शुभ दिन, आज आपको पता चल जाएगा चुंबकीय क्षेत्र क्या हैऔर यह कहाँ से आता है।

ग्रह पर प्रत्येक व्यक्ति कम से कम एक बार, लेकिन रखा चुंबकहाथ में। स्मारिका फ्रिज मैग्नेट से शुरू, या लोहे के पराग को इकट्ठा करने के लिए काम करने वाले मैग्नेट और भी बहुत कुछ। एक बच्चे के रूप में, यह एक मज़ेदार खिलौना था जो काली धातु से चिपक जाता था, लेकिन अन्य धातुओं से नहीं। तो क्या है चुंबक का रहस्य और उसका चुंबकीय क्षेत्र.

चुंबकीय क्षेत्र क्या है

चुंबक किस बिंदु पर अपनी ओर आकर्षित होना शुरू करता है? प्रत्येक चुम्बक के चारों ओर एक चुम्बकीय क्षेत्र होता है, जिसमें गिरकर वस्तुएँ उसकी ओर आकर्षित होने लगती हैं। ऐसे क्षेत्र का आकार चुंबक के आकार और उसके अपने गुणों के आधार पर भिन्न हो सकता है।

विकिपीडिया शब्द:

चुंबकीय क्षेत्र - विद्युत आवेशों और चुंबकीय क्षण के साथ निकायों पर अभिनय करने वाला एक बल क्षेत्र, उनकी गति की स्थिति की परवाह किए बिना, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का चुंबकीय घटक।

चुंबकीय क्षेत्र कहाँ से आता है

चुंबकीय क्षेत्र आवेशित कणों की धारा या परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के चुंबकीय क्षणों के साथ-साथ अन्य कणों के चुंबकीय क्षणों द्वारा बनाया जा सकता है, हालांकि बहुत कम हद तक।

चुंबकीय क्षेत्र का प्रकटीकरण

चुंबकीय क्षेत्र कणों और पिंडों के चुंबकीय क्षणों पर, आवेशित कणों या कंडक्टरों के साथ चलने पर प्रभाव में प्रकट होता है। चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान विद्युत आवेशित कण पर लगने वाला बल है लोरेंत्ज़ बल कहा जाता है, जो हमेशा वैक्टर v और B के लंबवत निर्देशित होता है। यह कण q के आवेश के समानुपाती होता है, वेग v का घटक, चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर B की दिशा के लंबवत और चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण का परिमाण बी।

किन वस्तुओं में चुंबकीय क्षेत्र होता है

हम अक्सर इसके बारे में नहीं सोचते हैं, लेकिन हमारे आस-पास की कई वस्तुएं (यदि सभी नहीं) चुंबक हैं। हम इस तथ्य के अभ्यस्त हैं कि एक चुंबक एक कंकड़ है जिसमें स्वयं के प्रति आकर्षण का एक स्पष्ट बल होता है, लेकिन वास्तव में, लगभग हर चीज में एक आकर्षण बल होता है, यह बहुत कम होता है। आइए कम से कम हमारे ग्रह को लें - हम अंतरिक्ष में नहीं उड़ते हैं, हालांकि हम किसी भी चीज़ के साथ सतह पर नहीं रहते हैं। पृथ्वी का क्षेत्र एक कंकड़ चुंबक के क्षेत्र की तुलना में बहुत कमजोर है, इसलिए यह हमें अपने विशाल आकार के कारण ही रखता है - यदि आपने कभी लोगों को चंद्रमा (जो व्यास में चार गुना छोटा है) पर चलते हुए देखा है, तो आप स्पष्ट रूप से देखेंगे समझें कि हम किस बारे में बात कर रहे हैं। पृथ्वी का आकर्षण काफी हद तक धातु के घटकों पर आधारित है। इसकी पपड़ी और कोर - उनके पास एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र है। आपने सुना होगा कि लौह अयस्क के बड़े भंडार के पास, परकार उत्तर की ओर सही दिशा दिखाना बंद कर देते हैं - ऐसा इसलिए है क्योंकि कम्पास का सिद्धांत चुंबकीय क्षेत्रों की परस्पर क्रिया पर आधारित है, और लौह अयस्क इसकी सुई को आकर्षित करता है।

शब्द "चुंबकीय क्षेत्र" का अर्थ आमतौर पर एक निश्चित ऊर्जा स्थान होता है जिसमें चुंबकीय संपर्क की ताकतें प्रकट होती हैं। प्रभावित करते हैं:

अलग-अलग पदार्थ: फेरिमैग्नेट (धातु - मुख्य रूप से कच्चा लोहा, लोहा और मिश्र धातु) और फेराइट्स का उनका वर्ग, राज्य की परवाह किए बिना;

बिजली के चलती शुल्क।

ऐसे भौतिक पिंड जिनमें इलेक्ट्रॉनों या अन्य कणों का कुल चुंबकीय आघूर्ण होता है, कहलाते हैं स्थायी चुम्बक. उनकी बातचीत को चित्र में दिखाया गया है। शक्ति चुंबकीय रेखाएं.

लोहे के बुरादे की एक समान परत के साथ एक कार्डबोर्ड शीट के पीछे की ओर एक स्थायी चुंबक लाने के बाद उनका गठन किया गया था। तस्वीर उत्तर (एन) और दक्षिण (एस) ध्रुवों के उनके अभिविन्यास के सापेक्ष बल की रेखाओं की दिशा के साथ एक स्पष्ट अंकन दिखाती है: उत्तरी ध्रुव से बाहर निकलना और दक्षिण में प्रवेश द्वार।

चुंबकीय क्षेत्र कैसे बनता है

चुंबकीय क्षेत्र के स्रोत हैं:

स्थायी चुंबक;

मोबाइल शुल्क;

समय-भिन्न विद्युत क्षेत्र।

हर किंडरगार्टन बच्चा स्थायी चुम्बकों की क्रिया से परिचित है। आखिरकार, उसे पहले से ही रेफ्रिजरेटर पर चित्र-चुंबक को तराशना पड़ा, जो सभी प्रकार के उपहारों के पैकेज से लिया गया था।

गति में विद्युत आवेशों में आमतौर पर चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा की तुलना में बहुत अधिक होती है। यह बल की रेखाओं द्वारा भी इंगित किया जाता है। आइए वर्तमान I के साथ एक रेक्टिलिनियर कंडक्टर के लिए उनके डिजाइन के नियमों का विश्लेषण करें।

बल की चुंबकीय रेखा एक समतल में धारा की गति के लंबवत खींची जाती है ताकि प्रत्येक बिंदु पर चुंबकीय सुई के उत्तरी ध्रुव पर कार्य करने वाला बल इस रेखा पर स्पर्शरेखा से निर्देशित हो। यह गतिमान आवेश के चारों ओर संकेंद्रित वृत्त बनाता है।

इन बलों की दिशा एक स्क्रू या गिलेट के जाने-माने नियम द्वारा निर्धारित की जाती है जिसमें दाएं हाथ की थ्रेड वाइंडिंग होती है।

गिलेट नियम

गिलेट को वर्तमान वेक्टर के साथ समाक्षीय रूप से रखना और हैंडल को घुमाना आवश्यक है ताकि गिलेट का ट्रांसलेशनल मूवमेंट इसकी दिशा के साथ मेल खाता हो। फिर हैंडल को घुमाकर बल की चुंबकीय रेखाओं का उन्मुखीकरण दिखाया जाएगा।

रिंग कंडक्टर में, हैंडल की घूर्णी गति करंट की दिशा के साथ मेल खाती है, और ट्रांसलेशनल मूवमेंट इंडक्शन के उन्मुखीकरण को इंगित करता है।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं हमेशा उत्तरी ध्रुव से बाहर निकलती हैं और दक्षिण में प्रवेश करती हैं। वे चुंबक के अंदर बने रहते हैं और कभी खुले नहीं होते।

चुंबकीय क्षेत्रों की बातचीत के नियम

विभिन्न स्रोतों से चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे में जुड़ जाते हैं, जिससे परिणामी क्षेत्र बनता है।

इस मामले में, विपरीत ध्रुवों (एन - एस) वाले मैग्नेट एक दूसरे के प्रति आकर्षित होते हैं, और समान ध्रुवों (एन - एन, एस - एस) के साथ वे पीछे हट जाते हैं। ध्रुवों के बीच परस्पर क्रिया के बल उनके बीच की दूरी पर निर्भर करते हैं। ध्रुवों को जितना निकट स्थानांतरित किया जाता है, उतना ही अधिक बल उत्पन्न होता है।

चुंबकीय क्षेत्र की मुख्य विशेषताएं

इसमे शामिल है:

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर (बी);

चुंबकीय प्रवाह (एफ);

फ्लक्स लिंकेज (Ψ).

क्षेत्र के प्रभाव की तीव्रता या बल का अनुमान मूल्य द्वारा लगाया जाता है चुंबकीय प्रेरण वेक्टर. यह लंबाई "एल" के कंडक्टर के माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान "आई" द्वारा बनाए गए बल "एफ" के मूल्य से निर्धारित होता है। बी \u003d एफ / (मैं एल)

एसआई प्रणाली में चुंबकीय प्रेरण की माप की इकाई टेस्ला है (वैज्ञानिक भौतिक विज्ञानी की स्मृति में जिन्होंने इन घटनाओं का अध्ययन किया और गणितीय तरीकों का उपयोग करके उनका वर्णन किया)। रूसी तकनीकी साहित्य में, इसे "टीएल" नामित किया गया है, और अंतरराष्ट्रीय दस्तावेज में प्रतीक "टी" अपनाया गया है।

1 T ऐसे एकसमान चुंबकीय फ्लक्स का प्रेरण है जो 1 न्यूटन प्रति मीटर लंबाई के एक सीधे कंडक्टर की लंबाई के बल के साथ कार्य करता है जो क्षेत्र की दिशा के लंबवत होता है जब इस कंडक्टर से 1 एम्पीयर की धारा गुजरती है।

1Tl=1∙N/(A∙m)

वेक्टर बी की दिशा द्वारा निर्धारित की जाती है बाएं हाथ का नियम।

यदि आप अपने बाएं हाथ की हथेली को चुंबकीय क्षेत्र में इस प्रकार रखते हैं कि उत्तरी ध्रुव से बल की रेखाएं हथेली में समकोण पर प्रवेश करती हैं, और चालक में धारा की दिशा में चार अंगुलियां रखती हैं, तो निकला हुआ अंगूठा इस चालक पर लगने वाले बल की दिशा बताइए।

मामले में जब विद्युत प्रवाह के साथ कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं के समकोण पर स्थित नहीं है, तो उस पर कार्य करने वाला बल प्रवाहित धारा के परिमाण और कंडक्टर की लंबाई के प्रक्षेपण के घटक भाग के समानुपाती होगा लंबवत दिशा में स्थित एक विमान पर करंट के साथ।

विद्युत धारा पर लगने वाला बल उस सामग्री पर निर्भर नहीं करता जिससे कंडक्टर बनाया गया है और इसका क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है। यदि यह चालक बिल्कुल भी न हो और चुंबकीय ध्रुवों के बीच किसी अन्य माध्यम में गतिमान आवेश गति करने लगे, तो यह बल किसी भी प्रकार से परिवर्तित नहीं होगा।

यदि चुंबकीय क्षेत्र के अंदर सभी बिंदुओं पर वेक्टर B की दिशा और परिमाण समान है, तो ऐसे क्षेत्र को एक समान माना जाता है।

कोई भी वातावरण जिसमें प्रेरण वेक्टर बी के मूल्य को प्रभावित करता है।

चुंबकीय प्रवाह (एफ)

यदि हम एक निश्चित क्षेत्र एस के माध्यम से चुंबकीय प्रेरण के पारित होने पर विचार करते हैं, तो इसकी सीमाओं से सीमित प्रेरण चुंबकीय प्रवाह कहलाता है।

जब क्षेत्र चुंबकीय प्रेरण की दिशा में किसी कोण α पर झुका होता है, तो क्षेत्र के झुकाव के कोण के कोसाइन के मान से चुंबकीय प्रवाह कम हो जाता है। इसका अधिकतम मान तब बनाया जाता है जब क्षेत्र इसके मर्मज्ञ प्रेरण के लंबवत होता है। =В·एस

चुंबकीय प्रवाह के लिए माप की इकाई 1 वेबर है, जो 1 वर्ग मीटर के क्षेत्र के माध्यम से 1 टेस्ला प्रेरण के पारित होने से निर्धारित होती है।

प्रवाह लिंकेज

इस शब्द का उपयोग चुंबक के ध्रुवों के बीच स्थित एक निश्चित संख्या में करंट ले जाने वाले कंडक्टरों से निर्मित चुंबकीय प्रवाह की कुल मात्रा को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

उस स्थिति के लिए जब समान धारा I कुंडल की वाइंडिंग से n घुमावों की संख्या के साथ गुजरती है, तो सभी घुमावों से कुल (जुड़े हुए) चुंबकीय प्रवाह को फ्लक्स लिंकेज कहा जाता है।

Ψ=n एफ . फ्लक्स लिंकेज की इकाई 1 वेबर है।

एक प्रत्यावर्ती विद्युत से चुंबकीय क्षेत्र कैसे बनता है

विद्युत आवेशों और चुंबकीय क्षणों वाले पिंडों के साथ परस्पर क्रिया करने वाला विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र दो क्षेत्रों का एक संयोजन है:

बिजली;

चुंबकीय।

वे परस्पर जुड़े हुए हैं, एक दूसरे के संयोजन का प्रतिनिधित्व करते हैं, और जब एक समय के साथ बदलता है, तो दूसरे में कुछ विचलन होते हैं। उदाहरण के लिए, तीन-चरण जनरेटर में एक वैकल्पिक साइनसॉइडल विद्युत क्षेत्र बनाते समय, समान चुंबकीय क्षेत्र एक साथ समान वैकल्पिक हार्मोनिक्स की विशेषताओं के साथ बनता है।

पदार्थों के चुंबकीय गुण

बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत के संबंध में, पदार्थों को विभाजित किया जाता है:

एंटीफेरोमैग्नेट्ससंतुलित चुंबकीय क्षणों के साथ, जिसके कारण शरीर का बहुत कम मात्रा में चुंबकीयकरण होता है;

बाहरी क्षेत्र की कार्रवाई के खिलाफ आंतरिक क्षेत्र को चुंबकित करने की संपत्ति वाले हीरे। जब कोई बाहरी क्षेत्र नहीं होता है, तो वे चुंबकीय गुण प्रदर्शित नहीं करते हैं;

बाहरी क्षेत्र की दिशा में आंतरिक क्षेत्र के चुंबकीयकरण के गुणों वाले पैरामैग्नेट, जिनकी एक छोटी सी डिग्री होती है;

फेरोमैग्नेट्स, जिसमें क्यूरी पॉइंट मान से नीचे के तापमान पर बिना किसी बाहरी क्षेत्र के चुंबकीय गुण होते हैं;

चुंबकीय क्षण वाले फेरिमैग्नेट जो परिमाण और दिशा में असंतुलित होते हैं।

पदार्थों के इन सभी गुणों ने आधुनिक तकनीक में विभिन्न अनुप्रयोग पाए हैं।

चुंबकीय सर्किट

इसी के आधार पर सभी ट्रांसफॉर्मर, इंडक्शन, इलेक्ट्रिकल मशीन और कई अन्य डिवाइस काम करते हैं।

उदाहरण के लिए, एक काम कर रहे विद्युत चुंबक में, चुंबकीय प्रवाह फेरोमैग्नेटिक स्टील्स और हवा से बने चुंबकीय सर्किट से गुजरता है जिसमें स्पष्ट गैर-फेरोमैग्नेटिक गुण होते हैं। इन तत्वों के संयोजन से चुंबकीय परिपथ बनता है।

अधिकांश विद्युत उपकरणों में उनके डिजाइन में चुंबकीय सर्किट होते हैं। इस लेख में इसके बारे में और पढ़ें -

जिस प्रकार विरामावस्था में एक विद्युत आवेश एक विद्युत क्षेत्र के माध्यम से दूसरे आवेश पर कार्य करता है, उसी प्रकार एक विद्युत धारा दूसरी धारा पर कार्य करती है चुंबकीय क्षेत्र. स्थायी चुम्बकों पर चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया किसी पदार्थ के परमाणुओं में गतिमान आवेशों और सूक्ष्म वृत्ताकार धाराओं के निर्माण पर उसकी क्रिया तक कम हो जाती है।

का सिद्धांत विद्युतदो मान्यताओं के आधार पर:

• चुंबकीय क्षेत्र गतिमान आवेशों और धाराओं पर कार्य करता है;
• धाराओं और गतिमान आवेशों के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

चुम्बकों की परस्पर क्रिया

स्थायी चुंबक(या चुंबकीय सुई) पृथ्वी के चुंबकीय मेरिडियन के साथ उन्मुख है। उत्तर की ओर इशारा करते हुए अंत को कहा जाता है उत्तरी ध्रुव(एन) और विपरीत छोर है दक्षिणी ध्रुव(एस)। दो चुम्बकों को एक-दूसरे के पास पहुँचाने पर, हम देखते हैं कि उनके समान ध्रुव प्रतिकर्षित करते हैं, और विपरीत ध्रुव आकर्षित करते हैं ( चावल। एक ).

यदि हम स्थायी चुम्बक को दो भागों में काटकर ध्रुवों को अलग कर दें, तो हम पाएंगे कि उनमें से प्रत्येक में भी होगा दो ध्रुव, यानी एक स्थायी चुंबक होगा ( चावल। 2 ) दोनों ध्रुव - उत्तर और दक्षिण - एक दूसरे से अविभाज्य, समान हैं।

पृथ्वी या स्थायी चुम्बकों द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र को विद्युत क्षेत्र की तरह, बल की चुंबकीय रेखाओं द्वारा दर्शाया जाता है। एक चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं का चित्र उसके ऊपर कागज की एक शीट रखकर प्राप्त किया जा सकता है, जिस पर एक समान परत में लोहे का बुरादा डाला जाता है। चुंबकीय क्षेत्र में प्रवेश करते हुए, चूरा चुम्बकित होता है - उनमें से प्रत्येक में उत्तर और दक्षिण ध्रुव होते हैं। विपरीत ध्रुव एक दूसरे के पास जाते हैं, लेकिन कागज पर चूरा के घर्षण से इसे रोका जाता है। यदि आप अपनी उंगली से कागज को टैप करते हैं, तो घर्षण कम हो जाएगा और बुरादा एक-दूसरे की ओर आकर्षित होगा, जिससे एक चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं का प्रतिनिधित्व करने वाली श्रृंखला बन जाएगी।

पर चावल। 3 चूरा के प्रत्यक्ष चुंबक के क्षेत्र में स्थान और चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा को इंगित करने वाले छोटे चुंबकीय तीरों को दर्शाता है। इस दिशा के लिए चुंबकीय सुई के उत्तरी ध्रुव की दिशा ली जाती है।

ओर्स्टेड का अनुभव। चुंबकीय क्षेत्र वर्तमान

XIX सदी की शुरुआत में। डेनिश वैज्ञानिक एस्टडकी खोज करके एक महत्वपूर्ण खोज की स्थायी चुम्बकों पर विद्युत धारा की क्रिया . उसने चुंबकीय सुई के पास एक लंबा तार लगा दिया। जब तार से करंट प्रवाहित किया गया, तो तीर मुड़ गया, इसके लंबवत होने की कोशिश कर रहा था ( चावल। चार ) इसे कंडक्टर के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति से समझाया जा सकता है।

करंट के साथ एक डायरेक्ट कंडक्टर द्वारा बनाए गए क्षेत्र के बल की चुंबकीय रेखाएं एक समतल में स्थित संकेंद्रित वृत्त होती हैं, जिसके केंद्र उस बिंदु पर होते हैं जिससे करंट गुजरता है ( चावल। 5 ) लाइनों की दिशा सही पेंच नियम द्वारा निर्धारित की जाती है:

यदि पेंच को क्षेत्र रेखाओं की दिशा में घुमाया जाता है, तो यह चालक में धारा की दिशा में गति करेगा .

चुंबकीय क्षेत्र की बल विशेषता है चुंबकीय प्रेरण वेक्टर बी . प्रत्येक बिंदु पर, इसे स्पर्शरेखा से क्षेत्र रेखा की ओर निर्देशित किया जाता है। विद्युत क्षेत्र रेखाएँ धनात्मक आवेशों से शुरू होती हैं और ऋणात्मक आवेशों पर समाप्त होती हैं, और इस क्षेत्र में आवेश पर कार्य करने वाला बल इसके प्रत्येक बिंदु पर स्पर्शरेखा की ओर निर्देशित होता है। विद्युत क्षेत्र के विपरीत, चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएं बंद होती हैं, जो प्रकृति में "चुंबकीय आवेशों" की अनुपस्थिति के कारण होती हैं।

वर्तमान का चुंबकीय क्षेत्र मूल रूप से स्थायी चुंबक द्वारा बनाए गए क्षेत्र से अलग नहीं है। इस अर्थ में, एक फ्लैट चुंबक का एक एनालॉग एक लंबा सोलनॉइड है - तार का एक तार, जिसकी लंबाई इसके व्यास से बहुत अधिक है। उनके द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं का आरेख, में दर्शाया गया है चावल। 6 , एक फ्लैट चुंबक के समान ( चावल। 3 ) मंडल सोलनॉइड वाइंडिंग बनाने वाले तार के वर्गों को इंगित करते हैं। पर्यवेक्षक से तार के माध्यम से बहने वाली धाराओं को क्रॉस द्वारा इंगित किया जाता है, और विपरीत दिशा में धाराएं - पर्यवेक्षक की ओर - बिंदुओं द्वारा इंगित की जाती हैं। चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के लिए समान पदनाम स्वीकार किए जाते हैं जब वे आरेखण के तल के लंबवत होते हैं ( चावल। 7 ए, बी)।

सोलेनोइड वाइंडिंग में करंट की दिशा और उसके अंदर चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं की दिशा भी राइट स्क्रू नियम से संबंधित होती है, जो इस मामले में निम्नानुसार तैयार की जाती है:

यदि आप परिनालिका की धुरी के अनुदिश देखते हैं, तो दक्षिणावर्त दिशा में बहने वाली धारा उसमें एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है, जिसकी दिशा दाहिने पेंच की गति की दिशा से मेल खाती है ( चावल। आठ )

इस नियम के आधार पर, यह पता लगाना आसान है कि परिनालिका में दिखाया गया है चावल। 6 , उसका दाहिना सिरा उत्तरी ध्रुव है, और उसका बायाँ सिरा दक्षिणी ध्रुव है।

सोलेनोइड के अंदर चुंबकीय क्षेत्र सजातीय है - चुंबकीय प्रेरण वेक्टर का एक स्थिर मूल्य होता है (बी = स्थिरांक)। इस संबंध में, परिनालिका एक सपाट संधारित्र के समान है, जिसके अंदर एक समान विद्युत क्षेत्र बनाया जाता है।

धारा के साथ एक कंडक्टर पर चुंबकीय क्षेत्र में अभिनय करने वाला बल

यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया था कि एक चुंबकीय क्षेत्र में एक वर्तमान-वाहक कंडक्टर पर एक बल कार्य करता है। एक समान क्षेत्र में, लंबाई l का एक सीधा कंडक्टर, जिसके माध्यम से I प्रवाहित होता है, जो क्षेत्र वेक्टर B के लंबवत स्थित होता है, बल का अनुभव करता है: एफ = मैं एल बी .

बल की दिशा निर्धारित होती है बाएं हाथ का नियम:

यदि बायें हाथ की चार फैली हुई अंगुलियों को चालक में धारा की दिशा में रखा जाता है, और हथेली सदिश B के लंबवत होती है, तो मुड़ा हुआ अंगूठा चालक पर लगने वाले बल की दिशा को इंगित करेगा। (चावल। 9 ).

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक चुंबकीय क्षेत्र में वर्तमान के साथ एक कंडक्टर पर अभिनय करने वाला बल एक विद्युत बल की तरह, बल की रेखाओं के लिए स्पर्शरेखा रूप से निर्देशित नहीं होता है, बल्कि उनके लंबवत होता है। बल की रेखाओं के साथ स्थित एक कंडक्टर चुंबकीय बल से प्रभावित नहीं होता है।

समीकरण एफ = आईएलबीचुंबकीय क्षेत्र प्रेरण की मात्रात्मक विशेषता देने की अनुमति देता है।

रवैया कंडक्टर के गुणों पर निर्भर नहीं करता है और चुंबकीय क्षेत्र की विशेषता है।

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर बी का मॉड्यूल संख्यात्मक रूप से इसके लंबवत स्थित इकाई लंबाई के कंडक्टर पर अभिनय करने वाले बल के बराबर है, जिसके माध्यम से एक एम्पीयर की धारा प्रवाहित होती है।

एसआई प्रणाली में, चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण की इकाई टेस्ला (टी) है:

एक चुंबकीय क्षेत्र। टेबल्स, आरेख, सूत्र

(चुंबक की बातचीत, ओर्स्टेड का प्रयोग, चुंबकीय प्रेरण वेक्टर, वेक्टर दिशा, सुपरपोजिशन सिद्धांत। चुंबकीय क्षेत्र का ग्राफिक प्रतिनिधित्व, चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं। चुंबकीय प्रवाह, क्षेत्र की ऊर्जा विशेषता। चुंबकीय बल, एम्पीयर बल, लोरेंत्ज़ बल। आवेश की गति चुंबकीय क्षेत्र में कण। पदार्थ के चुंबकीय गुण, एम्पीयर की परिकल्पना)

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र ग्रह के भीतर स्रोतों द्वारा उत्पन्न एक गठन है। यह भूभौतिकी के संबंधित खंड के अध्ययन का उद्देश्य है। इसके बाद, आइए पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र क्या है, यह कैसे बनता है, इस पर करीब से नज़र डालते हैं।

सामान्य जानकारी

पृथ्वी की सतह से दूर नहीं, लगभग तीन त्रिज्या की दूरी पर, चुंबकीय क्षेत्र से बल की रेखाएं "दो ध्रुवीय आवेशों" की प्रणाली में व्यवस्थित होती हैं। यहाँ एक क्षेत्र है जिसे "प्लाज्मा क्षेत्र" कहा जाता है। ग्रह की सतह से दूरी के साथ, सौर कोरोना से आयनित कणों के प्रवाह का प्रभाव बढ़ता है। यह सूर्य की ओर से मैग्नेटोस्फीयर के संपीड़न की ओर जाता है, और इसके विपरीत, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को विपरीत, छाया पक्ष से खींच लिया जाता है।

प्लाज्मा क्षेत्र

पृथ्वी की सतह के चुंबकीय क्षेत्र पर एक ठोस प्रभाव वायुमंडल की ऊपरी परतों (आयनोस्फीयर) में आवेशित कणों की निर्देशित गति से होता है। उत्तरार्द्ध का स्थान ग्रह की सतह से सौ किलोमीटर और ऊपर से है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र प्लास्मस्फेयर को धारण करता है। हालांकि, इसकी संरचना दृढ़ता से सौर हवा की गतिविधि और बनाए रखने वाली परत के साथ इसकी बातचीत पर निर्भर करती है। और हमारे ग्रह पर चुंबकीय तूफानों की आवृत्ति सौर ज्वालाओं के कारण होती है।

शब्दावली

"पृथ्वी के चुंबकीय अक्ष" की अवधारणा है। यह एक सीधी रेखा है जो ग्रह के संबंधित ध्रुवों से होकर गुजरती है। "चुंबकीय भूमध्य रेखा" इस अक्ष के लंबवत समतल का बड़ा वृत्त है। इस पर वेक्टर की दिशा क्षैतिज के करीब है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की औसत तीव्रता भौगोलिक स्थिति पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर है। यह लगभग 0.5 Oe के बराबर है, यानी 40 A / m। चुंबकीय भूमध्य रेखा पर, एक ही संकेतक लगभग 0.34 Oe है, और ध्रुवों के पास यह 0.66 Oe के करीब है। ग्रह की कुछ विसंगतियों में, उदाहरण के लिए, कुर्स्क विसंगति के भीतर, संकेतक बढ़ जाता है और 2 Oe की मात्रा में होता है। एक जटिल संरचना के साथ पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर की रेखाएं, इसकी सतह पर प्रक्षेपित होती हैं और अपने स्वयं के ध्रुवों पर परिवर्तित होती हैं, "चुंबकीय मेरिडियन" कहलाती हैं।

घटना की प्रकृति। अनुमान और अनुमान

बहुत पहले नहीं, पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर के उद्भव और हमारे ग्रह के त्रिज्या के एक चौथाई या एक तिहाई की दूरी पर स्थित एक तरल धातु कोर में वर्तमान प्रवाह के बीच संबंध के बारे में धारणा ने अस्तित्व का अधिकार प्राप्त किया। पृथ्वी की पपड़ी के पास बहने वाली तथाकथित "टेलुरिक धाराओं" के बारे में वैज्ञानिकों की एक धारणा है। यह कहा जाना चाहिए कि समय के साथ गठन का परिवर्तन होता है। पिछले एक सौ अस्सी वर्षों में पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र कई बार बदला है। यह समुद्री क्रस्ट में तय होता है, और यह अवशेष चुंबकत्व के अध्ययन से प्रमाणित होता है। महासागरीय कटक के दोनों ओर के खंडों की तुलना करके इन खंडों के विचलन का समय निर्धारित किया जाता है।

पृथ्वी का चुंबकीय ध्रुव शिफ्ट

ग्रह के इन भागों की स्थिति स्थिर नहीं है। उनके विस्थापन का तथ्य उन्नीसवीं सदी के अंत से दर्ज किया गया है। दक्षिणी गोलार्ध में, इस दौरान चुंबकीय ध्रुव 900 किमी स्थानांतरित हो गया और हिंद महासागर में समाप्त हो गया। इसी तरह की प्रक्रिया उत्तरी भाग में हो रही है। यहां ध्रुव पूर्वी साइबेरिया में चुंबकीय विसंगति की ओर बढ़ रहा है। 1973 से 1994 तक, इस खंड ने यहां जो दूरी तय की वह 270 किमी थी। इन पूर्व-परिकलित आंकड़ों की बाद में माप द्वारा पुष्टि की गई। नवीनतम आंकड़ों के अनुसार उत्तरी गोलार्ध के चुंबकीय ध्रुव की गति में काफी वृद्धि हुई है। यह पिछली शताब्दी के सत्तर के दशक में 10 किमी/वर्ष से बढ़कर इस शताब्दी की शुरुआत में 60 किमी/वर्ष हो गया है। इसी समय, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत असमान रूप से घट जाती है। इसलिए, पिछले 22 वर्षों में, कुछ स्थानों पर 1.7% और कहीं-कहीं 10% की कमी आई है, हालांकि ऐसे क्षेत्र भी हैं जहां, इसके विपरीत, यह बढ़ गया है। चुंबकीय ध्रुवों के विस्थापन में त्वरण (प्रति वर्ष लगभग 3 किमी) यह मानने का कारण देता है कि आज देखा गया उनका आंदोलन एक भ्रमण नहीं है, यह एक और उलटा है।

यह परोक्ष रूप से मैग्नेटोस्फीयर के दक्षिण और उत्तर में तथाकथित "ध्रुवीय अंतराल" में वृद्धि से पुष्टि की जाती है। सौर कोरोना और अंतरिक्ष की आयनित सामग्री तेजी से परिणामी विस्तार में प्रवेश करती है। इससे पृथ्वी के उपध्रुवीय क्षेत्रों में ऊर्जा की बढ़ती हुई मात्रा एकत्रित होती है, जो अपने आप में ध्रुवीय बर्फ के आवरणों के अतिरिक्त ताप से भरा होता है।

COORDINATES

ब्रह्मांडीय किरणों का अध्ययन करने वाला विज्ञान भू-चुंबकीय क्षेत्र के निर्देशांक का उपयोग करता है, जिसका नाम वैज्ञानिक मैक्लेवेन के नाम पर रखा गया है। वह उनका उपयोग करने का सुझाव देने वाले पहले व्यक्ति थे, क्योंकि वे चुंबकीय क्षेत्र में आवेशित तत्वों की गतिविधि के संशोधित रूपों पर आधारित होते हैं। एक बिंदु के लिए दो निर्देशांक (L, B) का उपयोग किया जाता है। वे चुंबकीय खोल (McIlwain पैरामीटर) और क्षेत्र प्रेरण L की विशेषता रखते हैं। उत्तरार्द्ध ग्रह के केंद्र से इसकी त्रिज्या तक गोले की औसत दूरी के अनुपात के बराबर एक पैरामीटर है।

"चुंबकीय झुकाव"

कई हजार साल पहले चीनियों ने एक अद्भुत खोज की थी। उन्होंने पाया कि चुम्बकित वस्तुओं को एक निश्चित दिशा में रखा जा सकता है। और सोलहवीं शताब्दी के मध्य में, एक जर्मन वैज्ञानिक जॉर्ज कार्टमैन ने इस क्षेत्र में एक और खोज की। इस तरह "चुंबकीय झुकाव" की अवधारणा दिखाई दी। इस नाम का अर्थ है ग्रह के मैग्नेटोस्फीयर के प्रभाव में क्षैतिज तल से ऊपर या नीचे तीर के विचलन का कोण।

अनुसंधान के इतिहास से

उत्तरी चुंबकीय भूमध्य रेखा के क्षेत्र में, जो भौगोलिक एक से अलग है, उत्तरी छोर नीचे जाता है, और दक्षिण में, इसके विपरीत, यह ऊपर जाता है। 1600 में, अंग्रेजी चिकित्सक विलियम गिल्बर्ट ने पहली बार पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति के बारे में धारणा बनाई, जिससे पूर्व-चुंबकीय वस्तुओं का एक निश्चित व्यवहार हुआ। अपनी पुस्तक में, उन्होंने लोहे के तीर से सुसज्जित गेंद के साथ एक प्रयोग का वर्णन किया। शोध के परिणामस्वरूप, वह इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पृथ्वी एक बड़ा चुंबक है। प्रयोग अंग्रेजी खगोलशास्त्री हेनरी गेलिब्रेंट द्वारा भी किए गए थे। अपनी टिप्पणियों के परिणामस्वरूप, वह इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र धीमी गति से परिवर्तन के अधीन है।

जोस डी एकोस्टा ने कम्पास का उपयोग करने की संभावना का वर्णन किया। उन्होंने चुंबकीय और उत्तरी ध्रुवों के बीच अंतर को भी स्थापित किया और अपने प्रसिद्ध इतिहास (1590) में चुंबकीय विचलन के बिना रेखाओं के सिद्धांत की पुष्टि की। क्रिस्टोफर कोलंबस ने भी विचाराधीन मुद्दे के अध्ययन में महत्वपूर्ण योगदान दिया। वह चुंबकीय घोषणा की असंगति की खोज का मालिक है। परिवर्तन भौगोलिक निर्देशांक में परिवर्तन पर निर्भर करते हैं। चुंबकीय झुकाव उत्तर-दक्षिण दिशा से तीर के विचलन का कोण है। कोलंबस की खोज के सिलसिले में अनुसंधान तेज हो गया। नाविकों के लिए पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र क्या है, इसकी जानकारी अत्यंत आवश्यक थी। एम. वी. लोमोनोसोव ने भी इस समस्या पर काम किया। स्थलीय चुंबकत्व के अध्ययन के लिए, उन्होंने इसके लिए स्थायी बिंदुओं (जैसे वेधशालाओं) का उपयोग करके व्यवस्थित अवलोकन करने की सिफारिश की। लोमोनोसोव के अनुसार, समुद्र में इसे अंजाम देना भी बहुत महत्वपूर्ण था। महान वैज्ञानिक का यह विचार साठ साल बाद रूस में साकार हुआ। कनाडाई द्वीपसमूह में चुंबकीय ध्रुव की खोज अंग्रेजी ध्रुवीय खोजकर्ता जॉन रॉस (1831) से संबंधित है। और 1841 में, उन्होंने ग्रह के दूसरे ध्रुव की भी खोज की, लेकिन पहले से ही अंटार्कटिका में। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उत्पत्ति के बारे में परिकल्पना कार्ल गॉस द्वारा सामने रखी गई थी। जल्द ही उन्होंने यह भी साबित कर दिया कि इसका अधिकांश हिस्सा ग्रह के अंदर के स्रोत से खिलाया जाता है, लेकिन इसके मामूली विचलन का कारण बाहरी वातावरण में है।