magneettinen induktio - on magneettivuon tiheys tietyssä kentän pisteessä. Magneettisen induktion yksikkö on tesla.(1 T \u003d 1 Wb / m 2).

Palaamalla aiemmin saatuun lausekkeeseen (1), voimme kvantifioida magneettivuo tietyn pinnan läpi tämän pinnan rajan kanssa linjassa olevan johtimen läpi virtaavan varauksen suuruuden tulona magneettikentän täydellisen häviämisen kanssa sen sähköpiirin resistanssilla, jonka läpi nämä varaukset virtaavat

.

Yllä kuvatuissa kokeissa testikelalla (renkaalla) se poistettiin etäisyydelle, josta kaikki magneettikentän ilmentymät katosivat. Mutta voit yksinkertaisesti siirtää tätä kelaa kentän sisällä ja samalla myös sähkövaraukset liikkuvat siinä. Siirretään lausekkeessa (1) lisäyksiin

Ф + Δ Ф = r(q - Δ q) => Δ Ф = - rΔq => Δ q\u003d -Δ F / r

missä Δ Ф ja Δ q- virtauksen ja latausten määrän lisäykset. Kasvujen erilaiset merkit selittyvät sillä, että kelan poistokokeissa positiivinen varaus vastasi kentän katoamista, ts. magneettivuon negatiivinen lisäys.

Testikäännöksen avulla voit tutkia koko magneetin tai virtakelan ympärillä olevaa tilaa ja rakentaa viivoja, joiden tangenttien suunta kussakin pisteessä vastaa magneettisen induktiovektorin suuntaa B(Kuva 3)

Näitä viivoja kutsutaan magneettisiksi induktiovektoriviivoiksi tai magneettisia viivoja .

Magneettikentän tila voidaan jakaa henkisesti magneettisten viivojen muodostamilla putkimaisilla pinnoilla, ja pinnat voidaan valita siten, että kunkin tällaisen pinnan (putken) sisällä oleva magneettivuo on numeerisesti yhtä suuri kuin yksi ja kuvaa graafisesti aksiaalisia viivoja näistä putkista. Tällaisia ​​putkia kutsutaan yksittäisiksi putkiksi ja niiden akselien viivoja kutsutaan yksittäisiä magneettisia viivoja . Yksittäisten viivojen avulla kuvattu kuva magneettikentästä ei anna siitä vain laadullista, vaan myös määrällistä käsitystä siitä, koska. tässä tapauksessa magneettisen induktiovektorin arvo osoittautuu yhtä suureksi kuin vektorille normaalin yksikköpinnan läpi kulkevien juovien lukumäärä B, a minkä tahansa pinnan läpi kulkevien juovien lukumäärä on yhtä suuri kuin magneettivuon arvo .

Magneettiset viivat ovat jatkuvia ja tämä periaate voidaan matemaattisesti esittää muodossa

nuo. minkä tahansa suljetun pinnan läpi kulkeva magneettivuo on nolla .

Lauseke (4) pätee pintaan s missä tahansa muodossa. Jos huomioidaan lieriömäisen kelan kierrosten muodostaman pinnan läpi kulkeva magneettivuo (kuva 4), niin se voidaan jakaa yksittäisten kierrosten muodostamiin pintoihin, ts. s=s 1 +s 2 +...+s kahdeksan. Lisäksi yleensä erilaiset magneettivuot kulkevat eri kierrosten pintojen läpi. Joten kuvassa Kuviossa 4 kahdeksan yksittäistä magneettiviivaa kulkee kelan keskikierrosten pintojen läpi ja vain neljä ulompien kierrosten pintojen läpi.

Kaikkien kierrosten pinnan läpi kulkevan kokonaismagneettivuon määrittämiseksi on tarpeen laskea yhteen yksittäisten kierrosten pintojen läpi kulkevat vuot eli toisin sanoen yksittäisten kierrosten kanssa lukittuminen. Esimerkiksi magneettivuot lukittuvat yhteen kelan neljän ylemmän kierroksen kanssa kuvassa 1. 4 on yhtä suuri kuin: F1 =4; F2 = 4; F3 = 6; F 4 \u003d 8. Myös peilisymmetrinen pohjan kanssa.

Flux kytkentä - virtuaalinen (kuvitteellinen kokonais) magneettivuo Ψ, joka lukittuu yhteen kelan kaikkiin kierroksiin, on numeerisesti yhtä suuri kuin yksittäisten kierrosten kanssa lukittuvien vuotojen summa: Ψ = w e F m, missä F m- kelan läpi kulkevan virran synnyttämä magneettivuo, ja w e on kelan kierrosten ekvivalentti tai tehollinen lukumäärä. Vuokytkennän fyysinen merkitys on kelan kierrosten magneettikenttien kytkentä, joka voidaan ilmaista vuolinkityksen kertoimella (multiplicity) k= Ψ/Ф = w e.

Eli kuvassa esitetyssä tapauksessa kaksi peilisymmetristä kelan puolikasta:

Ψ \u003d 2 (Ф 1 + Ф 2 + Ф 3 + Ф 4) \u003d 48

Virtuaalisuus eli kuvitteellinen vuolinkitys ilmenee siinä, että se ei edusta todellista magneettivuoa, jota mikään induktanssi ei voi moninkertaistaa, vaan kelan impedanssin käyttäytyminen on sellaista, että näyttää siltä, ​​että magneettivuo kasvaa kierrosten tehollisen määrän kerrannainen, vaikka todellisuudessa se on yksinkertaisesti vuorovaikutusta samassa kentässä. Jos kela lisäisi magneettivuoa vuokytkemisellään, niin kelaan olisi mahdollista luoda magneettikentän kertoimia myös ilman virtaa, koska vuon kytkentä ei tarkoita käämin suljettua piiriä, vaan ainoastaan ​​kelan liitoksen geometriaa. käännösten läheisyys.

Usein vuon todellista jakautumista käämin kierroksille ei tunneta, mutta sen voidaan olettaa olevan tasainen ja sama kaikille kierroksille, jos todellinen kela korvataan vastaavalla, jolla on eri kierrosluku. w e, samalla kun säilytetään vuoyhteyden Ψ = suuruus w e F m, missä F m on vuo, joka lukittuu kelan sisäisten kierrosten kanssa, ja w e on kelan kierrosten ekvivalentti tai tehollinen lukumäärä. Kuvassa esitetylle. 4 tapausta w e \u003d Ψ / F 4 \u003d 48 / 8 \u003d 6.

On myös mahdollista korvata oikea kela vastaavalla säilyttäen samalla kierrosten lukumäärän Ψ = w F n. Sitten vuolinkin ylläpitämiseksi on hyväksyttävä, että magneettivuo f n = Ψ/ w .

Ensimmäinen vaihtoehto vaihtaa kela vastaavalla säilyttää magneettikentän kuvion muuttamalla kelan parametreja, toinen - tallentaa kelan parametrit muuttamalla magneettikentän kuviota.

Fysikaalisten suureiden joukossa tärkeä paikka on magneettivuolla. Tässä artikkelissa kerrotaan, mikä se on ja miten sen arvo määritetään.

Mikä on magneettivuo

Tämä on suure, joka määrittää pinnan läpi kulkevan magneettikentän tason. Merkitään "FF" ja riippuu kentän voimakkuudesta ja kentän kulmasta tämän pinnan läpi.

Se lasketaan kaavan mukaan:

FF=B⋅S⋅cosα, jossa:

• FF - magneettivuo;
• B on magneettisen induktion arvo;
• S on pinta-ala, jonka läpi tämä kenttä kulkee;
• cosα on pintaan nähden kohtisuoran ja virtauksen välisen kulman kosini.

SI-mittayksikkö on "weber" (Wb). 1 weber luodaan 1 T:n kentällä, joka kulkee kohtisuorassa 1 m²:n pintaan nähden.

Näin ollen virtaus on maksimi, kun sen suunta osuu pystysuoraan ja on yhtä suuri kuin "0", jos se on yhdensuuntainen pinnan kanssa.

Mielenkiintoista. Magneettivuon kaava on samanlainen kuin kaava, jolla valaistus lasketaan.

kestomagneetit

Yksi kentän lähteistä on kestomagneetit. He ovat olleet tunnettuja vuosisatoja. Kompassin neula tehtiin magnetoidusta raudasta, ja muinaisessa Kreikassa oli legenda saaresta, joka veti laivojen metalliosat puoleensa.

Kestomagneetteja on eri muotoisia ja ne on valmistettu eri materiaaleista:

• rauta - halvin, mutta vähemmän houkutteleva voima;
• neodyymi - neodyymin, raudan ja boorin seoksesta;
• Alnico on raudan, alumiinin, nikkelin ja koboltin seos.

Kaikki magneetit ovat bipolaarisia. Tämä näkyy parhaiten sauva- ja hevosenkenkälaitteissa.

Jos sauva ripustetaan keskelle tai asetetaan kelluvalle puu- tai vaahtomuovipalalle, se kääntyy pohjois-eteläsuuntaan. Pohjoiseen osoittavaa napaa kutsutaan pohjoisnapaksi ja se on maalattu siniseksi laboratorioinstrumenteissa ja merkitty kirjaimella "N". Vastakkainen, etelään osoittava, on punainen ja merkitty "S". Kuten navat vetävät magneetteja, kun taas vastakkaiset navat hylkivät.

Vuonna 1851 Michael Faraday ehdotti suljettujen induktiolinjojen käsitettä. Nämä linjat jättävät magneetin pohjoisnavan, kulkevat ympäröivän tilan läpi, menevät etelään ja palaavat laitteen sisään pohjoiseen. Lähimmät linjat ja kenttävoimakkuudet ovat lähellä napoja. Myös tässä vetovoima on suurempi.

Jos laitteeseen asetetaan pala lasia ja päälle kaadetaan ohut kerros rautaviilaa, ne sijoittuvat magneettikentän linjoja pitkin. Kun useita laitteita on sijoitettu vierekkäin, sahanpuru näyttää niiden välisen vuorovaikutuksen: vetovoiman tai hylkimisen.

Maan magneettikenttä

Planeettamme voidaan esittää magneettina, jonka akseli on kallistettu 12 astetta. Tämän akselin ja pinnan leikkauspisteitä kutsutaan magneettinapoiksi. Kuten kaikki magneetit, Maan voimalinjat kulkevat pohjoisnavasta etelään. Napojen lähellä ne kulkevat kohtisuorassa pintaan nähden, joten kompassin neula on siellä epäluotettava ja on käytettävä muita menetelmiä.

"Aurinkotuulen" hiukkasilla on sähkövaraus, joten niiden ympärillä liikkuessa ilmaantuu magneettikenttä, joka on vuorovaikutuksessa Maan kentän kanssa ja ohjaa hiukkasia voimalinjoja pitkin. Siten tämä kenttä suojaa maan pintaa kosmiselta säteilyltä. Napojen lähellä nämä viivat ovat kuitenkin kohtisuorassa pintaan nähden, ja varautuneet hiukkaset pääsevät ilmakehään aiheuttaen revontulia.

Vuonna 1820 Hans Oersted näki kokeita tehdessään kompassin neulalla johtimen vaikutuksen, jonka läpi virtaa sähkövirta. Muutamaa päivää myöhemmin André-Marie Ampere havaitsi kahden johdon keskinäisen vetovoiman, joiden läpi virta kulki samaan suuntaan.

Mielenkiintoista. Sähköhitsauksen aikana lähellä olevat kaapelit liikkuvat virran muuttuessa.

Ampère ehdotti myöhemmin, että tämä johtui johtojen läpi kulkevan virran magneettisesta induktiosta.

Eristetyllä johdolla kierretyssä kelassa, jonka läpi virtaa sähkövirta, yksittäisten johtimien kentät vahvistavat toisiaan. Vetovoiman lisäämiseksi kela kierretään avoimelle teräsytimelle. Tämä ydin magnetoituu ja vetää puoleensa rautaosia tai sydämen toista puoliskoa releissä ja kontaktoreissa.

Elektromagneettinen induktio

Kun magneettivuo muuttuu, johdossa indusoituu sähkövirta. Tämä tosiasia ei riipu siitä, mikä aiheuttaa tämän muutoksen: kestomagneetin liike, langan liike tai muutos läheisen johtimen virran voimakkuudessa.

Michael Faraday havaitsi tämän ilmiön 29. elokuuta 1831. Hänen kokeilunsa osoittivat, että johtimien rajoittamassa piirissä esiintyvä EMF (sähkömotorinen voima) on suoraan verrannollinen tämän piirin alueen läpi kulkevan virtauksen muutosnopeuteen.

Tärkeä! EMF:n esiintymiseksi langan on ylitettävä voimalinjat. Linjoja pitkin liikuttaessa ei ole EMF:ää.

Jos kela, jossa EMF esiintyy, sisältyy sähköpiiriin, käämiin ilmestyy virta, joka luo oman sähkömagneettisen kentän kelaan.

Kun johdin liikkuu magneettikentässä, siihen indusoituu EMF. Sen suuntaus riippuu vaijerin liikesuunnasta. Menetelmää, jolla magneettisen induktion suunta määritetään, kutsutaan "oikean käden menetelmäksi".

Magneettikentän suuruuden laskeminen on tärkeää sähkökoneiden ja muuntajien suunnittelussa.

Video

Monien magneettikenttään liittyvien määritelmien ja käsitteiden joukossa on korostettava magneettivuo, jolla on tietty suunta. Tätä ominaisuutta käytetään laajalti elektroniikassa ja sähkötekniikassa, instrumenttien ja laitteiden suunnittelussa sekä erilaisten piirien laskennassa.

Magneettivuon käsite

Ensinnäkin on määritettävä tarkasti, mitä kutsutaan magneettivuoksi. Tätä arvoa tulee harkita yhdessä tasaisen magneettikentän kanssa. Se on homogeeninen jokaisessa määritetyn tilan pisteessä. Tietty pinta, jolla on jonkin verran kiinteää pinta-alaa, jota merkitään symbolilla S, joutuu magneettikentän vaikutuksen alaisena, jolla kenttäviivat vaikuttavat ja ylittävät sen.

Siten magneettivuo Ф, joka ylittää pinnan alueen S kanssa, koostuu tietystä määrästä viivoja, jotka osuvat yhteen vektorin B kanssa ja kulkevat tämän pinnan läpi.

Tämä parametri voidaan löytää ja esittää kaavana Ф = BS cos α, jossa α on pinnan S normaalisuunnan ja magneettisen induktiovektorin B välinen kulma. Tämän kaavan perusteella on mahdollista määrittää magneettivuo. maksimiarvolla, jossa cos α = 1, ja vektorin B asema tulee samansuuntaiseksi pintaan S nähden kohtisuorassa olevan normaalin kanssa. Kääntäen, magneettivuo on minimaalinen, jos vektori B sijaitsee kohtisuorassa normaaliin nähden.

Tässä versiossa vektoriviivat yksinkertaisesti liukuvat tasoa pitkin eivätkä ylitä sitä. Eli vuo otetaan huomioon vain tietyn pinnan ylittävän magneettisen induktiovektorin linjoja pitkin.

Tämän arvon löytämiseksi käytetään Weber- tai volttisekunteja (1 Wb \u003d 1 V x 1 s). Tämä parametri voidaan mitata muilla yksiköillä. Pienin arvo on maxwell, joka on 1 Wb = 10 8 µs tai 1 µs = 10 -8 Wb.

Magneettikentän energia ja magneettinen induktiovuo

Jos sähkövirta johdetaan johtimen läpi, sen ympärille muodostuu magneettikenttä, jolla on energiaa. Sen alkuperä liittyy virtalähteen sähkötehoon, joka kuluu osittain piirissä tapahtuvan itseinduktion EMF:n voittamiseksi. Tämä on virran niin kutsuttu omaenergia, jonka ansiosta se muodostuu. Eli kentän ja virran energiat ovat keskenään yhtä suuret.

Virran omaenergian arvo ilmaistaan ​​kaavalla W \u003d (L x I 2) / 2. Tämän määritelmän katsotaan olevan yhtä suuri kuin työ, jonka tekee virtalähde, joka voittaa induktion, eli itseinduktion EMF ja luo virran sähköpiiriin. Kun virta lakkaa toimimasta, magneettikentän energia ei katoa jäljettömästi, vaan vapautuu esimerkiksi kaaren tai kipinän muodossa.

Kentässä esiintyvä magneettivuo tunnetaan myös positiivisen tai negatiivisen arvon omaavana magneettisen induktion vuona, jonka suunta on perinteisesti osoitettu vektorilla. Yleensä tämä virtaus kulkee piirin läpi, jonka läpi virtaa sähkövirta. Normaalin positiivisella suunnalla ääriviivaan nähden virran liikkeen suunta on arvo, joka määritetään kohdan mukaisesti. Tässä tapauksessa sähkövirtapiirin luoman ja tämän piirin läpi kulkevan magneettivuon arvo on aina suurempi kuin nolla. Myös käytännön mittaukset viittaavat tähän.

Magneettivuo mitataan yleensä kansainvälisen SI-järjestelmän määrittämissä yksiköissä. Tämä on jo tunnettu Weber, joka on 1 m2:n tason läpi kulkevan virtauksen suuruus. Tämä pinta on sijoitettu kohtisuoraan magneettikenttälinjoja vastaan, joilla on yhtenäinen rakenne.

Tätä käsitettä kuvaa hyvin Gaussin lause. Se heijastaa magneettisten varausten puuttumista, joten induktioviivat esitetään aina suljettuina tai kulkevina äärettömyyteen ilman alkua tai loppua. Eli kaikenlaisten suljettujen pintojen läpi kulkeva magneettivuo on aina nolla.

Mikä on magneettivuo?

Kuvassa tasainen magneettikenttä. Homogeeninen tarkoittaa samaa tietyn tilavuuden kaikissa kohdissa. Kenttään asetetaan pinta-ala S. Kenttäviivat leikkaavat pinnan.

Magneettivuon määritelmä

Magneettivuon määritelmä:

Pinnan S läpi kulkeva magneettivuo Ф on pinnan S läpi kulkevan magneettisen induktiovektorin B juovien lukumäärä.

Magneettivuon kaava

Magneettivuon kaava:

tässä α on magneettisen induktiovektorin B suunnan ja pinnan S normaalin välinen kulma.

Magneettivuon kaavasta voidaan nähdä, että suurin magneettivuo on kohdassa cos α = 1, ja tämä tapahtuu, kun vektori B on yhdensuuntainen pinnan S normaalin kanssa. Pienin magneettivuo on kohdassa cos α = 0, tämä on silloin, kun vektori B on kohtisuorassa pinnan S normaaliin nähden, koska tällöin vektorin B viivat liukuvat pinnan S yli risteämättä sitä.

Ja magneettivuon määritelmän mukaan vain ne magneettisen induktiovektorin viivat, jotka leikkaavat tietyn pinnan, otetaan huomioon.

Magneettivuo on skalaarisuure.

Magneettivuo mitataan

Magneettivuo mitataan webereinä (volttisekunteina): 1 wb \u003d 1 v * s.

Lisäksi Maxwellia käytetään magneettivuon mittaamiseen: 1 wb \u003d 10 8 μs. Vastaavasti 1 μs = 10 -8 wb.

Magneettiset materiaalit ovat niitä, jotka ovat alttiina erityisten voimakenttien vaikutukselle, mutta ei-magneettiset materiaalit eivät ole alttiina tai heikosti alttiina magneettikentän voimille, joita yleensä edustavat voimalinjat (magneettivuo), jotka niillä on tiettyjä ominaisuuksia. Sen lisäksi, että ne muodostavat aina suljettuja silmukoita, ne käyttäytyvät ikään kuin ne olisivat elastisia, eli vääristymän aikana ne yrittävät palata entiseen etäisyyteensä ja luonnolliseen muotoonsa.

näkymätön voima

Magneetit houkuttelevat puoleensa tiettyjä metalleja, erityisesti rautaa ja terästä, sekä nikkeliä, nikkeliä, kromia ja kobolttiseoksia. Materiaalit, jotka luovat houkuttelevia voimia, ovat magneetteja. On olemassa erilaisia ​​tyyppejä. Helposti magnetoituvia materiaaleja kutsutaan ferromagneettisiksi. Ne voivat olla kovia tai pehmeitä. Pehmeät ferromagneettiset materiaalit, kuten rauta, menettävät ominaisuutensa nopeasti. Näistä materiaaleista valmistettuja magneetteja kutsutaan väliaikaisiksi. Jäykät materiaalit, kuten teräs, säilyttävät ominaisuutensa paljon pidempään ja niitä käytetään pysyvinä materiaaleina.

Magneettivuo: määritelmä ja karakterisointi

Magneetin ympärillä on tietty voimakenttä, joka luo energian mahdollisuuden. Magneettivuo on yhtä suuri kuin sen kohtisuoran pinnan keskimääräisten voimakenttien tulo, johon se tunkeutuu. Se on kuvattu symbolilla "Φ", se mitataan yksiköissä nimeltä Webers (WB). Tietyn alueen läpi kulkevan virtauksen määrä vaihtelee kohteen ympärillä pisteestä toiseen. Siten magneettivuo on niin sanottu magneettikentän tai sähkövirran voimakkuuden mitta, joka perustuu tietyn alueen läpi kulkevien varautuneiden voimalinjojen kokonaismäärään.

Magneettivirtojen mysteerin paljastaminen

Kaikilla magneeteilla, niiden muodosta riippumatta, on kaksi aluetta, joita kutsutaan navoiksi ja jotka pystyvät tuottamaan tietyn järjestäytyneen ja tasapainoisen näkymättömien voimalinjojen järjestelmän. Nämä purosta tulevat linjat muodostavat erityisen kentän, jonka muoto on paikoin voimakkaampi kuin toisilla. Alueita, joilla on eniten vetovoimaa, kutsutaan napoiksi. Vektorikenttäviivoja ei voida havaita paljaalla silmällä. Visuaalisesti ne näkyvät aina voimalinjoina, joissa on yksiselitteisiä napoja materiaalin molemmissa päissä, joissa viivat ovat tiheämpiä ja keskittyneempiä. Magneettivuo on viivoja, jotka luovat veto- tai hylkimisvärähtelyjä, jotka osoittavat niiden suunnan ja voimakkuuden.

Magneettivuon linjat

Magneettiset voimalinjat määritellään käyriksi, jotka liikkuvat tiettyä polkua pitkin magneettikentässä. Näiden käyrien tangentti missä tahansa pisteessä osoittaa siinä olevan magneettikentän suunnan. Ominaisuudet:

Jokainen virtauslinja muodostaa suljetun silmukan.

Nämä induktiolinjat eivät koskaan leikkaa, vaan pyrkivät kutistumaan tai venymään ja muuttaen mittojaan suuntaan tai toiseen.

Pääsääntöisesti voimalinjoilla on alku ja loppu pinnalla.

On myös tietty suunta pohjoisesta etelään.

Kenttäviivat, jotka ovat lähellä toisiaan muodostaen vahvan magneettikentän.

• Kun vierekkäiset navat ovat samat (pohjoinen-pohjoinen tai etelä-etelä), ne hylkivät toisiaan. Kun vierekkäiset navat eivät ole kohdakkain (pohjoinen-etelä tai etelä-pohjoinen), ne houkuttelevat toisiaan. Tämä vaikutus muistuttaa kuuluisaa ilmaisua, että vastakohdat vetävät puoleensa.

Magneettiset molekyylit ja Weberin teoria

Weberin teoria perustuu siihen tosiasiaan, että kaikki atomit ovat magneettisia atomien elektronien välisten sidosten vuoksi. Atomien ryhmät liittyvät toisiinsa siten, että niitä ympäröivät kentät pyörivät samaan suuntaan. Tällaiset materiaalit koostuvat pienistä magneettiryhmistä (molekulaarisella tasolla katsottuna) atomien ympärillä, mikä tarkoittaa, että ferromagneettinen materiaali koostuu molekyyleistä, joilla on houkuttelevia voimia. Ne tunnetaan dipoleina ja ne on ryhmitelty domeeneihin. Kun materiaali magnetoidaan, kaikista alueista tulee yksi. Materiaali menettää kykynsä houkutella ja hylkiä, kun sen alueet erotetaan. Dipolit muodostavat yhdessä magneetin, mutta kukin yksittäin yrittää hylätä yksinapaisen ja vetää siten puoleensa vastakkaisia ​​napoja.

Kentät ja pylväät

Magneettikentän voimakkuuden ja suunnan määräävät magneettivuon viivat. Vetovoima-alue on vahvempi siellä, missä linjat ovat lähellä toisiaan. Siimat ovat lähinnä vavan pohjan napaa, jossa vetovoima on voimakkain. Maaplaneetta itse on tässä voimakkaassa voimakentässä. Se toimii ikään kuin jättimäinen raidallinen magnetoitu levy kulkisi planeetan keskellä. Kompassin neulan pohjoisnapa on suunnattu kohti pohjoisnapaa, etelänapa taas magneettiseen etelään. Nämä suunnat eroavat kuitenkin maantieteellisestä pohjois- ja etelänavasta.

Magnetismin luonne

Magnetismilla on tärkeä rooli sähkö- ja elektroniikkatekniikassa, koska ilman sen komponentteja, kuten releet, solenoidit, induktorit, kuristimet, kelat, kaiuttimet, sähkömoottorit, generaattorit, muuntajat, sähkömittarit jne., eivät toimi. Magneetteja löytyy mm. luonnollinen tila magneettisten malmien muodossa. On olemassa kaksi päätyyppiä, nämä ovat magnetiitti (kutsutaan myös rautaoksidiksi) ja magneettinen rautakivi. Tämän materiaalin molekyylirakenne ei-magneettisessa tilassa esitetään löysänä magneettisena piirinä tai yksittäisinä pieninä hiukkasina, jotka on järjestetty vapaasti satunnaiseen järjestykseen. Kun materiaali magnetoidaan, tämä molekyylien satunnainen järjestely muuttuu ja pienet satunnaiset molekyylihiukkaset asettuvat riviin siten, että ne tuottavat kokonaisen sarjan järjestelyjä. Tätä ajatusta ferromagneettisten materiaalien molekyylien kohdistamisesta kutsutaan Weberin teoriaksi.

Mittaus ja käytännön sovellus

Yleisimmät generaattorit käyttävät magneettivuoa sähkön tuottamiseen. Sen vahvuutta käytetään laajalti sähkögeneraattoreissa. Tätä mielenkiintoista ilmiötä mittaavaa laitetta kutsutaan vuomittariksi, se koostuu kelasta ja elektronisista laitteista, jotka arvioivat kelan jännitteen muutosta. Fysiikassa virtaus ilmaisee tietyn alueen läpi kulkevien voimalinjojen lukumäärän. Magneettivuo on magneettisten voimalinjojen lukumäärän mitta.

Joskus jopa ei-magneettisella materiaalilla voi olla myös diamagneettisia ja paramagneettisia ominaisuuksia. Mielenkiintoinen tosiasia on, että vetovoimat voidaan tuhota lämmön vaikutuksesta tai lyömällä niitä samasta materiaalista olevalla vasaralla, mutta niitä ei voida tuhota tai eristää yksinkertaisesti rikkomalla suuri näyte kahtia. Jokaisella rikkoutuneella palalla on oma pohjois- ja etelänavansa, olivatpa kappaleet kuinka pieniä tahansa.