Kaj je vir magnetnega polja? Vir zemeljskega magnetnega polja

Magnetno polje je zelo zanimiv fenomen. Trenutno so njegove lastnosti uporabile na mnogih področjih. Ali ste to vedeli? je vir magnetnega polja?

Malo zgodovine

Magnetizem in električna energija nista dva različna fenomena, saj so bili dolgo časa napačni. Njun odnos je postalo jasno šele leta 1820, ko je danski znanstvenik Hans Christian Oersted (1777-1851 gg.), Je pokazala, da je tok skozi žico električnega toka odrine kompasa iglo. Tok vedno ustvarja magnetno polje. To ni pomembno, kje poteka - med oblakom in zemljo v obliki strele ali v mišico našega telesa.

Tudi v antičnih časih so ljudje poskušali ugotoviti, kaj je vir magnetnega polja. Poleg tega so bila v praksi uporabljena odkritja. Opazili smo in uporabili magnetizem (zlasti za navigacijske namene) tisoče let pred naravo električne energije, ki je bila pojasnjena in je našla praktično uporabo. Šele ko je postalo znano, da je snov sestavljena iz atomov, je bilo končno ugotovljeno, da sta magnetizem in električna energija medsebojno povezana. Kjerkoli je opaziti magnetizem, mora obstajati nekakšen električni tok. Vendar je bilo to odkritje samo začetek novih raziskav.

Kaj določa manifestacijo magnetne lastnosti materialov v odsotnosti zunanjih vir toka? Gibanje elektronov, ki ustvarjajo električne tokove znotraj atomov. Ta vrsta magnetizma bo obravnavana tukaj. Na kratko smo označili vir vrtinčnega magnetnega polja (izmenični tok).

Magnetit in drugi materiali

Lastnosti privabljanja železa in železa vsebujejo materiale v naravi v enem zanimivem mineralu. Gre za magnetit, eno od kemičnih spojin železa. Verjetno je bila njegova sorta uporabljena v prvih kompasih, ki jih je izumil kitajski. Vir magnetnega polja ni samo ta mineral. Prav tako je razmeroma enostavno, da nekateri materiali namerno sporočajo potrebne lastnosti. Med njimi sta najbolj znana železa in jeklo. Oba materiala zlahka postanejo vir magnetnega polja.

Stalni magneti

Materiali, ki privabljajo železo, so poseben razred. Imenujejo se trajni magneti. Kljub temu imenu lahko ohranijo potrebne lastnosti le za omejen čas. Stalni magnet v obliki palice kaže moč Zemeljskega magnetizma. Če se lahko prosto giblje, se en konec vedno obrača v smeri severnega pola Zemlje, drugi pa v smeri proti južnemu polju. Oba konca magneta imenujeta severni in južni pol.

Magneti imajo skoraj vsako obliko: bar, podkev, obroč ali bolj kompleksen. Uporabljajo se v električnih aparatih. Pole magnetov so N (severno) in S (južno). Pogovorimo se o tem, kako interagirajo.

Privlačnost in odboj

Privlačijo se različni magnetni poli. To že vemo iz šole. Privlači nekaj drugega materiala, magnet ga najprej pretvori v šibek magnet. Polja z istim imenom odbijajo (čeprav to ni tako očitno kot privlačnost). Medtem ko preizkušajo učinek magneta, železo in jeklo postanejo magneti, pridobivanje nasprotne polarnosti. Zato jih privlači. Ampak, če sta dva enaka magneta z enakimi "obtožbami" postavljena blizu enake z istimi polovi, kaj se bo zgodilo? Opazovana odbojna sila je enaka sili privlačnosti, ki deluje med dvema nasprotnima poloma, nameščena na enaki razdalji drug od drugega.

Na vpliv magnetizma ne vpliva samo material, ki vsebuje železo. Vendar, magnetni pojavi Najlažje je opazovati v čistih kovinah. To, na primer, železo, nikelj, kobalt.

Domene

Kovine, ki lahko postanejo vir magnetnega polja, so sestavljene iz majhnih magnetov, ki se nahajajo naključno znotraj snovi. Prav tako so usmerjeni le na majhna območja, imenovana domene, ki jih je mogoče videti z elektronskim mikroskopom. V nedemagnetizirani snovi - saj so same domene usmerjene tudi v različnih smereh - magnetno polje je nič. Zato v tem primeru ne opazimo nobenih magnetnih lastnosti. Tako snov pridobi potrebne lastnosti le pod določenimi pogoji.

Postopek magnetizacije je, da so vse domene prisiljene poravnati v eni smeri. Ko se pravilno vrtijo, se njihove dejavnosti dodajajo. Snov kot celota postane vir magnetnega polja. Če so vse domene poravnane v popolnoma isti smeri, material doseže mejo svojih magnetnih sposobnosti. Treba je omeniti eno pomembno pravno ureditev. Magnetizacija materiala je odvisna od magnetizacije domen. In to je, po drugi strani, odvisno od tega, kako se znotraj domen nahajajo ločeni atomi.

Magnetno polje Zemlje

Magnetno polje Zemlje je že dolgo natančno izmerjena in opisana, vendar doslej še ni bila povsem pojasnjena. Na zelo preprost način se lahko zastopali, če med severom in jugom geografski polov je preprost ravno magnet. To povzroča nekaj opazovanih učinkov. Toda to ne pojasni zelo nenavadne spremembe jakosti, in celo smer magnetnih silnic zemeljske površine ali zakaj milijoni leti lokacijo magnetnih polov je nasprotni tok, niti zakaj so, čeprav počasi, ki se nenehno premika. Torej, vse je nekoliko bolj zapleteno.

Model zemeljskega magnetnega polja

Podrobneje opiramo svojo poenostavljeno različico. Predstavljamo si v središču Zemlje dolg raven magnet, ki bo vir magnetnega polja. Kaj je še treba upoštevati? Magnetni materiali na površini svetu morajo biti postavljeni tako, da je njihova pole obrnjena proti severu, obrnil na napačen način, ki ga imenujemo sever (pravzaprav južni pol imaginarne magnet) in eno palico - jug (severni pol magneta).

Razumevanje zapletenih fizičnih procesov povzroča nekaj težav. Tako zemeljski magnetizem kot magnetizem majhnih kosov železa je lažje razložiti, kar kaže na to, da magnetne linije sile (ki se pogosto imenujejo črte magnetni tok) prihajajo s severnega konca magneta in vstopijo na južni konec. To je zelo samovoljna predstavitev, ki se uporablja samo zaradi udobnosti, prav tako kot so uporabljene črte zemljepisne širine in zemljepisne dolžine, ki so na zemljevidu. Vendar nam pomaga razumeti, kaj je vir zemeljskega magnetnega polja.

Proge preprostega ravninskega magneta, ki potekajo od enega pola do drugega in pokrivajo celoten magnet, tvorijo nekaj kot valj. Zdi se, da se linije sil v isti smeri odbijajo. Vedno se začnejo s polom ene vrste in konča v drugem tipu in se nikoli ne sekata.

Na koncu

Torej smo odprli temo "Vir magnetnega polja." Kot lahko vidite, je precej obsežen. Upoštevali smo le osnovne pojme, ki se nanašajo na to temo.