Magnetni pojavi. Magnetni pojavi v naravi

Magnetna interakcija predmetov je eden od temeljnih procesov, ki vodijo vse v vesolju. Vidne manifestacije so magnetni pojavi. Med njimi lahko imenujemo aurora borealis,

Magnetizem

Magnetni pojavi in ​​lastnosti se imenujejo magnetizem. Njihov obstoj je bil znan že dolgo. Predpostavlja se, da so že pred štirideset tisoč leti Kitajci to znanje uporabili za ustvarjanje kompasa in plovbe na morskih potovanjih. Za izvedbo poskusov in resno proučevanje fizičnega magnetnega pojava se je začelo šele v XIX. Stoletju. Eden od prvih raziskovalcev na tem področju je Hans Oersted.

Magnetni pojavi se lahko pojavijo tako v Kosmosu kot na Zemlji in se manifestirajo le v magnetnih poljih. Takšna polja izhajajo iz električnih nabojev. Ko so polnjenja v mirovanju, okoli njih nastane električno polje. Ko se premikajo - magnetno polje.

To pomeni, da se pojav magnetnega polja pojavlja s pojavom električnega toka ali izmeničnega električnega polja. To je področje prostora, v katerem deluje sila na magnete in magnetne prevodnike. Ima svojo smer in se zmanjšuje, ko se odmakne od njenega vira - prevodnika.

Magneti

Telo, okoli katerega je magnetno polje, se imenuje magnet. Najmanjša izmed njih je elektron. Privlačnost magnetov je najbolj znan magnetni fenomen: če pritrdite dva magneta drug drugemu, privlačita ali potegnejo. Vse je v njihovem položaju glede na druge. Vsak magnet ima dva pola: sever in jug.

Poljaki z enakim imenom odbijajo, in za razliko od polov, nasprotno, pritegnejo. Če ga razrežete na dva, severni in južni pol ni ločen. Kot rezultat bomo dobili dva magneta, od katerih bo vsak imel tudi dva pola.

Obstaja veliko materialov, ki magnetne lastnosti. Ti vključujejo železo, kobalt, nikelj, jeklo itd. Med njimi so tekočine, zlitine, kemične spojine. Če se magnetika drži blizu magneta, potem bodo sami postali.

Takšne snovi, kot čisto železo, zlahka pridobijo podobno lastnost, pa tudi hitro se poslovijo od nje. Drugi (na primer jeklo) so daljša magnete, vendar pa ohranjajo učinek že dolgo.

Magnetizacija

Zgoraj smo ugotovili, da magnetno polje nastane, ko se napolnjeni delci premikajo. Toda kakšno gibanje je na primer v kosu železa, ki visi na hladilniku? Vse snovi so sestavljene iz atomov, v katerih se nahajajo gibljivi delci.

Vsak atom ima svoje magnetno polje. Toda v nekaterih gradivih so ta polja kaotično usmerjena v različne smeri. Zaradi tega se okoli njih ne ustvarja eno veliko polje. Takšne snovi ne morejo biti magnetizirane.

V drugih materialih (železo, kobalt, nikelj, jeklo) se lahko atomi prilagajajo tako, da bodo vsi usmerjeni na enak način. Kot rezultat, okoli njih se oblikuje skupno magnetno polje in telo magnetizira.

Izkazalo se je, da je magnetizacija telesa zaporedja polj njegovih atomov. Če želite prekiniti ta naročilo, ga udarite dovolj močno, na primer s kladivom. Polja atomov bodo začele kaotično gibanje in bodo izgubile magnetne lastnosti. Enako se zgodi, če se material segreje.

Magnetna indukcija

Magnetni pojavi so povezani s premiki. Torej, okoli vodnika z električnim tokom se bo neizogibno pojavilo magnetno polje. Ampak je to lahko obratno? To vprašanje je nekoč vprašal angleški fizik Michael Faraday in odkril pojav magnetne indukcije.

Ugotovil je, da konstantno polje ne more povzročiti električnega toka, ampak izmenični tok lahko. Tok se pojavi v zaprti zanki magnetnega polja in se imenuje indukcija. Elektromotorna sila v tem primeru se spreminja glede na spremembo hitrosti polja, ki prehaja skozi tokokrog.

Odkritje Faradaya je bil resničen preboj in prinesel veliko korist proizvajalcem elektrotehnike. Zahvaljujoč njemu je bilo mogoče dobiti tok iz mehanske energije. Zakon, ki ga je znanstvenik ugotovil, je bil uporabljen in uporabljen v napravi elektromotorjev, različnih generatorjev, transformatorjev itd.

Magnetno polje Zemlje

Jupiter, Neptun, Saturn in Uran imajo magnetno polje. Naš planet ni nobena izjema. V običajnem življenju ga skoraj ne opazimo. Ni oprijemljiv, nima okusa ali vonja. Ampak z njim so v naravi povezani magnetni pojavi. Kot so polarne luči, magnetne nevihte ali magnetoreceptiranje pri živalih.

Dejansko je Zemlja ogromen, vendar ne zelo močan magnet, ki ima dva pola, ki ne sovpadata z geografskim. Magnetne črte izvirajo iz južnega pola planeta in vstopijo na severni pol. To pomeni, da je pravzaprav Južni pol Zemlje severni pol magneta (tako je na zahodu modri pol označen modro kot S, rdeči pol je severni pol-N).

Magnetno polje se razteza na stotine kilometrov od površine planeta. Služi kot nevidna kupola, ki odraža močno galaktično in sončno sevanje. Med trkom delcev sevanja z Zemljino lupino nastajajo številni magnetni pojavi. Oglejmo si najbolj znane od njih.

Magnetic Storms

Sonce močno vpliva na naš planet. Ne samo, da nam daje toplino in svetlobo, ampak tudi povzroča tako neprijetne magnetne pojave kot nevihte. Njihov videz je povezan s povečanjem sončne aktivnosti in procesov, ki se pojavljajo v tej zvezdi.

Zemlja nenehno doživlja vpliv pretoka ioniziranih delcev iz Sonca. Premikajo s hitrostjo 300-1200 km / s in so označeni kot sončni veter. Ampak od časa do časa na zvezdi so nenadne emisije ogromnega števila teh delcev. Delujejo na zemeljski lupini kot kreteni in povzročajo nihanje magnetnega polja.

Takšna nevihta običajno traja do tri dni. V tem času nekateri prebivalci našega planeta doživljajo slabo počutje. Oscilacije lupine se odražajo na nas z glavoboli, povečanim pritiskom in šibkostjo. V življenju človeka doživi povprečno 2000 neviht.

Severne luči

V naravi so tudi prijetnejši magnetni pojavi - severne luči ali Aurora. Se manifestira v obliki sijaja neba s hitro spreminjajočimi se barvami in se dogaja pretežno na visokih širinah (67-70 °). Z močno aktivnostjo sonca je svetlost opazovana spodaj.

Približno 64 km nad poli, zaračunavajo solarni delci z mejami daljinskega magnetnega polja. Tukaj so nekateri od njih usmerjeni na magnetne pole Zemlje, kjer delujejo s plini atmosfere, zato se pojavlja sijaj.

Spekter luminiscence je odvisen od sestave zraka in njegove razločljivosti. Rdeči sijaj se pojavi na nadmorski višini od 150 do 400 kilometrov. Modri ​​in zeleni odtenki so povezani z veliko vsebnostjo kisika in dušika. Pojavljajo se na nadmorski višini 100 kilometrov.

Magnetoreception

Osnovna znanost, ki preučuje magnetne pojave, je fizika. Vendar pa lahko nekatere tudi vplivajo na biologijo. Magnetostenzibilnost živih organizmov je na primer sposobnost prepoznavanja zemeljskega magnetnega polja.

To edinstveno darilo imajo številne živali, zlasti selitvene vrste. Sposobnost magnetoreceptiranja je bila ugotovljena pri netopih, golobih, želvah, mačkah, srnkih, nekaterih bakterijah itd. Pomaga živali, da se gibljejo v vesolju in najdejo svoje bivališče, oddaljijo se od njega več deset kilometrov.

Če oseba uporablja kompas za orientacijo, potem živali uporabljajo povsem naravna orodja. Znanstveniki ne morejo natančno določiti, kako in zakaj deluje magnetorecepta. Ampak znano je, da lahko golobi najdejo svoj dom, tudi če so odvedeni od njega za več sto kilometrov, medtem ko zapiranje ptice v popolnoma temni škatli. Žrebe najdejo celo leto kasneje.

Zaradi svojih "super sposobnosti", živali predvidevajo vulkanski izbruhi, potresi, nevihte in druge kataklizme. Tanko občutijo vibracije v magnetnem polju, kar povečuje sposobnost samozaščite.