Miksi tarvitset Maan magneettikenttää, opit tästä artikkelista.

Mikä on maan magneettikentän arvo?

Ensinnäkin se suojaa keinotekoisia satelliitteja ja planeetan asukkaita avaruudesta tulevien hiukkasten vaikutukselta. Näitä ovat aurinkotuulen varautuneet, ionisoidut hiukkaset. Kun ne tulevat ilmakehämme, magneettikenttä muuttaa niiden lentorataa ja ohjaa ne kenttäviivaa pitkin.

Lisäksi astuimme uusien teknologioiden aikakauteen magneettikenttämme ansiosta. Kaikki nykyaikaiset edistykselliset laitteet, jotka käyttävät erilaisia ​​muistiasemia (levyjä, kortteja), riippuvat suoraan magneettikentästä. Sen jännitys ja vakaus vaikuttavat suoraan kaikkiin tietoihin, tietokonejärjestelmiin, koska kaikki niiden asianmukaisen toiminnan kannalta tarpeelliset tiedot asetetaan magneettisille tietovälineille.

Siksi voimme vakuuttavasti sanoa, että nykyaikaisen sivilisaation vauraus, sen teknologioiden "elinkelpoisuus" riippuu läheisesti planeettamme magneettikentän tilasta.

Mikä on maan magneettikenttä?

Maan magneettikenttä on planeetan ympärillä oleva alue, jossa magneettiset voimat vaikuttavat.

Mitä tulee sen alkuperään, tätä ongelmaa ei ole vielä lopullisesti ratkaistu. Mutta useimmat tutkijat ovat taipuvaisia ​​uskomaan, että planeettamme velkaa magneettikentän läsnäolon ytimelle. Se koostuu kiinteästä sisäisestä osasta ja ulkoisesta nestemäisestä osasta. Maan pyöriminen myötävaikuttaa tasaisiin virtoihin nestemäisessä ytimessä. Ja tämä johtaa magneettikentän syntymiseen niiden ympärille.

Useimmilla aurinkokunnan planeetoilla on eriasteisia magneettikenttiä. Jos sijoitat ne peräkkäin dipolimagneettisen momentin pienenemisen mukaan, saat seuraavan kuvan: Jupiter, Saturnus, Maa, Merkurius ja Mars. Pääsyy sen esiintymiseen on nesteytimen läsnäolo.

Muistamme vielä koulusta magneettikentän, sitä se vain on, "ponnahtaa" kaikkien muistiin. Päivitetään se, mitä olemme käyneet läpi, ja ehkä kerrotaan jotain uutta, hyödyllistä ja mielenkiintoista.

Magneettikentän määritys

Magneettikenttä on voimakenttä, joka vaikuttaa liikkuviin sähkövarauksiin (hiukkasiin). Tämän voimakentän ansiosta esineet houkuttelevat toisiaan. Magneettikenttiä on kahdenlaisia:

1. Gravitaatio - muodostuu yksinomaan lähellä alkeishiukkasia ja viruetsya vahvuudessaan näiden hiukkasten ominaisuuksien ja rakenteen perusteella.
2. Dynaaminen, tuotetaan esineissä, joissa on liikkuvia sähkövarauksia (virtalähettimet, magnetoidut aineet).

Ensimmäistä kertaa magneettikentän nimityksen esitteli M. Faraday vuonna 1845, vaikka sen merkitys oli hieman virheellinen, koska uskottiin, että sekä sähköiset että magneettiset vaikutukset ja vuorovaikutukset perustuvat samaan materiaalikenttään. Myöhemmin vuonna 1873 D. Maxwell "esitteli" kvanttiteorian, jossa näitä käsitteitä alettiin erottaa, ja aiemmin johdettua voimakenttää kutsuttiin sähkömagneettiseksi kenttään.

Miten magneettikenttä ilmenee?

Ihmissilmä ei havaitse erilaisten esineiden magneettikenttiä, ja vain erityiset anturit voivat korjata sen. Magneettisen voimakentän esiintymisen lähde mikroskooppisessa mittakaavassa on magnetoitujen (varattujen) mikrohiukkasten liike, jotka ovat:

• ionit;
• elektronit;
• protonit.

Niiden liike johtuu spin-magneettisesta momentista, joka on läsnä jokaisessa mikrohiukkasessa.

Magneettikenttä, mistä se löytyy?

Huolimatta siitä, kuinka oudolta se kuulostaa, melkein kaikilla ympärillämme olevilla esineillä on oma magneettikenttä. Vaikka monien käsityksen mukaan vain magneetiksi kutsutulla kivillä on magneettikenttä, joka houkuttelee rautaesineitä itseensä. Itse asiassa vetovoima on kaikissa esineissä, se ilmenee vain alhaisemmassa valenssissa.

On myös syytä selventää, että voimakenttä, jota kutsutaan magneettiseksi, ilmestyy vain, jos sähkövaraukset tai kappaleet liikkuvat.

Liikkuvilla varauksilla on sähköinen voimakenttä (se voi olla myös liikkuvissa varauksissa). Osoittautuu, että magneettikentän lähteet ovat:

• kestomagneetit;
• matkapuhelinmaksut.

Kun ne on kytketty kahteen rinnakkaiseen sähkövirran johtimeen, ne vetäytyvät tai hylkivät kytketyn virran suunnasta (napaisuudesta) riippuen. Tämä selittyy erityisen aineen ilmaantuvuudella näiden johtimien ympärille. Tätä ainetta kutsutaan magneettikentällä (MF). Magneettinen voima on voima, jolla johtimet vaikuttavat toisiinsa.

Magnetismin teoria syntyi antiikissa, Aasian muinaisessa sivilisaatiossa. Magnesiassa vuoristossa he löysivät erityisen kiven, jonka palaset voitiin vetää puoleensa. Paikan nimen mukaan tätä rotua kutsuttiin "magneeteiksi". Tankomagneetti sisältää kaksi napaa. Sen magneettiset ominaisuudet ovat erityisen voimakkaita navoissa.

Langassa riippuva magneetti näyttää horisontin sivut napoineen. Sen navat käännetään pohjoiseen ja etelään. Kompassi toimii tällä periaatteella. Kahden magneetin vastakkaiset navat vetävät puoleensa ja kuten navat hylkivät.

Tutkijat ovat havainneet, että johtimen lähellä sijaitseva magnetoitu neula poikkeaa, kun sähkövirta kulkee sen läpi. Tämä viittaa siihen, että sen ympärille muodostuu MF.

Magneettikenttä vaikuttaa:

Liikkuvat sähkövaraukset.
Ferromagneeteiksi kutsutut aineet: rauta, valurauta, niiden seokset.

Kestomagneetit ovat kappaleita, joilla on yhteinen varautuneiden hiukkasten (elektronien) magneettinen momentti.

1 - Magneetin etelänapa
2 - Magneetin pohjoisnapa
3 - MP metalliviilan esimerkissä
4 - Magneettikentän suunta

Kenttäviivat ilmestyvät, kun kestomagneetti lähestyy paperiarkkia, jolle on kaadettu kerros rautaviilaa. Kuvassa näkyy selkeästi napojen paikat suunnatuilla voimalinjoilla.

Magneettikentän lähteet

• Ajan myötä muuttuva sähkökenttä.
• matkapuhelinmaksut.
• kestomagneetit.

Olemme tunteneet kestomagneetit lapsuudesta asti. Niitä käytettiin leluina, jotka houkuttelivat erilaisia ​​metalliosia itseensä. Ne kiinnitettiin jääkaappiin, ne rakennettiin erilaisiin leluihin.

Liikkeessä olevilla sähkövarauksilla on usein enemmän magneettista energiaa kuin kestomagneeteilla.

Ominaisuudet

• Magneettikentän tärkein erottava piirre ja ominaisuus on suhteellisuusteoria. Jos varautunut kappale jätetään liikkumattomaksi tietyssä vertailukehyksessä ja magneettinen neula asetetaan lähelle, niin se osoittaa pohjoiseen, eikä samalla "tuntea" ulkopuolista kenttää paitsi maan kenttää. . Ja jos varautunut kappale alkaa liikkua lähellä nuolta, niin kehon ympärille ilmestyy magneettikenttä. Tämän seurauksena käy selväksi, että MF muodostuu vain, kun tietty varaus liikkuu.
• Magneettikenttä pystyy vaikuttamaan ja vaikuttamaan sähkövirtaan. Se voidaan havaita tarkkailemalla varautuneiden elektronien liikettä. Magneettikentässä varauksen omaavat hiukkaset poikkeavat, johtimet, joilla on virtaava virta, liikkuvat. Virtakäyttöinen kehys pyörii ja magnetoidut materiaalit liikkuvat tietyn matkan. Kompassin neula on useimmiten värjätty siniseksi. Se on magnetoitua terästä oleva nauha. Kompassi on aina suunnattu pohjoiseen, koska maapallolla on magneettikenttä. Koko planeetta on kuin iso magneetti napoineen.

Ihmiselimet eivät havaitse magneettikenttää, ja se voidaan havaita vain erityisillä laitteilla ja antureilla. Se on muuttuva ja pysyvä. Vaihtokenttä luodaan yleensä erityisillä induktoreilla, jotka toimivat vaihtovirralla. Vakiokenttä muodostuu vakiosta sähkökentästä.

säännöt

Harkitse eri johtimien magneettikentän kuvan perussääntöjä.

gimlet-sääntö

Voimalinja on kuvattu tasossa, joka sijaitsee 90 0 kulmassa virran polkuun nähden siten, että jokaisessa pisteessä voima kohdistuu tangentiaalisesti linjaan.

Magneettisten voimien suunnan määrittämiseksi sinun on muistettava oikeanpuoleisella kierteellä varustetun gimletin sääntö.

Kiinnitin on sijoitettava samalle akselille kuin virtavektori, kahvaa on käännettävä niin, että gimletti liikkuu sen suuntaan. Tässä tapauksessa linjojen suunta määritetään kääntämällä kiinnikkeen kahvaa.

Ring Gimlet -sääntö

Renkaan muotoisen johtimessa olevan renkaan translaatioliike osoittaa, kuinka induktio on suunnattu, pyöriminen osuu yhteen virran kanssa.

Voimalinjat jatkuvat magneetin sisällä, eivätkä ne voi olla auki.

Eri lähteiden magneettikentät summataan keskenään. Näin tehdessään he luovat yhteisen kentän.

Magneetit, joilla on sama napa, hylkivät toisiaan, kun taas eri napaiset magneetit vetävät puoleensa. Vuorovaikutuksen voimakkuuden arvo riippuu niiden välisestä etäisyydestä. Napojen lähestyessä voima kasvaa.

Magneettikentän parametrit

• Stream ketjutus ( Ψ ).
• Magneettinen induktiovektori ( AT).
• Magneettinen virtaus ( F).

Magneettikentän intensiteetti lasketaan voimasta F riippuvan magneettisen induktiovektorin koosta, ja sen muodostaa virta I sellaisen johtimen läpi, jolla on pituus. l: V \u003d F / (I * l).

Magneettinen induktio mitataan Teslassa (Tl) magnetismin ilmiöitä tutkineen ja niiden laskentamenetelmiä käsitellyn tiedemiehen kunniaksi. 1 T on yhtä suuri kuin voiman aiheuttama magneettivuon induktio 1 N pituuden suhteen 1 m suora johdin kulmassa 90 0 kentän suuntaan yhden ampeerin virtauksella:

1 T = 1 x H/ (A x m).

vasemman käden sääntö

Sääntö löytää magneettisen induktiovektorin suunnan.

Jos vasemman käden kämmen asetetaan kenttään siten, että magneettikentän linjat tulevat kämmen pohjoisnavasta alle 90 0 ja 4 sormea ​​asetetaan virtaa pitkin, peukalo näyttää magneettivoiman suunnan .

Jos johdin on eri kulmassa, niin voima riippuu suoraan virrasta ja johtimen projektiosta suorassa kulmassa olevaan tasoon.

Voima ei riipu johdinmateriaalin tyypistä ja sen poikkileikkauksesta. Jos johdinta ei ole ja varaukset liikkuvat toisessa väliaineessa, voima ei muutu.

Kun magneettikenttävektorin suunta yhteen suuntaan on yksi magnitudi, kenttää kutsutaan yhtenäiseksi. Eri ympäristöt vaikuttavat induktiovektorin kokoon.

magneettinen virtaus

Tietyn alueen S läpi kulkeva ja tämän alueen rajoittama magneettinen induktio on magneettivuo.

Jos alueella on kaltevuus jossain kulmassa α induktioviivaan nähden, magneettivuo pienenee tämän kulman kosinin koolla. Sen suurin arvo muodostuu, kun alue on suorassa kulmassa magneettiseen induktioon nähden:

F \u003d B * S.

Magneettivuo mitataan yksikössä, kuten "weber", joka on yhtä suuri kuin arvon induktiovirta 1 T alueen mukaan 1 m 2.

Flux kytkentä

Tätä käsitettä käytetään luomaan yleinen arvo magneettivuolle, joka syntyy tietystä määrästä magneettinapojen välissä olevia johtimia.

Kun sama virta minä virtaa käämin läpi kierrosten lukumäärällä n, kaikkien kierrosten muodostama kokonaismagneettivuo on vuon kytkentä.

Flux kytkentä Ψ mitattuna webereinä ja on yhtä suuri kuin: Ψ = n * F.

Magneettiset ominaisuudet

Permeabiliteetti määrittää, kuinka paljon magneettikenttä tietyssä väliaineessa on pienempi tai suurempi kuin kentän induktio tyhjiössä. Aineen sanotaan magnetoituneeksi, jos sillä on oma magneettikenttä. Kun aine asetetaan magneettikenttään, se magnetoituu.

Tutkijat ovat selvittäneet syyn, miksi kehot saavat magneettisia ominaisuuksia. Tiedemiesten hypoteesin mukaan aineiden sisällä on mikroskooppisen suuruisia sähkövirtoja. Elektronilla on oma magneettinen momenttinsa, joka on kvanttiluonteinen, liikkuu atomeissa tiettyä kiertorataa pitkin. Nämä pienet virrat määräävät magneettiset ominaisuudet.

Jos virrat liikkuvat satunnaisesti, niiden aiheuttamat magneettikentät ovat itsekompensoituvia. Ulkoinen kenttä saa virrat järjestykseen, joten muodostuu magneettikenttä. Tämä on aineen magnetointi.

Erilaisia ​​aineita voidaan jakaa magneettikenttien kanssa tapahtuvan vuorovaikutuksen ominaisuuksien mukaan.

Ne on jaettu ryhmiin:

Paramagneetit- aineet, joilla on magnetoitumisominaisuuksia ulkoisen kentän suunnassa ja joiden magnetismin mahdollisuus on pieni. Niillä on positiivinen kenttävoimakkuus. Näitä aineita ovat rautakloridi, mangaani, platina jne.
Ferrimagneetit- aineet, joiden magneettiset momentit ovat epätasapainossa suunnaltaan ja arvoltaan. Niille on ominaista kompensoimaton antiferromagnetismi. Kentän voimakkuus ja lämpötila vaikuttavat niiden magneettiseen susceptioon (eri oksidit).
ferromagneetteja- aineet, joilla on lisääntynyt positiivinen herkkyys intensiteetistä ja lämpötilasta riippuen (koboltti-, nikkelikiteet jne.).
Diamagneetit- niillä on ulkoisen kentän vastakkaiseen suuntaan magnetoitumisen ominaisuus, eli negatiivinen magneettisen suskeptibiliteettiarvo intensiteetistä riippumatta. Kentän puuttuessa tällä aineella ei ole magneettisia ominaisuuksia. Näitä aineita ovat: hopea, vismutti, typpi, sinkki, vety ja muut aineet.
Antiferromagneetit - niillä on tasapainotettu magneettinen momentti, mikä johtaa aineen alhaiseen magnetoitumisasteeseen. Kuumennettaessa ne läpikäyvät aineen faasimuutoksen, jossa syntyy paramagneettisia ominaisuuksia. Kun lämpötila laskee alle tietyn rajan, sellaisia ​​ominaisuuksia ei esiinny (kromi, mangaani).

Tarkasteltavat magneetit luokitellaan myös kahteen muuhun luokkaan:

Pehmeitä magneettisia materiaaleja . Heillä on alhainen pakkovoima. Heikoissa magneettikentissä ne voivat kyllästyä. Magnetoinnin käänteisprosessin aikana niillä on merkityksettömiä häviöitä. Tämän seurauksena tällaisia ​​materiaaleja käytetään vaihtojännitteellä (, generaattori,) toimivien sähkölaitteiden ytimien valmistukseen.
kova magneettinen materiaaleja. Heillä on lisääntynyt pakkovoiman arvo. Niiden uudelleenmagnetoimiseksi tarvitaan vahva magneettikenttä. Tällaisia ​​materiaaleja käytetään kestomagneettien valmistuksessa.

Eri aineiden magneettisia ominaisuuksia käytetään teknisissä suunnitelmissa ja keksinnöissä.

Magneettiset piirit

Useiden magneettisten aineiden yhdistelmää kutsutaan magneettipiiriksi. Ne ovat yhtäläisyyksiä ja määräytyvät analogisten matematiikan lakien mukaan.

Magneettipiirien perusteella toimivat sähkölaitteet, induktanssit. Toimivassa sähkömagneetissa virtaus virtaa ferromagneettisesta materiaalista ja ilmasta tehdyn magneettipiirin läpi, joka ei ole ferromagneetti. Näiden komponenttien yhdistelmä on magneettipiiri. Monet sähkölaitteet sisältävät suunnittelussaan magneettisia piirejä.

Aivan kuten levossa oleva sähkövaraus vaikuttaa toiseen varaukseen sähkökentän kautta, sähkövirta vaikuttaa toiseen virtaan magneettikenttä. Magneettikentän vaikutus kestomagneetteihin rajoittuu sen vaikutukseen varauksiin, jotka liikkuvat aineen atomeissa ja muodostavat mikroskooppisia pyöreitä virtoja.

Oppi sähkömagnetismi perustuu kahteen oletukseen:

• magneettikenttä vaikuttaa liikkuviin varauksiin ja virtoihin;
• magneettikenttä syntyy virtojen ja liikkuvien varausten ympärille.

Magneettien vuorovaikutus

Kestomagneetti(tai magneettinen neula) on suunnattu pitkin maan magneettista meridiaania. Pohjoiseen osoittavaa päätä kutsutaan Pohjoisnapa(N) ja vastakkainen pää on etelänapa(S). Lähestyessämme kahta magneettia toisiaan vasten huomaamme, että niiden samankaltaiset navat hylkivät ja vastakkaiset vetävät puoleensa ( riisi. yksi ).

Jos erottelemme navat leikkaamalla kestomagneetin kahteen osaan, huomaamme, että jokaisella niistä on myös kaksi napaa, eli tulee olemaan kestomagneetti ( riisi. 2 ). Molemmat navat - pohjoinen ja etelä - ovat erottamattomia toisistaan, tasa-arvoisia.

Maan tai kestomagneettien luoma magneettikenttä kuvataan, kuten sähkökenttä, magneettisilla voimalinjoilla. Minkä tahansa magneetin magneettikenttäviivoista saa kuvan asettamalla sen päälle paperiarkki, jolle kaadetaan tasaisena kerroksena rautaviilaa. Magneettikenttään joutuessaan sahanpuru magnetoituu - jokaisella niistä on pohjois- ja etelänapa. Vastakkaiset navat pyrkivät lähestymään toisiaan, mutta sahanpurun kitka paperille estää tämän. Jos kosketat paperia sormella, kitka vähenee ja viilat vetäytyvät toisiinsa muodostaen ketjuja, jotka edustavat magneettikentän viivoja.

Käytössä riisi. 3 näyttää sahanpurun suoran magneetin sijainnin kentässä ja pieniä magneettisia nuolia, jotka osoittavat magneettikenttälinjojen suunnan. Tätä suuntaa varten otetaan magneettineulan pohjoisnavan suunta.

Oerstedin kokemus. Magneettikentän virta

XIX vuosisadan alussa. tanskalainen tiedemies Oersted teki tärkeän löydön löytämällä sähkövirran vaikutus kestomagneetteihin . Hän asetti pitkän langan magneettineulan lähelle. Kun virta kuljetettiin johdon läpi, nuoli kääntyi yrittäen olla kohtisuorassa siihen nähden ( riisi. 4 ). Tämä voidaan selittää magneettikentän esiintymisellä johtimen ympärillä.

Virralla suoran johtimen luoman kentän magneettiset voimalinjat ovat samankeskisiä ympyröitä, jotka sijaitsevat sitä vastaan ​​kohtisuorassa tasossa ja joiden keskipisteet ovat kohdassa, jonka läpi virta kulkee ( riisi. 5 ). Viivojen suunta määräytyy oikeanpuoleisella ruuvisäännöllä:

Jos ruuvia kierretään kenttälinjojen suuntaan, se liikkuu johtimessa olevan virran suuntaan .

Magneettikentän ominaisvoima on magneettinen induktiovektori B . Jokaisessa pisteessä se on suunnattu tangentiaalisesti kenttäviivaan. Sähkökenttäviivat alkavat positiivisista varauksista ja päättyvät negatiivisiin, ja tässä kentässä varaukseen vaikuttava voima kohdistuu tangentiaalisesti viivaan sen jokaisessa pisteessä. Toisin kuin sähkökenttä, magneettikentän linjat ovat suljettuja, mikä johtuu "magneettisten varausten" puuttumisesta luonnosta.

Virran magneettikenttä ei pohjimmiltaan eroa kestomagneetin luomasta kentästä. Tässä mielessä litteän magneetin analogi on pitkä solenoidi - lankakela, jonka pituus on paljon suurempi kuin sen halkaisija. Hänen luomansa magneettikentän linjojen kaavio, joka on kuvattu riisi. 6 , samanlainen kuin litteälle magneetille ( riisi. 3 ). Ympyrät osoittavat solenoidin käämityksen muodostavat johtimen osat. Havaitsijalta johdon läpi kulkevat virrat on merkitty risteillä ja vastakkaiseen suuntaan - tarkkailijaa kohti - pisteillä. Samat nimitykset hyväksytään magneettikentän viivoille, kun ne ovat kohtisuorassa piirustuksen tasoon ( riisi. 7 a, b).

Solenoidin käämin virran suunta ja sen sisällä olevien magneettikenttälinjojen suunta liittyvät myös oikeanpuoleisella ruuvisäännöllä, joka on tässä tapauksessa muotoiltu seuraavasti:

Jos katsot solenoidin akselia, myötäpäivään virtaava virta luo siihen magneettikentän, jonka suunta on sama kuin oikean ruuvin liikesuunta ( riisi. kahdeksan )

Tämän säännön perusteella on helppo selvittää, että kohdassa näkyvä solenoidi riisi. 6 , sen oikea pää on pohjoisnapa ja sen vasen pää on etelänapa.

Magneettikenttä solenoidin sisällä on homogeeninen - magneettisen induktiovektorin arvo on siellä vakio (B = const). Tässä suhteessa solenoidi on samanlainen kuin litteä kondensaattori, jonka sisään syntyy tasainen sähkökenttä.

Voima, joka vaikuttaa magneettikentässä virran omaavaan johtimeen

Kokeellisesti todettiin, että voima vaikuttaa virtaa kuljettavaan johtimeen magneettikentässä. Tasaisessa kentässä suoraviivainen johdin, jonka pituus on l, jonka läpi virta I kulkee ja joka sijaitsee kohtisuorassa kenttävektoriin B nähden, kokee voiman: F = I l B .

Voiman suunta määräytyy vasemman käden sääntö:

Jos vasemman käden neljä ojennettua sormea ​​asetetaan johtimessa olevan virran suuntaan ja kämmen on kohtisuorassa vektoriin B nähden, sisään vedetty peukalo osoittaa johtimeen vaikuttavan voiman suunnan (riisi. yhdeksän ).

On huomattava, että magneettikentässä virralla olevaan johtimeen vaikuttava voima ei kohdistu tangentiaalisesti sen voimalinjoihin, kuten sähkövoima, vaan kohtisuoraan niitä vastaan. Magneettinen voima ei vaikuta voimalinjoja pitkin sijaitsevaan johtimeen.

Yhtälö F = IlB mahdollistaa magneettikentän induktion kvantitatiivisen ominaisuuden.

Asenne ei riipu johtimen ominaisuuksista ja luonnehtii itse magneettikenttää.

Magneettisen induktiovektorin B moduuli on numeerisesti yhtä suuri kuin voima, joka vaikuttaa siihen kohtisuoraan yksikköpituiseen johtimeen, jonka läpi kulkee yhden ampeerin virta.

SI-järjestelmässä magneettikentän induktion yksikkö on tesla (T):

Magneettikenttä. Taulukot, kaaviot, kaavat

(Magneettien vuorovaikutus, Oerstedin koe, magneettinen induktiovektori, vektorin suunta, superpositioperiaate. Magneettikenttien graafinen esitys, magneettisen induktion viivat. Magneettivuo, kentän energiaominaisuus. Magneettivoimat, Ampère-voima, Lorentz-voima. Varautuneen liike hiukkaset magneettikentässä. Aineen magneettiset ominaisuudet, Ampèren hypoteesi)

Magneettikenttä on pitkään herättänyt ihmisissä monia kysymyksiä, mutta edelleen se on edelleen vähän tunnettu ilmiö. Monet tutkijat yrittivät tutkia sen ominaisuuksia ja ominaisuuksia, koska alan hyödyt ja mahdollisuudet olivat kiistattomia tosiasioita.

Otetaan kaikki järjestyksessä. Joten miten mikä tahansa magneettikenttä toimii ja muodostuu? Aivan oikein, sähkövirta. Ja virta on fysiikan oppikirjojen mukaan varautuneiden hiukkasten virta, jolla on suunta, eikö niin? Joten kun virta kulkee minkä tahansa johtimen läpi, sen ympärillä alkaa toimia tietynlainen aine - magneettikenttä. Magneettikenttä voidaan luoda varautuneiden hiukkasten virralla tai atomeissa olevien elektronien magneettisilla momenteilla. Nyt tällä kentällä ja aineella on energiaa, näemme sen sähkömagneettisina voimina, jotka voivat vaikuttaa virtaan ja sen varauksiin. Magneettikenttä alkaa vaikuttaa varautuneiden hiukkasten virtaukseen, ja ne muuttavat alkuperäistä liikesuuntaa kohtisuoraan itse kenttään nähden.

Toista magneettikenttää voidaan kutsua sähködynaamiseksi, koska se muodostuu lähellä liikkuvia hiukkasia ja vaikuttaa vain liikkuviin hiukkasiin. No, se on dynaaminen johtuen siitä, että sillä on erityinen rakenne pyörivissä bioneissa avaruuden alueella. Tavallinen sähköinen liikkuva varaus saa ne pyörimään ja liikkumaan. Bionit välittävät kaikki mahdolliset vuorovaikutukset tällä avaruuden alueella. Siksi liikkuva varaus vetää puoleensa yhden navan kaikista bioneista ja saa ne pyörimään. Vain hän voi tuoda heidät pois lepotilasta, ei mikään muu, koska muut voimat eivät voi vaikuttaa niihin.

Sähkökentässä on varautuneita hiukkasia, jotka liikkuvat erittäin nopeasti ja voivat kulkea 300 000 km sekunnissa. Valolla on sama nopeus. Magneettikenttää ei ole ilman sähkövarausta. Tämä tarkoittaa, että hiukkaset liittyvät uskomattoman läheisesti toisiinsa ja ovat yhteisessä sähkömagneettisessa kentässä. Eli jos magneettikentässä tapahtuu muutoksia, niin sähkökentässä tapahtuu muutoksia. Tämä laki on myös päinvastainen.

Puhumme täällä paljon magneettikentästä, mutta kuinka voit kuvitella sen? Emme voi nähdä sitä paljaalla ihmissilmällämme. Lisäksi kentän uskomattoman nopean etenemisen vuoksi meillä ei ole aikaa korjata sitä erilaisten laitteiden avulla. Mutta jotta voisi opiskella jotain, täytyy siitä olla ainakin jonkinlainen käsitys. Usein on myös tarpeen kuvata magneettikenttä kaavioissa. Sen ymmärtämisen helpottamiseksi piirretään ehdolliset kenttäviivat. Mistä he saivat ne? Ne keksittiin syystä.

Yritetään nähdä magneettikenttä pienten metalliviipaleiden ja tavallisen magneetin avulla. Kaadamme nämä sahanpurut tasaiselle pinnalle ja viemme ne magneettikentän toimintaan. Sitten näemme, että ne liikkuvat, pyörivät ja asettuvat kuvioon tai kuvioon. Tuloksena oleva kuva näyttää voimien likimääräisen vaikutuksen magneettikentässä. Kaikki voimat ja vastaavasti voimalinjat ovat jatkuvia ja suljettuja tässä paikassa.

Magneettisella neulalla on samanlaiset ominaisuudet ja ominaisuudet kuin kompassilla, ja sitä käytetään voimalinjojen suunnan määrittämiseen. Jos se putoaa magneettikentän toiminta-alueelle, voimme nähdä voimien toimintasuunnan sen pohjoisnavasta. Sitten teemme tästä useita johtopäätöksiä: tavallisen kestomagneetin yläosa, josta voimalinjat lähtevät, on merkitty magneetin pohjoisnavalla. Etelänapa taas tarkoittaa pistettä, jossa voimat ovat kiinni. No, magneetin sisällä olevia voimalinjoja ei ole korostettu kaaviossa.

Magneettikenttä, sen ominaisuudet ja ominaisuudet ovat varsin laajasti käytössä, koska monissa ongelmissa se on otettava huomioon ja tutkittava. Tämä on fysiikan tieteen tärkein ilmiö. Monimutkaisemmat asiat liittyvät siihen erottamattomasti, kuten magneettinen permeabiliteetti ja induktio. Selittääksesi kaikki syyt magneettikentän esiintymiseen, on luotettava todellisiin tieteellisiin tosiasioihin ja vahvistuksiin. Muuten monimutkaisemmissa ongelmissa väärä lähestymistapa voi loukata teorian eheyttä.

Otetaan nyt esimerkkejä. Me kaikki tunnemme planeettamme. Väitätkö, että sillä ei ole magneettikenttää? Saatat olla oikeassa, mutta tutkijat sanovat, että prosessit ja vuorovaikutukset Maan ytimen sisällä luovat valtavan magneettikentän, joka ulottuu tuhansia kilometrejä. Mutta kaikilla magneettikentillä täytyy olla navat. Ja ne ovat olemassa, vain vähän kaukana maantieteellisestä napasta. Miltä se tuntuu? Esimerkiksi linnut ovat kehittäneet navigointikykyjä ja ne suuntautuvat erityisesti magneettikentän perusteella. Joten hänen avullaan hanhet saapuvat turvallisesti Lappiin. Myös erikoisnavigointilaitteet käyttävät tätä ilmiötä.