetických kovů,
00:01:19 a tak najdeme vrak i pod mořem.
00:01:22 Magnetometr je extrémně citlivý typ detektoru kovů,
00:01:25 který je schopen rozpoznat pouze magnetické kovy
00:01:28 jako jsou železo nebo ocel.
00:01:31 Na displeji se obvykle zobrazí přímá čára.
00:01:35 Když ale do těsné blízkosti magnetometru
00:01:37 přineseme kladivo s ocelovou hlavou,
00:01:40 přístroj okamžitě zaznamenává změnu.
00:01:52 Richard dnes bere několik potápěčů
00:01:54 k hledání zbytků obchodní lodi jménem Saint Chamond.
00:02:02 Potopila se před více než osmdesáti lety.
00:02:13 Když se členové posádky domnívají,
00:02:15 že by už mohli být v blízkosti vraku,
00:02:17 dají magnetometr mimo palubu, a vlečou ho za člunem.
00:02:22 Tím umožní co nejpřesněji určit polohu potopeného plavidla.
00:02:29 Vrak skrývá značné množství kovu
00:02:31 a magnetometr jej cítí i na poměrně velkou vzdálenost.
00:02:36 Přístroj říká, že právě teď jsme nad vrakem.
00:02:41 Vyhodili kotvu.
00:02:43 Právě nastal ten pravý okamžik, aby to prozkoumali.
00:02:48 Co ale asi mohlo z lodi a z jejího nákladu
00:02:51 po osmdesáti letech zůstat?
00:02:58 Potápěči se noří do temných hloubek.
00:03:09 Konečně začíná být vidět, co z lodi zbylo.
00:03:14 Loď byla torpédována za 1. světové války,
00:03:17 právě když převážela vlak z Anglie do Francie.
00:03:21 Vše, co zbylo, jsou tyto kovové kostry.
00:03:24 Ostatní zbytky byly rozmetány, jak šla jedna bouře za druhou.
00:03:32 Magnetometr je užitečný přístroj,
00:03:35 ale rozpozná pouze magnetické materiály.
00:03:39 Jak ale na pevné zemi poznáme, jestli je něco magnetické?
00:03:52 Vše, co potřebujeme k zjištění,
00:03:55 který z těchto předmětů je magnetický, je magnet.
00:03:59 Mezi magnetem a čímkoliv, co je magnetické,
00:04:01 existuje neviditelná přitažlivá síla.
00:04:05 Toto všechno jsou kovy.
00:04:11 Svoji obrovskou přitažlivou sílu používá
00:04:14 i mohutný magnet na skládce odpadu.
00:04:24 Jsou ale všechny kovy magnetické?
00:04:29 Podívejme, co se stane, když magnet podržíme
00:04:32 nad hliníkovým rámem jízdního kola!
00:04:35 Nebo nad měděným bojlerem?
00:04:44 A co olověné trubky?
00:04:49 Magnet žádný z těchto kovů nepřitahuje.
00:04:58 Zvedá pouze předměty, které jsou ze železa,
00:05:01 jako třeba tento ocelový sud.
00:05:07 Podívejme se, co se stane,
00:05:09 když magnetem najedeme nad tuhle spoustou plechovek.
00:05:12 Některé jsou hliníkové, ostatní ocelové.
00:05:21 Uhodli jste, které z nich magnet zvedl?
00:05:32 Neviditelná síla magnetu působí na poměrně slušnou vzdálenost.
00:05:41 Všechny tyto kulaté magnety drží pohromadě.
00:05:49 Jejich přitažlivá síla je značně velká.
00:05:55 Jak ale může magnet zvedat předměty,
00:05:57 aniž by se jich dotýkal?
00:06:00 Všechny magnety totiž obklopuje
00:06:02 neviditelné magnetické silové pole.
00:06:06 Tato nádoba je naplněna kapalinou a železnými pilinami.
00:06:10 Magnet umístěný uprostřed nádoby
00:06:12 nám umožní pozorovat, kde se silové pole vyskytuje.
00:06:16 Jak vidíme,
00:06:18 magnet přitahuje železné piliny z poměrně velké vzdálenosti.
00:06:21 A rozmisťuje je v prostoru díky magnetickému poli.
00:06:28 Magnetické pole je neviditelné
00:06:30 a působí na každý magnetický předmět,
00:06:32 který se v něm nachází.
00:06:35 Ještě lépe může být magnetické silové pole zobrazeno
00:06:38 pomocí počítačového systému.
00:06:42 Snímací zařízení přejíždí nad povrchem
00:06:44 tohoto tyčového magnetu
00:06:46 a počítač mapuje jeho silové pole.
00:06:50 Intenzita silového pole není všude stejně velká,
00:06:52 a tak můžeme pozorovat takovýto barevný obrazec.
00:06:56 Zobrazíme-li silové pole kruhového magnetu,
00:06:58 vidíme, že má jiný tvar.
00:07:01 Tvar magnetického pole záleží tedy i na tvaru magnetu.
00:07:08 Použijeme-li u tyčového magnetu jiný typ zobrazení,
00:07:12 silové čáry magnetického pole se ještě více zvýrazní.
00:07:17 Čím je vrcholek nebo pokles větší,
00:07:19 tím je magnetické pole intenzivnější.
00:07:24 Na obou koncích tyčového magnetu je velikost pole stejná,
00:07:27 ale síla má opačný směr.
00:07:30 Těmto koncům se říká póly.
00:07:34 Jeden z nich se nazývá severní a druhý jižní.
00:07:38 Říká se jim tak proto, že pokud tyčový magnet
00:07:41 v prostoru volně umístíme,
00:07:44 otočí se severní pól vždy směrem k severu.
00:07:48 Když k tyčovému magnetu přiblížíme další,
00:07:50 mohou se póly někdy odpuzovat.
00:07:55 A jindy přitahovat.
00:08:03 Tyto magnety se navzájem odpuzují.
00:08:08 Jeden odstrkuje druhý pryč.
00:08:12 Zapamatujme si pravidlo,
00:08:14 že dva severní nebo dva jižní póly
00:08:16 se vždy navzájem odpuzují, ale opačné póly se přitahují.
00:08:24 Čím to asi je,
00:08:26 že se tyto magnetické kroužky vznášejí volně ve vzduchu?
00:08:37 Magnetické síly jsou známy již velmi dlouho.
00:08:41 Podle řecké legendy magnetizmus jako první objevil jeden pastýř,
00:08:45 když se jeho noha náhle přilepila k zemi.
00:08:56 Železné hřebíky v jeho sandálech přitáhla magnetická skála.
00:09:02 Pro tento zvláštní kámen se ujal název magnetit.
00:09:06 A to podle Magnesie, kde byl nalezen.
00:09:09 Magnetický kámen
00:09:11 byl kvůli své schopnosti přitahovat vysoce ceněn.
00:09:35 Ve starověkém Egyptě
00:09:37 byla odpudivá síla magnetu používána k různým kouzlům.
00:09:40 "V rukávu nic nemám!"
00:09:45 Objekty k náboženskému uctívání se volně vznášely ve vzduchu
00:09:49 za pomoci pečlivě umístěných magnetů.
00:09:52 "A kol dokola nic!"
00:09:56 První čínský císař používal magnetické síly
00:09:59 k ochraně svého paláce.
00:10:01 Podle legendy byly brány jeho paláce zhotoveny
00:10:04 z magnetického kamene.
00:10:07 "Magnetický kámen!
00:10:09 Tak pojďte! Pojďte!"
00:10:14 "Vidíš ten zadek?!"
00:10:18 Útočníci, kteří na sobě měli železné brnění,
00:10:20 byli úplně zmatení,
00:10:22 když byli znenadání přichyceni k branám a nedostali se dál!
00:10:29 A toto je malý kousíček magnetického kamene.
00:10:32 Nachází se v zemi, tak jako každá kovová ruda.
00:10:37 Tento přístroj zobrazí jeho přirozené magnetické pole.
00:10:42 Po staletí byl magnetit jediným druhem magnetu,
00:10:45 který lidstvo znalo.
00:10:52 Tyto magnety se navzájem přitahují přes maso i kosti!
00:10:57 Jsou tak silné,
00:11:00 že by vám jejich přitaživá síla mohla i zlomit prsty!
00:11:05 S takto silnými magnety
00:11:07 máme zkušenosti teprve něco přes 20 let.
00:11:10 Běžné magnety se ale vyrábějí již po staletí.
00:11:14 Toto je nejstarší existující výrobna magnetů v Británii
00:11:18 a možná dokonce i na světě.
00:11:20 Magnety začali dělat již před více než 200 lety
00:11:23 v malinké dílničce nedaleko odsud
00:11:25 a celý výrobní postup byl zahalen tajemstvím.
00:11:32 Dělníci nejprve vyrobili
00:11:33 železné tyče požadovaných velikostí a tvarů.
00:11:37 Pak je odnesli po schodech nahoru do zvláštní místnosti,
00:11:42 kde byly tyče magnetizovány.
00:11:46 Ovšem dělníci nesměli během magnetizace dovnitř,
00:11:49 takže se nikdy nedozvěděli, jak tento tajný postup probíhá.
00:11:55 Po několika hodinách byly tyče připraveny k odběru,
00:11:59 nyní však již tajemně magnetické!
00:12:04 Když si už někdo dodal odvahu nakouknout dovnitř,
00:12:07 musel být hořce zklamán.
00:12:11 To je vše, co mohl vidět.
00:12:14 Kousky kovu byly přiváděny do magnetického stavu
00:12:17 jednoduše přejížděním okolo jiného,
00:12:19 již existujícího velkého magnetu.
00:12:22 Toto je jeden z magnetů, které tady používali.
00:12:25 Asi i vás napadá otázka,
00:12:26 odkud tento první magnet získali?
00:12:29 Jedna z teorií říká,
00:12:30 že kousek kovu lze zmagnetizovat tak,
00:12:32 že jej roztavíme a pomalu odléváme směrem k severu.
00:12:40 Hřebík zmagnetizujeme tak, že jej rozžhavíme,
00:12:43 nasměrujeme podle kompasu a pomalu ochladíme.
00:12:47 Jak to ale funguje?
00:12:50 Zeměkoule se sama chová jako magnet.
00:12:52 Je obklopena neviditelným magnetickým polem
00:12:55 s vlastním severním a jižním pólem.
00:12:58 Podle tohoto pole se zorientuje i střelka magnetu
00:13:00 a ukazuje pak k magnetickému severnímu pólu.
00:13:04 Klíčem k tomu, jak z hřebíku udělat magnet,
00:13:07 je tedy zorientovat jej
00:13:08 souhlasně s magnetickým polem Země.
00:13:11 Můžeme si totiž představit,
00:13:13 že hřebík se uvnitř skládá z miliónů malých magnetů,
00:13:15 otočených různými směry.
00:13:21 Při rozžhavení se dají do pohybu
00:13:23 a zorientují podle zemského magnetického pole.
00:13:27 Až se všechny vnitřní magnety zorientují stejným směrem,
00:13:29 stane se i celý hřebík magnetický.
00:13:32 Je to časově náročné a pracné.
00:13:35 Díky bohu existuje i jednodušší způsob!
00:13:37 Tento hřebík není magnetický.
00:13:40 Ukážu vám to, podívejte.
00:13:46 Nejjednodušší způsob, jak jej zmagnetizovat,
00:13:49 je vzít již hotový magnet a přejíždět s ním po hřebíku.
00:13:53 Musíte však přejíždět pořád stejným směrem.
00:13:59 Sledujte, vidíte?!
00:14:08 Takže si zopakujeme:
00:14:10 Malé vnitřní magnety uvnitř hřebíku
00:14:11 jsou orientovány různými směry.
00:14:14 Avšak přejíždíme-li po něm jiným,
00:14:16 již hotovým magnetem,
00:14:17 vnitřní magnety hřebíku se opět uspořádají.
00:14:24 Nejrychleji se dá hřebík zmagnetizovat pomocí elektřiny.
00:14:27 Obtočíme-li kolem něj elektrický vodič,
00:14:30 kterým pak necháme procházet proud,
00:14:32 vyvolá to magnetický efekt.
00:14:35 Toto je elektromagnet.
00:14:39 Zobrazovací zařízení umožňuje magnetické pole zviditelnit.
00:14:42 Šipky ukazují směr siločar magnetického pole,
00:14:45 které vytváří proud procházející cívkou s vodičem.
00:14:49 Podívejte, jak je podobné poli, které vytvářel magnet tyčový.
00:14:54 Avšak pole, které vytváří proud při průchodu cívkou, je slabší.
00:15:00 Pokud však mají elektrická cívka i proud dostatečnou velikost,
00:15:03 pak zůstane kousek kovu trvale zmagnetizován.
00:15:06 Podívejme, jako třeba tohle.
00:15:19 Tak, a máme to!
00:15:22 Pomocí elektřiny vyrábí tato továrna
00:15:23 stovky permanentních magnetů denně.
00:15:26 Z čeho se ale vyrábějí?
00:15:27 Samotné železo není příliš vhodné,
00:15:30 a tak se míchá s dalšími kovy, včetně niklu a kobaltu.
00:15:35 Směsi kovů říkáme slitina.
00:15:39 Než se tato slitina nalije do formy,
00:15:41 musí se ve slévárně zahřát na teplotu 1600 stupňů Celsia.
00:15:58 Z jedné formy se vyrobí asi 20 magnetů tvaru koňské podkovy.
00:16:11 V první fázi magnetizace
00:16:12 je třeba kov, který byl z formy vytvořen, znovu ohřát.
00:16:16 A pak zase ochladit v silném magnetickém poli
00:16:19 těchto masivních elektrických cívek,
00:16:21 které tak tvoří základní kámen výroby magnetů.
00:16:25 Elektrické pole v okolí vodiče má magnetizační účinky.
00:16:31 Poté se magnety nabarví a zabalí.
00:16:37 Permanentní magnety, které se zde vyrábějí,
00:16:39 putují do celého světa.
00:16:43 Tak kde všude se dnes s magnety setkáváme?
00:16:45 A k čemu se používají?
00:16:58 Jako rozhlasový diskžokej
00:17:00 jsem po celou dobu obklopena permanentními magnety.
00:17:03 Jako například těmito ve sluchátkách,
00:17:05 tyhle najdete ve velkých reprobednách.
00:17:09 A dokonce i tady v mikrofonu je jeden.
00:17:13 A věřte nebo ne, veterinářka nám teď objasní,
00:17:16 co mají s magnetem společného krávy.
00:17:19 Magnet se krávě voperuje do předního žaludku,
00:17:22 kde přitahuje nebezpečné úlomky kovů.
00:17:24 Jako třeba tento malinký, který kráva sežrala.
00:17:28 Ten by mohl krávě propíchnout stěnu žaludku.
00:17:31 Pokud však zůstane přichycen na magnetu,
00:17:33 nemůže již krávu v žádném případě zranit.
00:17:38 Kromě permanentního magnetu by se nám někdy hodil i magnet,
00:17:41 který je možné ovládat.
00:17:44 Magnet, který může být zapnut a zase vypnut,
00:17:46 jako třeba ten na skládce odpadů,
00:17:48 kde přemisťuje kusy kovů z místa na místo.
00:17:54 Také lékaři používají dočasné magnety.
00:17:57 Jako oční chirurg musím občas vyjmout malý kousíček kovu,
00:18:01 který se člověku dostane do oka.
00:18:04 Tento rentgenový snímek ukazuje maličký úlomek
00:18:06 na sítnici lidského oka,
00:18:08 a ten může přivodit vážné poškození.
00:18:11 No, a takové úlomky vyndáváme elektromagnetem, jako je tento.
00:18:16 Vidíme, že s vypnutým elektromagnetem nezvedneme
00:18:19 ani kancelářskou svorku.
00:18:22 Když jej ale zapneme, svorka se zvedne.
00:18:28 A tak to dělá i oční chirurg.
00:18:31 Magnetizmus je prostě všude!
00:18:36 Magnet je ve všem, co má elektrický motor,
00:18:38 jako třeba fén na vlasy nebo mikrovlnná trouba.
00:18:41 Magnet je v telefonu, počítači, videorekordéru,
00:18:46 ve vašem televizoru.
00:18:48 A magnety nepřidržují pouze poznámky na ledničce.
00:18:51 Magnetizmus ovlivňuje váš život víc, než si myslíte!
00:18:54 České znění připravili:
00:18:56 Vladimír Hnát, Michal Dlouhý,
00:18:57 Daniela Bartáková, Radka Stupková,
00:18:59 Hana Kolářová, Milan Slepička, Jiří Ptáčník, Olga Janků,
00:19:03 Jiří Hejlek, Jan Čumpelík, Alena Derzsiová.
00:19:06 Vyrobila Česká televize 2003
00:19:08 Skryté titulky: Klára Derzsiová
Viděli jste někdy, jak se pomocí obrovského magnetu vytahují na břeh potopené lodě? A kde se vůbec magnety vzaly? Proč jsou schopny přitahovat předměty? Dají se vyrobit? A možná vás napadá spousta dalších otázek. Věda fyzika vám je zodpoví a vysvětlí, co se vám možná zdá nepochopitelné. Podívejte se na další díl cyklu.