चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं

चुंबकीय क्षेत्र, जैसे विद्युत क्षेत्र, को बल की रेखाओं का उपयोग करके ग्राफिक रूप से दर्शाया जा सकता है। एक चुंबकीय क्षेत्र रेखा, या एक चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण रेखा, एक रेखा है, जिस पर प्रत्येक बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर की दिशा के साथ स्पर्शरेखा होती है।

ए)	बी)	में)

चावल। 1.2. प्रत्यक्ष वर्तमान चुंबकीय क्षेत्र (ए) के बल की रेखाएं,

सर्कुलर करंट (बी), सोलनॉइड (सी)

बल की चुंबकीय रेखाएं, विद्युत रेखाओं की तरह, प्रतिच्छेद नहीं करती हैं। वे इस तरह के घनत्व के साथ खींचे जाते हैं कि उनके लंबवत एक इकाई सतह को पार करने वाली रेखाओं की संख्या किसी दिए गए स्थान पर चुंबकीय क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण के परिमाण के बराबर (या आनुपातिक) होती है।

अंजीर पर। 1.2 एप्रत्यक्ष वर्तमान क्षेत्र के बल की रेखाएं दिखाई जाती हैं, जो संकेंद्रित वृत्त हैं, जिसका केंद्र वर्तमान अक्ष पर स्थित है, और दिशा सही पेंच के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है (कंडक्टर में करंट को निर्देशित किया जाता है पाठक)।

चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं को लोहे के बुरादे का उपयोग करके "दिखाया" जा सकता है जो अध्ययन के तहत क्षेत्र में चुम्बकित होते हैं और छोटी चुंबकीय सुइयों की तरह व्यवहार करते हैं। अंजीर पर। 1.2 बीवृत्तीय धारा के चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाओं को दर्शाता है। परिनालिका का चुंबकीय क्षेत्र अंजीर में दिखाया गया है। 1.2 में.

चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाएं बंद हैं। बंद बल रेखाओं वाले क्षेत्र कहलाते हैं भंवर क्षेत्र. जाहिर है, चुंबकीय क्षेत्र एक भंवर क्षेत्र है। यह एक चुंबकीय क्षेत्र और एक इलेक्ट्रोस्टैटिक के बीच आवश्यक अंतर है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में, बल की रेखाएं हमेशा खुली रहती हैं: वे विद्युत आवेशों पर शुरू और समाप्त होती हैं। बल की चुंबकीय रेखाओं का न तो आदि है और न ही अंत। यह इस तथ्य से मेल खाता है कि प्रकृति में कोई चुंबकीय शुल्क नहीं है।

1.4. बायोट-सावर्ट-लाप्लास कानून

फ्रांसीसी भौतिकविदों जे। बायोट और एफ। सावार्ड ने 1820 में विभिन्न आकृतियों के पतले तारों से बहने वाली धाराओं द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्रों का एक अध्ययन किया। लैपलेस ने बायोट और सावर्ट द्वारा प्राप्त प्रयोगात्मक डेटा का विश्लेषण किया और एक संबंध स्थापित किया जिसे बायोट-सावर्ट-लाप्लास कानून कहा गया।

इस कानून के अनुसार, किसी भी धारा के चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण की गणना वर्तमान के अलग-अलग प्राथमिक वर्गों द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्रों के प्रेरण के वेक्टर योग (सुपरपोजिशन) के रूप में की जा सकती है। लंबाई के साथ एक वर्तमान तत्व द्वारा बनाए गए क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण के लिए, लैपलेस ने सूत्र प्राप्त किया:

, (1.3)

एक वेक्टर कहाँ है, कंडक्टर तत्व की लंबाई के बराबर मॉड्यूलो और वर्तमान के साथ दिशा में मेल खाता है (चित्र। 1.3); तत्व से उस बिंदु तक खींचा गया त्रिज्या सदिश है जहां ; त्रिज्या वेक्टर का मापांक है।

आइए एक साथ समझते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र क्या है। आखिरकार, कई लोग इस क्षेत्र में जीवन भर रहते हैं और इसके बारे में सोचते भी नहीं हैं। इसे ठीक करने का समय!

एक चुंबकीय क्षेत्र

एक चुंबकीय क्षेत्रएक विशेष प्रकार की बात है। यह गतिमान विद्युत आवेशों और उन पिंडों की क्रिया में प्रकट होता है जिनका अपना चुंबकीय क्षण (स्थायी चुम्बक) होता है।

महत्वपूर्ण: एक चुंबकीय क्षेत्र स्थिर आवेशों पर कार्य नहीं करता है! एक चुंबकीय क्षेत्र भी विद्युत आवेशों को स्थानांतरित करके, या एक समय-भिन्न विद्युत क्षेत्र द्वारा, या परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के चुंबकीय क्षणों द्वारा बनाया जाता है। यानी कोई भी तार जिससे होकर करंट प्रवाहित होता है वह भी चुम्बक बन जाता है !

एक पिंड जिसका अपना चुंबकीय क्षेत्र होता है।

चुम्बक में ध्रुव होते हैं जिन्हें उत्तर और दक्षिण कहते हैं। पदनाम "उत्तरी" और "दक्षिणी" केवल सुविधा के लिए दिए गए हैं (बिजली में "प्लस" और "माइनस" के रूप में)।

चुंबकीय क्षेत्र को द्वारा दर्शाया जाता है बल चुंबकीय रेखाएं. बल की रेखाएं निरंतर और बंद होती हैं, और उनकी दिशा हमेशा क्षेत्र बलों की दिशा से मेल खाती है। यदि धातु की छीलन एक स्थायी चुंबक के चारों ओर बिखरी हुई है, तो धातु के कण उत्तर से निकलने वाली और दक्षिणी ध्रुव में प्रवेश करने वाली चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की एक स्पष्ट तस्वीर दिखाएंगे। चुंबकीय क्षेत्र की ग्राफिकल विशेषता - बल की रेखाएं।

चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताएं

चुंबकीय क्षेत्र की मुख्य विशेषताएं हैं चुंबकीय प्रेरण, चुंबकीय प्रवाहऔर चुम्बकीय भेद्यता. लेकिन चलो सब कुछ क्रम में बात करते हैं।

तुरंत, हम ध्यान दें कि माप की सभी इकाइयाँ सिस्टम में दी गई हैं एसआई.

चुंबकीय प्रेरण बी - वेक्टर भौतिक मात्रा, जो चुंबकीय क्षेत्र की मुख्य शक्ति विशेषता है। पत्र द्वारा निरूपित बी . चुंबकीय प्रेरण की माप की इकाई - टेस्ला(Tl).

चुंबकीय प्रेरण इंगित करता है कि एक आवेश पर कार्य करने वाले बल का निर्धारण करके एक क्षेत्र कितना मजबूत है। इस बल को कहा जाता है लोरेंत्ज़ बल.

यहां क्यू - शुल्क, वी - चुंबकीय क्षेत्र में इसकी गति, बी - प्रवेश, एफ लोरेंत्ज़ बल है जिसके साथ क्षेत्र आवेश पर कार्य करता है।

एफ- समोच्च के क्षेत्र द्वारा चुंबकीय प्रेरण के उत्पाद के बराबर एक भौतिक मात्रा और प्रेरण वेक्टर के बीच कोसाइन और समोच्च के विमान के लिए सामान्य जिसके माध्यम से प्रवाह गुजरता है। चुंबकीय प्रवाह चुंबकीय क्षेत्र की एक अदिश विशेषता है।

हम कह सकते हैं कि चुंबकीय प्रवाह एक इकाई क्षेत्र में प्रवेश करने वाली चुंबकीय प्रेरण लाइनों की संख्या को दर्शाता है। चुंबकीय प्रवाह को में मापा जाता है वेबरैच (पश्चिम बंगाल).

चुम्बकीय भेद्यतावह गुणांक है जो माध्यम के चुंबकीय गुणों को निर्धारित करता है। एक पैरामीटर जिस पर क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण निर्भर करता है वह चुंबकीय पारगम्यता है।

हमारा ग्रह कई अरब वर्षों से एक विशाल चुंबक रहा है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण निर्देशांक के आधार पर भिन्न होता है। भूमध्य रेखा पर, यह टेस्ला की शून्य से पांचवीं शक्ति का लगभग 3.1 गुना 10 है। इसके अलावा, चुंबकीय विसंगतियां हैं, जहां क्षेत्र का मूल्य और दिशा पड़ोसी क्षेत्रों से काफी भिन्न होती है। ग्रह पर सबसे बड़ी चुंबकीय विसंगतियों में से एक - कुर्स्कीऔर ब्राजीलियाई चुंबकीय विसंगति.

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उत्पत्ति अभी भी वैज्ञानिकों के लिए एक रहस्य है। यह माना जाता है कि क्षेत्र का स्रोत पृथ्वी का तरल धातु कोर है। कोर चल रहा है, जिसका अर्थ है कि पिघला हुआ लौह-निकल मिश्र धातु चल रहा है, और आवेशित कणों की गति विद्युत प्रवाह है जो चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। समस्या यह है कि यह सिद्धांत जियोडायनेमो) क्षेत्र को स्थिर कैसे रखा जाता है, इसकी व्याख्या नहीं करता है।

पृथ्वी एक विशाल चुंबकीय द्विध्रुव है।चुंबकीय ध्रुव भौगोलिक ध्रुवों के साथ मेल नहीं खाते, हालांकि वे निकटता में हैं। इसके अलावा, पृथ्वी के चुंबकीय ध्रुव गतिमान हैं। उनका विस्थापन 1885 से दर्ज किया गया है। उदाहरण के लिए, पिछले सौ वर्षों में, दक्षिणी गोलार्ध में चुंबकीय ध्रुव लगभग 900 किलोमीटर स्थानांतरित हो गया है और अब दक्षिणी महासागर में है। आर्कटिक गोलार्ध का ध्रुव आर्कटिक महासागर के पार पूर्वी साइबेरियाई चुंबकीय विसंगति की ओर बढ़ रहा है, इसकी गति (2004 के आंकड़ों के अनुसार) प्रति वर्ष लगभग 60 किलोमीटर थी। अब ध्रुवों की गति में तेजी आ रही है - औसतन, गति प्रति वर्ष 3 किलोमीटर बढ़ रही है।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का हमारे लिए क्या महत्व है?सबसे पहले, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र ब्रह्मांडीय किरणों और सौर हवा से ग्रह की रक्षा करता है। गहरे अंतरिक्ष से आवेशित कण सीधे जमीन पर नहीं गिरते हैं, बल्कि एक विशाल चुंबक द्वारा विक्षेपित होते हैं और इसके बल की रेखाओं के साथ चलते हैं। इस प्रकार, सभी जीवित चीजें हानिकारक विकिरण से सुरक्षित हैं।

पृथ्वी के इतिहास के दौरान, कई हैं व्युत्क्रम(परिवर्तन) चुंबकीय ध्रुवों के। ध्रुव उलटाजब वे स्थान बदलते हैं। पिछली बार यह घटना लगभग 800 हजार साल पहले हुई थी, और पृथ्वी के इतिहास में 400 से अधिक भू-चुंबकीय उत्क्रमण हुए थे। कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि, चुंबकीय ध्रुवों की गति के देखे गए त्वरण को देखते हुए, अगला ध्रुव उलटा होना चाहिए अगले कुछ हज़ार वर्षों में अपेक्षित है।

सौभाग्य से, हमारी सदी में ध्रुवों के उलट होने की कोई उम्मीद नहीं है। तो, आप चुंबकीय क्षेत्र के मुख्य गुणों और विशेषताओं पर विचार करते हुए, पृथ्वी के अच्छे पुराने निरंतर क्षेत्र में सुखद और जीवन का आनंद लेने के बारे में सोच सकते हैं। और इसलिए कि आप ऐसा कर सकते हैं, हमारे लेखक हैं, जिन्हें आप सफलता के विश्वास के साथ शैक्षिक परेशानियों का हिस्सा सौंप सकते हैं! और अन्य प्रकार के काम आप लिंक पर ऑर्डर कर सकते हैं।

चुंबकीय क्षेत्र, यह क्या है? - एक विशेष प्रकार का मामला;
यह कहाँ मौजूद है? - गतिमान विद्युत आवेशों के आसपास (एक वर्तमान-वाहक कंडक्टर सहित)
कैसे पता करें? - एक चुंबकीय सुई (या लोहे का बुरादा) का उपयोग करना या किसी धारावाही चालक पर उसकी क्रिया द्वारा।

ओर्स्टेड का अनुभव:

यदि कंडक्टर के माध्यम से बिजली प्रवाहित होने लगे तो चुंबकीय सुई मुड़ जाती है। वर्तमान, क्योंकि एक धारावाही चालक के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है।

करंट के साथ दो कंडक्टरों का इंटरेक्शन:

प्रत्येक धारावाही चालक के चारों ओर उसका अपना चुंबकीय क्षेत्र होता है, जो आसन्न चालक पर कुछ बल के साथ कार्य करता है।

धाराओं की दिशा के आधार पर, कंडक्टर एक दूसरे को आकर्षित या पीछे हटा सकते हैं।

पिछले स्कूल वर्ष के बारे में सोचें:

चुंबकीय रेखाएं (या अन्यथा चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं)

चुंबकीय क्षेत्र का चित्रण कैसे करें? - चुंबकीय रेखाओं की मदद से;
चुंबकीय रेखाएं, यह क्या है?

ये वे काल्पनिक रेखाएं हैं जिनके साथ चुंबकीय क्षेत्र में चुंबकीय सुइयों को रखा जाता है। चुंबकीय क्षेत्र के किसी भी बिंदु के माध्यम से चुंबकीय रेखाएं खींची जा सकती हैं, उनकी एक दिशा होती है और हमेशा बंद रहती है।

पिछले स्कूल वर्ष के बारे में सोचें:

अमानवीय चुंबकीय क्षेत्र

एक अमानवीय चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताएं: चुंबकीय रेखाएं घुमावदार होती हैं; चुंबकीय रेखाओं का घनत्व भिन्न होता है; चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय सुई पर जिस बल से कार्य करता है वह इस क्षेत्र के विभिन्न बिंदुओं पर परिमाण और दिशा में भिन्न होता है।

एक अमानवीय चुंबकीय क्षेत्र कहाँ मौजूद है?

एक सीधे करंट ले जाने वाले कंडक्टर के आसपास;

बार चुंबक के आसपास;

सोलनॉइड के आसपास (करंट के साथ कॉइल)।

समरूप चुंबकीय क्षेत्र

एक सजातीय चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताएं: चुंबकीय रेखाएं समानांतर सीधी रेखाएं होती हैं, चुंबकीय रेखाओं का घनत्व हर जगह समान होता है; जिस बल से चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय सुई पर कार्य करता है वह परिमाण दिशा में इस क्षेत्र के सभी बिंदुओं पर समान होता है।

एकसमान चुंबकीय क्षेत्र कहाँ होता है?
- छड़ चुंबक के अंदर और परिनालिका के अंदर, यदि इसकी लंबाई व्यास से बहुत अधिक है।

दिलचस्प

उच्च तापमान पर गर्म करने पर लोहे और उसके मिश्र धातुओं की अत्यधिक चुम्बकित होने की क्षमता गायब हो जाती है। शुद्ध लोहा 767 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होने पर यह क्षमता खो देता है।

कई आधुनिक उत्पादों में उपयोग किए जाने वाले शक्तिशाली चुम्बक हृदय रोगियों में पेसमेकर और प्रत्यारोपित हृदय उपकरणों में हस्तक्षेप कर सकते हैं। साधारण लोहे या फेराइट चुम्बक, जो आसानी से अपने धूसर धूसर रंग से पहचाने जाते हैं, उनमें बहुत कम ताकत होती है और वे कम चिंता का विषय होते हैं।
हालांकि, हाल ही में बहुत मजबूत चुंबक दिखाई दिए हैं - रंग में शानदार चांदी और नियोडिमियम, लौह और बोरॉन के मिश्र धातु का प्रतिनिधित्व करते हैं। वे जो चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, वह बहुत मजबूत होता है, यही वजह है कि कंप्यूटर डिस्क, हेडफ़ोन और स्पीकर के साथ-साथ खिलौनों, गहनों और यहां तक ​​कि कपड़ों में भी इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एक बार मुख्य शहर मलोरका की सड़कों पर, फ्रांसीसी सैन्य जहाज "ला रोलैन" दिखाई दिया। उसकी हालत इतनी दयनीय थी कि जहाज बमुश्किल अपने आप ही बर्थ पर पहुंचा।जब बाईस वर्षीय अरागो सहित फ्रांसीसी वैज्ञानिक जहाज पर चढ़े, तो पता चला कि जहाज बिजली गिरने से नष्ट हो गया था। जब आयोग जहाज का निरीक्षण कर रहा था, जले हुए मस्तूलों और अधिरचनाओं को देखते हुए अपना सिर हिलाते हुए, अरागो ने कम्पास की ओर जल्दी किया और देखा कि उसे क्या उम्मीद है: कम्पास की सुइयों ने अलग-अलग दिशाओं में इशारा किया ...

एक साल बाद, अल्जीयर्स के पास दुर्घटनाग्रस्त हुए एक जेनोइस जहाज के अवशेषों के माध्यम से खुदाई करने पर, अरागो ने पाया कि कम्पास सुइयों को विचुंबकित कर दिया गया था। जहाज दक्षिण की ओर चट्टानों की ओर जा रहा था, बिजली से चलने वाले चुंबकीय कम्पास द्वारा धोखा दिया गया।

वी. कार्तसेव। तीन सहस्राब्दी के लिए चुंबक।

चुंबकीय कंपास का आविष्कार चीन में हुआ था।
लगभग 4,000 साल पहले, कारवां अपने साथ एक मिट्टी का बर्तन ले गए और "रास्ते में उसकी देखभाल अपने सभी महंगे माल से कहीं अधिक की।" इसमें एक लकड़ी के फ्लोट पर तरल की सतह पर, एक पत्थर रखें जो लोहे से प्यार करता हो। वह मुड़ सकता था और हर समय दक्षिण की दिशा में यात्रियों की ओर इशारा करता था, जो सूर्य की अनुपस्थिति में, उन्हें कुओं तक जाने में मदद करता था।
हमारे युग की शुरुआत में, चीनियों ने लोहे की सुई को चुम्बकित करके कृत्रिम चुम्बक बनाना सीखा।
और केवल एक हजार साल बाद, यूरोपीय लोगों ने चुंबकीय कंपास सुई का उपयोग करना शुरू कर दिया।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र

पृथ्वी एक विशाल स्थायी चुम्बक है।
दक्षिण चुंबकीय ध्रुव, हालांकि, सांसारिक मानकों के अनुसार, उत्तरी भौगोलिक ध्रुव के पास स्थित है, फिर भी वे लगभग 2000 किमी से अलग हैं।
पृथ्वी की सतह पर ऐसे क्षेत्र हैं जहां उथले गहराई पर होने वाले लौह अयस्कों के चुंबकीय क्षेत्र से इसका अपना चुंबकीय क्षेत्र दृढ़ता से विकृत हो जाता है। इन क्षेत्रों में से एक कुर्स्क क्षेत्र में स्थित कुर्स्क चुंबकीय विसंगति है।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण केवल 0.0004 टेस्ला है।
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बढ़ी हुई सौर गतिविधि से पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र प्रभावित होता है। हर 11.5 साल में लगभग एक बार, यह इतना बढ़ जाता है कि रेडियो संचार बाधित हो जाता है, लोगों और जानवरों की भलाई बिगड़ जाती है, और कम्पास की सुइयां अगल-बगल से अप्रत्याशित रूप से "नृत्य" करने लगती हैं। ऐसे में उनका कहना है कि चुंबकीय तूफान आ रहा है. यह आमतौर पर कई घंटों से लेकर कई दिनों तक रहता है।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र समय-समय पर अपना उन्मुखीकरण बदलता है, जिससे धर्मनिरपेक्ष उतार-चढ़ाव (स्थायी 5-10 हजार वर्ष) और पूरी तरह से पुनर्रचना, यानी। चुंबकीय ध्रुवों को उलटना (प्रति मिलियन वर्ष में 2-3 बार)। यह तलछटी और ज्वालामुखीय चट्टानों में "जमे हुए" दूर के युगों के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा इंगित किया गया है। भू-चुंबकीय क्षेत्र के व्यवहार को अराजक नहीं कहा जा सकता है, यह एक प्रकार की "अनुसूची" का पालन करता है।

भू-चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और परिमाण पृथ्वी के कोर में होने वाली प्रक्रियाओं से निर्धारित होते हैं। आंतरिक ठोस कोर द्वारा निर्धारित विशेषता ध्रुवता उत्क्रमण समय 3 से 5 हजार वर्ष है, और बाहरी तरल कोर द्वारा निर्धारित लगभग 500 वर्ष है। ये समय भू-चुंबकीय क्षेत्र की देखी गई गतिशीलता की व्याख्या कर सकते हैं। कंप्यूटर मॉडलिंग ने, विभिन्न अंतर्गर्भाशयी प्रक्रियाओं को ध्यान में रखते हुए, लगभग 5 हजार वर्षों में चुंबकीय क्षेत्र के ध्रुवीयता के उलट होने की संभावना दिखाई है।

मैग्नेट के साथ फोकस

प्रसिद्ध रूसी भ्रमवादी गैमुलेट्स्की द्वारा "आकर्षण का मंदिर, या श्री गैमुलेट्स्की डी कोल का यांत्रिक, ऑप्टिकल और भौतिक कैबिनेट", जो 1842 तक अस्तित्व में था, अन्य बातों के अलावा, इस तथ्य के लिए प्रसिद्ध हो गया कि आगंतुक सीढ़ियों पर चढ़ते हैं। कैंडेलब्रा और कालीनों के साथ कालीन अभी भी सीढ़ियों के शीर्ष पर दूर से नोटिस कर सकते हैं, प्राकृतिक मानव विकास में बने एक देवदूत की एक सोने का पानी चढ़ा हुआ आकृति, जो कार्यालय के दरवाजे के ऊपर एक क्षैतिज स्थिति में निलंबित या समर्थित किए बिना मँडराता है। हर कोई यह सुनिश्चित कर सकता है कि आकृति का कोई समर्थन नहीं है। जब आगंतुक मंच में प्रवेश करते थे, तो देवदूत ने अपना हाथ उठाया, सींग को अपने मुंह में लाया और बजाया, अपनी उंगलियों को सबसे स्वाभाविक तरीके से हिलाया। दस साल से गामुलेत्स्की ने कहा, मैं परी को हवा में रखने के लिए चुंबक और लोहे के बिंदु और वजन को खोजने के लिए श्रम कर रहा हूं। श्रम के अलावा, मैंने इस चमत्कार के लिए बहुत सारे पैसे का इस्तेमाल किया।

मध्य युग में, लकड़ी से बनी तथाकथित "आज्ञाकारी मछली", एक बहुत ही सामान्य भ्रम संख्या थी। वे कुंड में तैर गए और जादूगर के हाथ की थोड़ी सी भी लहर का पालन किया, जिससे वे हर तरह की दिशाओं में चले गए। चाल का रहस्य बेहद सरल था: जादूगर की आस्तीन में एक चुंबक छिपा हुआ था, और लोहे के टुकड़े मछली के सिर में डाले गए थे।
समय के साथ हमारे करीब अंग्रेज जोनास के जोड़तोड़ थे। उनका सिग्नेचर नंबर: जोनास ने कुछ दर्शकों को टेबल पर घड़ी लगाने के लिए आमंत्रित किया, जिसके बाद उन्होंने बिना घड़ी को छुए मनमाने ढंग से हाथों की स्थिति बदल दी।
इस तरह के विचार का आधुनिक अवतार विद्युत चुम्बकीय चंगुल है, जो इलेक्ट्रीशियन के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है, जिसकी मदद से किसी प्रकार की बाधा से इंजन से अलग किए गए उपकरणों को घुमाना संभव है, उदाहरण के लिए, एक दीवार।

19वीं शताब्दी के मध्य-80 के दशक में, वैज्ञानिक हाथी के बारे में एक अफवाह उड़ी, जो न केवल जोड़ और घटा सकता था, बल्कि गुणा, भाग और जड़ें भी निकाल सकता था। यह निम्नलिखित तरीके से किया गया था। उदाहरण के लिए, प्रशिक्षक ने हाथी से पूछा: "सात आठ क्या है?" हाथी के सामने नंबरों वाला एक बोर्ड था। प्रश्न के बाद, हाथी ने पॉइंटर लिया और आत्मविश्वास से 56 नंबर दिखाया। उसी तरह, वर्गमूल का विभाजन और निष्कर्षण किया गया। चाल काफी सरल थी: बोर्ड पर प्रत्येक संख्या के नीचे एक छोटा विद्युत चुंबक छिपा हुआ था। जब हाथी से एक प्रश्न पूछा गया, तो एक चुम्बक की वाइंडिंग पर एक करंट लगाया गया, जिसका अर्थ है सही उत्तर। हाथी की सूंड में लगा लोहे का सूचक स्वयं सही संख्या की ओर आकर्षित था। जवाब अपने आप आ गया। इस प्रशिक्षण की सरलता के बावजूद, चाल के रहस्य को लंबे समय तक नहीं खोला जा सका और "सीखा हाथी" को जबरदस्त सफलता मिली।

पहले से ही छठी शताब्दी में। ई.पू. चीन में, यह ज्ञात था कि कुछ अयस्कों में एक दूसरे को आकर्षित करने और लोहे की वस्तुओं को आकर्षित करने की क्षमता होती है। ऐसे अयस्कों के टुकड़े एशिया माइनर के मैग्नेशिया शहर के पास पाए गए, इसलिए उन्हें यह नाम मिला चुम्बक.

चुंबक और लोहे की वस्तुओं के बीच क्या संबंध है? याद करें कि विद्युतीकृत निकाय क्यों आकर्षित होते हैं? क्योंकि विद्युत आवेश के पास पदार्थ का एक अजीबोगरीब रूप बनता है - एक विद्युत क्षेत्र। चुंबक के चारों ओर पदार्थ का एक समान रूप होता है, लेकिन इसकी उत्पत्ति की एक अलग प्रकृति होती है (आखिरकार, अयस्क विद्युत रूप से तटस्थ होता है), इसे कहा जाता है चुंबकीय क्षेत्र.

चुंबकीय क्षेत्र का अध्ययन करने के लिए सीधे या घोड़े की नाल के आकार के चुम्बकों का उपयोग किया जाता है। चुम्बक के कुछ स्थानों का सबसे अधिक आकर्षक प्रभाव होता है, वे कहलाते हैं डंडे(उत्तर और दक्षिण). विपरीत चुंबकीय ध्रुव आकर्षित करते हैं, और जैसे ध्रुव पीछे हटते हैं।

चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति विशेषता के लिए, उपयोग करें चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर बी. चुंबकीय क्षेत्र को बल की रेखाओं का उपयोग करके ग्राफिक रूप से दर्शाया गया है ( चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं) रेखाएं बंद हैं, जिनका न आदि है और न ही अंत। जिस स्थान से चुंबकीय रेखाएं निकलती हैं वह उत्तरी ध्रुव (उत्तर) है, चुंबकीय रेखाएं दक्षिणी ध्रुव (दक्षिण) में प्रवेश करती हैं।

लोहे के बुरादे से चुंबकीय क्षेत्र को "दृश्यमान" बनाया जा सकता है।

धारावाही चालक का चुंबकीय क्षेत्र

और अब हमने क्या पाया हैंस क्रिश्चियन ओर्स्टेडऔर आंद्रे मैरी एम्पीयर 1820 में। यह पता चला कि एक चुंबकीय क्षेत्र न केवल एक चुंबक के चारों ओर मौजूद है, बल्कि वर्तमान के साथ किसी भी कंडक्टर के आसपास भी मौजूद है। कोई भी तार, उदाहरण के लिए, एक दीपक से कॉर्ड, जिसके माध्यम से विद्युत प्रवाह बहता है, एक चुंबक है! करंट वाला एक तार चुंबक के साथ इंटरैक्ट करता है (इसमें एक कंपास लाने की कोशिश करें), करंट वाले दो तार एक दूसरे के साथ इंटरैक्ट करते हैं।

दिष्ट धारा चुंबकीय क्षेत्र की बल रेखाएँ चालक के चारों ओर वृत्त हैं।

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा

किसी दिए गए बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को उस दिशा के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो उस बिंदु पर रखी गई कम्पास सुई के उत्तरी ध्रुव को इंगित करती है।

चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं की दिशा चालक में धारा की दिशा पर निर्भर करती है।

प्रेरण वेक्टर की दिशा नियम द्वारा निर्धारित की जाती है बरमानाया नियम दायाँ हाथ.

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर

यह एक वेक्टर मात्रा है जो क्षेत्र की बल क्रिया की विशेषता है।

एक अनंत रेक्टिलिनियर कंडक्टर के चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण जिसमें से दूरी r पर है:

त्रिज्या r के एक पतले वृत्ताकार कुंडल के केंद्र में चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण:

चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण solenoid(एक कुंडल जिसके घुमाव एक दिशा में श्रृंखला में सक्रिय होते हैं):

सुपरपोजिशन सिद्धांत

यदि अंतरिक्ष में किसी दिए गए बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र क्षेत्र के कई स्रोतों द्वारा बनाया गया है, तो चुंबकीय प्रेरण प्रत्येक क्षेत्र के अलग-अलग प्रेरणों का वेक्टर योग है।

पृथ्वी न केवल एक बड़ा ऋणात्मक आवेश और एक विद्युत क्षेत्र का स्रोत है, बल्कि साथ ही, हमारे ग्रह का चुंबकीय क्षेत्र एक विशाल प्रत्यक्ष चुंबक के क्षेत्र के समान है।

भौगोलिक दक्षिण चुंबकीय उत्तर के करीब है, और भौगोलिक उत्तर चुंबकीय दक्षिण के करीब है। यदि कम्पास को पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो इसका उत्तरी तीर दक्षिण चुंबकीय ध्रुव की दिशा में चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं के साथ उन्मुख होता है, अर्थात यह हमें बताएगा कि भौगोलिक उत्तर कहाँ स्थित है।

स्थलीय चुंबकत्व के विशिष्ट तत्व समय के साथ बहुत धीरे-धीरे बदलते हैं - धर्मनिरपेक्ष परिवर्तन. हालांकि, चुंबकीय तूफान समय-समय पर आते हैं, जब पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र कई घंटों तक अत्यधिक विकृत होता है, और फिर धीरे-धीरे अपने पिछले मूल्यों पर लौट आता है। इस तरह का एक कठोर परिवर्तन लोगों की भलाई को प्रभावित करता है।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र एक "ढाल" है जो हमारे ग्रह को बाहरी अंतरिक्ष ("सौर हवा") से प्रवेश करने वाले कणों से ढकता है। चुंबकीय ध्रुवों के पास, कण प्रवाह पृथ्वी की सतह के बहुत करीब आते हैं। शक्तिशाली सौर ज्वालाओं के दौरान, मैग्नेटोस्फीयर विकृत हो जाता है, और ये कण वायुमंडल की ऊपरी परतों में जा सकते हैं, जहां वे गैस के अणुओं से टकराते हैं, औरोरा बनाते हैं।

एक चुंबकीय फिल्म पर लौह डाइऑक्साइड के कण रिकॉर्डिंग प्रक्रिया के दौरान अच्छी तरह से चुम्बकित होते हैं।

मैग्लेव ट्रेनें बिना किसी घर्षण के सतह पर सरकती हैं। यह ट्रेन 650 किमी/घंटा तक की रफ्तार पकड़ने में सक्षम है।

मस्तिष्क का कार्य, हृदय का स्पंदन विद्युत आवेगों के साथ होता है। इस मामले में, अंगों में एक कमजोर चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

एक चुंबकीय क्षेत्र - शक्ति खेत , गतिमान विद्युत आवेशों और पिंडों के साथ कार्य करना चुंबकीय पल, उनके आंदोलन की स्थिति की परवाह किए बिना;चुंबकीय विद्युतचुंबकीय घटक खेत .

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं काल्पनिक रेखाएं होती हैं, जो स्पर्शरेखा के क्षेत्र के प्रत्येक बिंदु पर चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के साथ दिशा में मेल खाती हैं।

चुंबकीय क्षेत्र के लिए, अध्यारोपण का सिद्धांत मान्य है: अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर, चुंबकीय प्रेरण के वेक्टर बी∑ → बी →इस बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र के सभी स्रोतों द्वारा बनाया गया चुंबकीय प्रेरण वैक्टर के वेक्टर योग के बराबर है बीके→ बीके→इस बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र के सभी स्रोतों द्वारा निर्मित:

28. बायो-सावर्ट-लाप्लास का नियम। पूर्ण वर्तमान कानून।

बायोट सावर्ट लाप्लास के नियम का सूत्रीकरण इस प्रकार है: जब एक प्रत्यक्ष धारा निर्वात में एक बंद सर्किट से गुजरती है, तो सर्किट से r0 की दूरी पर एक बिंदु के लिए, चुंबकीय प्रेरण का रूप होगा।

जहां मैं सर्किट में करंट करता हूं

गामा समोच्च जिसके साथ एकीकरण किया जाता है

r0 मनमाना बिंदु

पूर्ण वर्तमान कानून यह चुंबकीय क्षेत्र शक्ति वेक्टर और वर्तमान के संचलन से संबंधित कानून है।

सर्किट के साथ चुंबकीय क्षेत्र शक्ति वेक्टर का संचलन इस सर्किट द्वारा कवर की गई धाराओं के बीजगणितीय योग के बराबर है।

29. धारा के साथ किसी चालक का चुंबकीय क्षेत्र। वृत्ताकार धारा का चुंबकीय क्षण।

30. किसी चालक पर धारा के साथ चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया। एम्पीयर का नियम। धाराओं की बातचीत .

एफ = बी मैं एल sinα ,

कहाँ पे α - चुंबकीय प्रेरण और करंट के वैक्टर के बीच का कोण,बी - चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण,मैं - कंडक्टर में करंट,मैं - कंडक्टर की लंबाई।

धाराओं की बातचीत। यदि दो तारों को DC परिपथ में शामिल किया जाता है, तो: श्रृंखला में जुड़े हुए समानांतर समानांतर कंडक्टर एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं। समानांतर में जुड़े कंडक्टर एक दूसरे को आकर्षित करते हैं।

31. गतिमान आवेश पर विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की क्रिया। लोरेंत्ज़ बल।

लोरेंत्ज़ बल - बल, जिसके साथ विद्युत चुम्बकीय शास्त्रीय (गैर-क्वांटम) के अनुसार बिजली का गतिविज्ञान पर कार्य करता है बिंदु आरोप लगाया कण। कभी-कभी लोरेंत्ज़ बल को गति के साथ चलने पर कार्य करने वाला बल कहा जाता है शुल्क केवल ओर से चुंबकीय क्षेत्र, अक्सर पूर्ण बल - सामान्य रूप से विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र से , दूसरे शब्दों में, ओर से बिजली और चुंबकीय खेत।

32. पदार्थ पर चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया। दीया-, पैरा- और फेरोमैग्नेट। चुंबकीय हिस्टैरिसीस।

बी= बी 0 + बी 1

कहाँ पे बी⃗ बी → - पदार्थ में चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण; बी⃗ 0 बी → 0 - निर्वात में चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण, बी⃗ 1 बी → 1 - पदार्थ के चुंबकीयकरण के कारण उत्पन्न होने वाले क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण।

पदार्थ जिनकी चुंबकीय पारगम्यता एकता से थोड़ी कम है (μ< 1), называются हीरा चुम्बक, एक से थोड़ा बड़ा (μ > 1) - अनुचुम्बक.

लौह - वह पदार्थ या सामग्री जिसमें घटना देखी जाती है लौह चुम्बकत्व, यानी, क्यूरी तापमान से नीचे के तापमान पर सहज चुंबकीयकरण की उपस्थिति।

चुंबकीय हिस्टैरिसीस - तथ्य निर्भरता वेक्टर आकर्षण संस्कार और वेक्टर चुंबकीय खेत में सत्व नहीं केवल से संलग्न बाहरी खेत, लेकिन और से पार्श्वभूमि यह नमूना