დედამიწის მაგნიტური ველი

მაგნიტური ველი არის ძალის ველი, რომელიც მოქმედებს მოძრავ ელექტრულ მუხტებზე და სხეულებზე, რომლებსაც აქვთ მაგნიტური მომენტი, მიუხედავად მათი მოძრაობის მდგომარეობისა.

მაკროსკოპული მაგნიტური ველის წყაროებია მაგნიტიზებული სხეულები, დენის გამტარები და მოძრავი ელექტრულად დამუხტული სხეულები. ამ წყაროების ბუნება იგივეა: მაგნიტური ველი წარმოიქმნება დამუხტული მიკრონაწილაკების მოძრაობის შედეგად (ელექტრონები, პროტონები, იონები), ასევე მიკრონაწილაკებში საკუთარი (სპინი) მაგნიტური მომენტის არსებობის გამო.

ალტერნატიული მაგნიტური ველი ასევე ჩნდება, როდესაც ელექტრული ველი იცვლება დროთა განმავლობაში. თავის მხრივ, როდესაც მაგნიტური ველი იცვლება დროთა განმავლობაში, წარმოიქმნება ელექტრული ველი. ელექტრული და მაგნიტური ველების სრული აღწერა მათ ურთიერთობაში მოცემულია მაქსველის განტოლებებით. მაგნიტური ველის დასახასიათებლად ხშირად შემოდის ცნება ველის ძალის ხაზების (მაგნიტური ინდუქციის ხაზები).

მაგნიტური ველის მახასიათებლებისა და ნივთიერებების მაგნიტური თვისებების გასაზომად გამოიყენება სხვადასხვა ტიპის მაგნიტომეტრები. მაგნიტური ველის ინდუქციის ერთეული CGS სისტემაში არის გაუსი (Gs), ერთეულების საერთაშორისო სისტემაში (SI) - Tesla (T), 1 T = 104 Gs. ინტენსივობა იზომება, შესაბამისად, ერსტედებში (Oe) და ამპერებში მეტრზე (A/m, 1 A/m \u003d 0.01256 Oe; მაგნიტური ველის ენერგია - Erg/cm 2 ან J/m2, 1 J/m 2. \u003d 10 ერგ/სმ2.

კომპასი რეაგირებს
დედამიწის მაგნიტური ველისკენ

ბუნებაში მაგნიტური ველები უკიდურესად მრავალფეროვანია როგორც მათი მასშტაბით, ასევე მათ მიერ გამოწვეული ეფექტებით. დედამიწის მაგნიტური ველი, რომელიც ქმნის დედამიწის მაგნიტოსფეროს, ვრცელდება 70-80 ათასი კმ მანძილზე მზის მიმართულებით და მრავალი მილიონი კმ საპირისპირო მიმართულებით. დედამიწის ზედაპირზე მაგნიტური ველი საშუალოდ 50 μT, მაგნიტოსფეროს საზღვარზე ~ 10 -3 გ. გეომაგნიტური ველი იცავს დედამიწის ზედაპირს და ბიოსფეროს მზის ქარისგან დამუხტული ნაწილაკების ნაკადისგან და ნაწილობრივ კოსმოსური სხივებისგან. თავად გეომაგნიტური ველის გავლენას ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობაზე მაგნიტობიოლოგია სწავლობს. დედამიწის მახლობლად სივრცეში მაგნიტური ველი ქმნის მაგნიტურ ხაფანგს მაღალი ენერგიით დამუხტული ნაწილაკებისთვის - დედამიწის რადიაციული სარტყელი. რადიაციულ სარტყელში შემავალი ნაწილაკები მნიშვნელოვან საფრთხეს წარმოადგენს კოსმოსური ფრენების დროს. დედამიწის მაგნიტური ველის წარმოშობა დაკავშირებულია დედამიწის ბირთვში გამტარ თხევადი ნივთიერების კონვექციურ მოძრაობებთან.

კოსმოსური ხომალდის დახმარებით პირდაპირმა გაზომვებმა აჩვენა, რომ დედამიწასთან ყველაზე ახლოს მყოფ კოსმოსურ სხეულებს - მთვარეს, პლანეტებს ვენერას და მარსს არ აქვთ საკუთარი მაგნიტური ველი, დედამიწის მსგავსი. მზის სისტემის სხვა პლანეტებიდან მხოლოდ იუპიტერს და, როგორც ჩანს, სატურნს აქვთ საკუთარი მაგნიტური ველები, რომლებიც საკმარისია პლანეტარული მაგნიტური ხაფანგების შესაქმნელად. იუპიტერზე აღმოჩენილია 10 გაუსამდე მაგნიტური ველები და მრავალი დამახასიათებელი ფენომენი (მაგნიტური ქარიშხალი, სინქროტრონის რადიო გამოსხივება და სხვა), რაც მიუთითებს მაგნიტური ველის მნიშვნელოვან როლზე პლანეტარული პროცესებში.

© ფოტო: http://www.tesis.lebedev.ru
მზის ფოტო
ვიწრო სპექტრში

პლანეტათაშორისი მაგნიტური ველი ძირითადად მზის ქარის ველია (მზის გვირგვინის განუწყვეტლივ გაფართოებული პლაზმა). დედამიწის ორბიტასთან ახლოს, პლანეტათაშორისი ველი არის ~ 10 -4 -10 -5 Gs. პლანეტათაშორისი მაგნიტური ველის კანონზომიერება შეიძლება დაირღვეს პლაზმის სხვადასხვა სახის არასტაბილურობის განვითარების, დარტყმითი ტალღების გავლისა და მზის ანთებებით წარმოქმნილი სწრაფი ნაწილაკების ნაკადების გავრცელების გამო.

მზეზე ყველა პროცესში - ანთებები, ლაქების და გამოჩენის გამოჩენა, მზის კოსმოსური სხივების დაბადება, მაგნიტური ველი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. ზეემანის ეფექტზე დაფუძნებულმა გაზომვებმა აჩვენა, რომ მზის ლაქების მაგნიტური ველი რამდენიმე ათას გაუსს აღწევს, გამორჩეული ველები იკავებს ~ 10-100 გაუსის ველებს (მზის მთლიანი მაგნიტური ველის საშუალო მნიშვნელობით ~ 1 გაუსს).

მაგნიტური ქარიშხალი

მაგნიტური ქარიშხალი არის დედამიწის მაგნიტური ველის ძლიერი დარღვევა, რომელიც მკვეთრად არღვევს ხმელეთის მაგნიტიზმის ელემენტების გლუვ ყოველდღიურ კურსს. მაგნიტური შტორმები გრძელდება რამდენიმე საათიდან რამდენიმე დღემდე და ერთდროულად შეინიშნება მთელ დედამიწაზე.

როგორც წესი, მაგნიტური შტორმები შედგება წინასწარი, საწყისი და ძირითადი ფაზებისაგან, ასევე აღდგენის ფაზებისგან. წინასწარ ფაზაში შეინიშნება გეომაგნიტური ველის უმნიშვნელო ცვლილებები (ძირითადად მაღალ განედებზე), აგრეთვე დამახასიათებელი ხანმოკლე პერიოდის ველის რხევების აგზნება. საწყის ფაზას ახასიათებს ველის ცალკეული კომპონენტების უეცარი ცვლილება მთელ დედამიწაზე, ხოლო ძირითად ფაზას ახასიათებს ველის დიდი რყევები და ჰორიზონტალური კომპონენტის ძლიერი დაქვეითება. მაგნიტური ქარიშხლის აღდგენის ფაზაში ველი უბრუნდება ნორმალურ მნიშვნელობას.

მზის ქარის გავლენა
დედამიწის მაგნიტოსფერომდე

მაგნიტური ქარიშხალი გამოწვეულია მზის აქტიური უბნებიდან მზის პლაზმის ნაკადებით, რომლებიც მზის წყნარ ქარზეა მოქცეული. ამიტომ მაგნიტური შტორმები უფრო ხშირად შეინიშნება მზის აქტივობის 11-წლიანი ციკლის მაქსიმუმებთან ახლოს. დედამიწამდე მიღწევისას, მზის პლაზმური ნაკადები ზრდის მაგნიტოსფეროს შეკუმშვას, იწვევს მაგნიტური ქარიშხლის საწყის ფაზას და ნაწილობრივ აღწევს დედამიწის მაგნიტოსფეროში. დედამიწის ზედა ატმოსფეროში მაღალი ენერგიის ნაწილაკების შემოსვლამ და მაგნიტოსფეროზე ზემოქმედებამ განაპირობა მასში ელექტრული დენების წარმოქმნა და გაძლიერება, რაც უმაღლეს ინტენსივობას აღწევს იონოსფეროს პოლარულ რაიონებში, რაც არის მიზეზი. მაგნიტური აქტივობის მაღალი განედების ზონის არსებობა. მაგნიტოსფერო-იონოსფერული დენის სისტემებში ცვლილებები თავს იჩენს დედამიწის ზედაპირზე არარეგულარული მაგნიტური დარღვევების სახით.

მიკროკოსმოსის ფენომენებში მაგნიტური ველის როლი ისეთივე არსებითია, როგორც კოსმოსური მასშტაბით. ეს განპირობებულია ყველა ნაწილაკების არსებობით - მატერიის სტრუქტურული ელემენტებით (ელექტრონები, პროტონები, ნეიტრონები), მაგნიტური მომენტი, ასევე მაგნიტური ველის მოქმედება მოძრავ ელექტრულ მუხტებზე.

მაგნიტური ველების გამოყენება მეცნიერებასა და ტექნოლოგიაში. მაგნიტური ველები ჩვეულებრივ იყოფა სუსტ (500 გ-მდე), საშუალო (500 გს - 40 კგწმ), ძლიერ (40 კგ - 1 მგს) და ზეძლიერად (1 მგს-ზე მეტი). პრაქტიკულად ყველა ელექტროინჟინერია, რადიოინჟინერია და ელექტრონიკა ემყარება სუსტი და საშუალო მაგნიტური ველების გამოყენებას. სუსტი და საშუალო მაგნიტური ველები მიიღება მუდმივი მაგნიტების, ელექტრომაგნიტების, გაუციებელი სოლენოიდების, ზეგამტარი მაგნიტების გამოყენებით.

მაგნიტური ველის წყაროები

მაგნიტური ველის ყველა წყარო შეიძლება დაიყოს ხელოვნურად და ბუნებრივად. მაგნიტური ველის ძირითადი ბუნებრივი წყაროებია დედამიწის საკუთარი მაგნიტური ველი და მზის ქარი. ხელოვნური წყაროები მოიცავს ყველა ელექტრომაგნიტურ ველს, რომელიც ასე მრავლადაა ჩვენს თანამედროვე სამყაროში და განსაკუთრებით ჩვენს სახლებში. წაიკითხეთ მეტი და წაიკითხეთ ჩვენს შესახებ.

ელექტრო ტრანსპორტი არის მაგნიტური ველის ძლიერი წყარო 0-დან 1000 ჰც-მდე დიაპაზონში. სარკინიგზო ტრანსპორტი იყენებს ალტერნატიულ დენს. საქალაქო ტრანსპორტი მუდმივია. საგარეუბნო ელექტროტრანსპორტში მაგნიტური ველის ინდუქციის მაქსიმალური მნიშვნელობები აღწევს 75 μT, საშუალო მნიშვნელობები დაახლოებით 20 μT. საშუალო მნიშვნელობები DC-ით მართული მანქანებისთვის ფიქსირდება 29 μT-ზე. ტრამვაებში, სადაც დასაბრუნებელი მავთული არის რელსები, მაგნიტური ველები ერთმანეთს ანაზღაურებენ ბევრად უფრო დიდ მანძილზე, ვიდრე ტროლეიბუსის მავთულები, ხოლო ტროლეიბუსის შიგნით მაგნიტური ველის რყევები მცირეა აჩქარების დროსაც კი. მაგრამ მაგნიტური ველის ყველაზე დიდი რყევები მეტროშია. კომპოზიციის გაგზავნისას, პლატფორმაზე მაგნიტური ველის სიდიდე არის 50-100 μT და მეტი, რაც აღემატება გეომაგნიტურ ველს. მაშინაც კი, როდესაც მატარებელი დიდი ხანია გაუჩინარდა გვირაბში, მაგნიტური ველი არ უბრუნდება ძველ მნიშვნელობას. მხოლოდ მას შემდეგ, რაც კომპოზიცია გაივლის შემდეგ შეერთების წერტილს საკონტაქტო ლიანდაგთან, მაგნიტური ველი დაუბრუნდება ძველ მნიშვნელობას. მართალია, ზოგჯერ მას დრო არ აქვს: შემდეგი მატარებელი უკვე უახლოვდება პლატფორმას და როდესაც ის ანელებს, მაგნიტური ველი კვლავ იცვლება. თავად მანქანაში მაგნიტური ველი კიდევ უფრო ძლიერია - 150-200 μT, ანუ ათჯერ მეტი, ვიდრე ჩვეულებრივ მატარებელში.

მაგნიტური ველების ინდუქციის მნიშვნელობები, რომლებსაც ყველაზე ხშირად ვხვდებით ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ დიაგრამაზე. ამ დიაგრამის დათვალიერებისას ცხადი ხდება, რომ ჩვენ ყოველთვის და ყველგან ვართ მაგნიტური ველების ზემოქმედების ქვეშ. ზოგიერთი მეცნიერის აზრით, 0,2 μT-ზე მეტი ინდუქციის მქონე მაგნიტური ველები საზიანოა. ბუნებრივია, გარკვეული სიფრთხილის ზომები უნდა იქნას მიღებული, რათა დავიცვათ თავი ჩვენს გარშემო არსებული მინდვრების მავნე ზემოქმედებისგან. მხოლოდ რამდენიმე მარტივი წესის დაცვით, შეგიძლიათ მნიშვნელოვნად შეამციროთ მაგნიტური ველების გავლენა თქვენს სხეულზე.

მოქმედი SanPiN 2.1.2.2801-10 „ცვლილებები და დამატებები No. 1 SanPiN 2.1.2.2645-10-ში „სანიტარული და ეპიდემიოლოგიური მოთხოვნები საცხოვრებელ შენობებში და შენობებში“ აცხადებს შემდეგს: „მაქსიმალურად დასაშვები დონე შესუსტება. ველი საცხოვრებელი კორპუსების შენობებში განისაზღვრება 1,5“-ის ტოლი. ასევე დადგენილია მაგნიტური ველის ინტენსივობისა და სიძლიერის მაქსიმალური დასაშვები მნიშვნელობები 50 ჰც სიხშირით:

• საცხოვრებელ ოთახებში - 5 μTან 4 ა/მ;
• საცხოვრებელი კორპუსების არასაცხოვრებელ შენობებში, საცხოვრებელ ადგილებში, მათ შორის ბაღის ნაკვეთების ტერიტორიაზე - 10 μTან დილის 8 საათი.

ამ სტანდარტების საფუძველზე ყველას შეუძლია გამოთვალოს რამდენი ელექტრო ტექნიკა შეიძლება იყოს ჩართული და ლოდინის მდგომარეობაში თითოეულ კონკრეტულ ოთახში, ან რის საფუძველზე გაიცემა რეკომენდაციები საცხოვრებელი ფართის ნორმალიზაციის შესახებ.

Მსგავსი ვიდეოები

მცირე სამეცნიერო ფილმი დედამიწის მაგნიტური ველის შესახებ

ცნობები

1. დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია.

მაგნიტური ველი არის სივრცის რეგიონი, რომელშიც ბიონების კონფიგურაცია, ყველა ურთიერთქმედების გადამცემი, არის დინამიური, ორმხრივად კოორდინირებული ბრუნვა.

მაგნიტური ძალების მოქმედების მიმართულება ემთხვევა ბიონების ბრუნვის ღერძს მარჯვენა ხრახნიანი წესის გამოყენებით. მაგნიტური ველის დამახასიათებელი ძალა განისაზღვრება ბიონების ბრუნვის სიხშირით. რაც უფრო მაღალია სიჩქარე, მით უფრო ძლიერია ველი. უფრო სწორი იქნება მაგნიტური ველის ელექტროდინამიკის დარქმევა, რადგან ის წარმოიქმნება მხოლოდ დამუხტული ნაწილაკების გადაადგილებისას და მოქმედებს მხოლოდ მოძრავ მუხტებზე.

მოდით ავხსნათ, რატომ არის მაგნიტური ველი დინამიური. იმისთვის, რომ მაგნიტური ველი წარმოიქმნას, აუცილებელია ბიონებმა ბრუნვა დაიწყოს და მხოლოდ მოძრავ მუხტს შეუძლია მათი ბრუნვა, რაც მიიზიდავს ბიონის ერთ-ერთ პოლუსს. თუ მუხტი არ მოძრაობს, მაშინ ბიონი არ ბრუნავს.

მაგნიტური ველი იქმნება მხოლოდ ელექტრული მუხტების გარშემო, რომლებიც მოძრაობენ. ამიტომ მაგნიტური და ელექტრული ველები განუყოფელია და ერთად ქმნიან ელექტრომაგნიტურ ველს. მაგნიტური ველის კომპონენტები ურთიერთდაკავშირებულია და მოქმედებენ ერთმანეთზე, ცვლიან თავიანთ თვისებებს.

მაგნიტური ველის თვისებები:

• მაგნიტური ველი წარმოიქმნება ელექტრული დენის მამოძრავებელი მუხტების გავლენის ქვეშ.
• ნებისმიერ მომენტში, მაგნიტურ ველს ახასიათებს ფიზიკური სიდიდის ვექტორი, რომელსაც ეწოდება მაგნიტური ინდუქცია, რომელიც არის მაგნიტური ველის დამახასიათებელი ძალა.
• მაგნიტურ ველს შეუძლია გავლენა მოახდინოს მხოლოდ მაგნიტებზე, გამტარ გამტარებლებზე და მოძრავ მუხტებზე.
• მაგნიტური ველი შეიძლება იყოს მუდმივი და ცვალებადი ტიპის
• მაგნიტური ველი იზომება მხოლოდ სპეციალური ხელსაწყოებით და ვერ აღიქმება ადამიანის გრძნობებით.
• მაგნიტური ველი ელექტროდინამიკურია, რადგან ის წარმოიქმნება მხოლოდ დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობის დროს და მოქმედებს მხოლოდ მოძრაობაში მყოფ მუხტებზე.
• დამუხტული ნაწილაკები მოძრაობენ პერპენდიკულარული ტრაექტორიის გასწვრივ.

მაგნიტური ველის ზომა დამოკიდებულია მაგნიტური ველის ცვლილების სიჩქარეზე. ამ მახასიათებლის მიხედვით, არსებობს ორი სახის მაგნიტური ველი: დინამიური მაგნიტური ველი და გრავიტაციული მაგნიტური ველი.გრავიტაციული მაგნიტური ველი წარმოიქმნება მხოლოდ ელემენტარულ ნაწილაკებთან და იქმნება ამ ნაწილაკების სტრუქტურული მახასიათებლების მიხედვით.

მაგნიტური მომენტი წარმოიქმნება, როდესაც მაგნიტური ველი მოქმედებს გამტარ ჩარჩოზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მაგნიტური მომენტი არის ვექტორი, რომელიც მდებარეობს წრფეზე, რომელიც მიემართება ჩარჩოს პერპენდიკულარულად.

მაგნიტური ველი შეიძლება გრაფიკულად იყოს წარმოდგენილი ძალის მაგნიტური ხაზების გამოყენებით. ეს ხაზები დახაზულია ისეთი მიმართულებით, რომ ველის ძალების მიმართულება ემთხვევა თავად ველის ხაზის მიმართულებას. მაგნიტური ველის ხაზები უწყვეტი და დახურულია ამავე დროს. მაგნიტური ველის მიმართულება განისაზღვრება მაგნიტური ნემსის გამოყენებით. ძალის ხაზები ასევე განსაზღვრავს მაგნიტის პოლარობას, ძალის ხაზების გასასვლელი არის ჩრდილოეთ პოლუსი, ხოლო ბოლო ამ ხაზების შესასვლელით არის სამხრეთ პოლუსი.

შესავალი

რა არის მაგნიტური ველი? ყველამ გაიგო მის შესახებ, ყველამ დაინახა, როგორ ბრუნავს მაგნიტიზებული კომპასის ნემსი ერთი და იგივე ბოლოთი ჩრდილოეთის მაგნიტური პოლუსისკენ, ხოლო მეორე ბოლოთი ყოველთვის სამხრეთის მაგნიტური პოლუსისკენ. რაც განასხვავებს ადამიანს ყველაზე ჭკვიანი ცხოველისგან არის ის, რომ ის არის ცნობისმოყვარე და სურს იცოდეს რატომ ხდება ეს, როგორ მუშაობს, რომ ეს ხდება. სწორედ იმის ასახსნელად, თუ რა ხდებოდა მის ირგვლივ, ძველმა ადამიანმა ღმერთები გამოიგონა. სულები, ღმერთები ადამიანების გონებაში იყო ფაქტორები, რომლებიც ხსნიდნენ ყველაფერს, რაც ადამიანმა ნახა, მოისმინა, რაზე იყო დამოკიდებული იღბალი ნადირობასა და ომში, ვინ გადაიტანა მზე ცაზე, ვინ მოაწყო ჭექა-ქუხილი, წვიმა და თოვლი, ზოგადად, ყველაფერი, ყველაფერი რაც ხდება. წარმოიდგინეთ, ბაბუასთან მიდის პატარა შვილიშვილი, მიუთითებს ელვასაკენ და ეკითხება: რა არის, რატომ მიფრინავს ცეცხლი ღრუბლიდან მიწაში და ვინ აკაკუნებს იქ ასე ხმამაღლა ღრუბლებში? თუ ბაბუამ უპასუხა: არ ვიცი, მაშინ შვილიშვილმა სინანულით შეხედა და ნაკლები პატივისცემა დაიწყო. მაგრამ როდესაც ბაბუამ თქვა, რომ ეს იყო ღმერთი იარილო, რომელიც ეტლს ატარებს ღრუბლებში და ცეცხლოვან ისრებს ესვრის ცუდ ადამიანებს, შვილიშვილმა მოუსმინა და კიდევ უფრო პატივს სცემდა ბაბუას. ჭექა-ქუხილის და ელვის ნაკლებად ეშინოდა, რადგან იცოდა, რომ კარგი იყო, ამიტომ იარილო მას არ ესროდა.

ადრეულ ბავშვობაში, როცა ხუმრობა დავიწყე, ბებია ანამ თქვა: „შურკა, ნახე, შარვალი არ იყოს, თორემ ღმერთი კენჭს დაარტყამს“. და ამავდროულად მან თარო-ღვთაების წითელ კუთხეში ხატზე მიუთითა. ცოტა ხანს გავჩუმდი, ფრთხილად გავხედე დაფაზე დახატულ მკაცრ გლეხს, მაგრამ რატომღაც ეჭვი მეპარებოდა ქვების სროლაში. სკამზე სკამი დადო, ავიდა და ხატის უკან თაროს დახედა. მე იქ კენჭი არ მინახავს და როცა ბებიამ კიდევ ერთხელ დამიწყო შეშინება, ჩაიცინა და თქვა: „ქვები არ აქვს და საერთოდ შეღებილია და თავს ვერ აგდებს. ანალოგიურად, ერთხელ ჩვენს შორეულ წინაპარს ეჭვი ეპარებოდა, რომ ეს იყო იარილო, რომელიც ცაში მიჯაჭვული იყო და ისრებს ისროდა. სწორედ მაშინ დაიბადა რაციონალური ცოდნა, როდესაც ადამიანებს დაუწყეს ეჭვი ღმერთების ყოვლისშემძლეობაში. მაგრამ რით შეცვალეს ისინი? და მათ შეცვალეს ღმერთები ბუნების კანონებით და მტკიცედ დაიწყეს ამ კანონების რწმენა. მაგრამ იქ, სადაც ადამიანი ვერ ხსნის რა ხდება ბუნების კანონებით, მან დატოვა ადგილი ღმერთებისთვის. ამიტომ საზოგადოებაში დღემდე თანაარსებობს რელიგია და მეცნიერება.

მახსოვს, როგორ გვაჩვენეს უფროსმა მეგობრებმა ბავშვებს ხრიკი. მაგიდაზე დადებული რკინის ლურსმანი თავისთავად გადავიდა მაგიდაზე და მაგიდის ქვეშ მყოფმა ჯადოქარმა ხელი გადახვია. ლურსმანი ხელს მიჰყვა. გაკვირვებულები ვუყურებდით ამას და ვერ მივხვდით, რატომ მოძრაობდა ლურსმანი. როცა დედაჩემს ვუთხარი ამ ხრიკის შესახებ, მან ამიხსნა, რომ ბიჭს ხელში ეჭირა მაგნიტი, რომელიც რკინას თავისკენ იზიდავს, რომ მაგიდის ქვეშ მყოფმა ბიჭმა არა მხოლოდ ხელი ამოძრავა, არამედ მაგნიტი ეჭირა ხელში. იმ დროს ამ ახსნამ დააკმაყოფილა ჩემი ცნობისმოყვარეობა, მაგრამ ცოტა მოგვიანებით უკვე მინდოდა გამეგო, რატომ იზიდავს რკინას დისტანციური მაგნიტი - მაგიდის დაფის მეშვეობით, ჰაერის ფენით. ამ კითხვაზე პასუხი ვერც დედაჩემმა და ვერც მამამ ვერ გასცეს. სკოლამდე მომიწია ლოდინი. იქ, ფიზიკის გაკვეთილზე, მასწავლებელმა აუხსნა, რომ მაგნიტი მოქმედებს რკინაზე მაგნიტური ველის მეშვეობით, რომელიც ქმნის თავის გარშემო, რომ მაგნიტს აქვს ორი პოლუსი - ჩრდილოეთი და სამხრეთი, რომ ჩრდილოეთიდან გამოდის ძალის უხილავი მაგნიტური ხაზი, რომელიც მოხარეთ რკალში და შედით სამხრეთ პოლუსში.

მაშინ პირველად დავფიქრდი: ეს ნიშნავს, რომ სამყაროში ხილულის, სმენის და ხელშესახების გარდა, არის რაღაც უხილავი და არამატერიალური. მერე გავიფიქრე: რა მოხდება, თუ ღმერთი უხილავი და არამატერიალურია – როგორც ეს მაგნიტური ველი. თითქოს არსად არის, მაგრამ მაინც არსებობს. ხატებზე კი გლეხის სახით ასე სულელურადაა გამოსახული. მაშინ არ ვიცოდი, რომ ფილოსოფოსმა სპინოზამ, რომელმაც დაიწყო ბუნებისა და ღმერთის ერთსა და განუყოფელ, ხილულ და უხილავად მიჩნევა, ამაზე ადრეც იფიქრა. ბუნება ღმერთია!

მახსოვს, ვცდილობდი წარმომედგინა ეს მაგნიტური ველი, რომელიც შედგებოდა ძალის ხაზებისგან და არაფერი მესმოდა. მე არ მინახავს და არც გამიგია ეს სტრიქონები. მათ არაფრის სუნი არ ასდიოდათ და მაშინ ჩემთვის არც ისე ნათელი იყო იმის დაჯერება, რომ ჩვენს ირგვლივ შეიძლებოდა ყოფილიყო ისეთი რამ, რასაც ჩვენ არანაირად არ ვგრძნობდით. რკინის ლურსმნები და ნახერხი იგრძნობდნენ მაგნიტურ ველს და ორიენტირებდნენ და მოძრაობდნენ მასში, მაგრამ მე ვერაფერს ვგრძნობდი ჩემი დახვეწილი გრძნობის ორგანოებით. ეს არასრულფასოვნება გულწრფელად დაჩაგრა. მაგრამ არა მარტო მე. ა.აინშტაინი წერდა იმ მაგნიტის თვისებების ძლიერ გაოცებაზე, რომელიც მან ნახა, რომელიც მამამ ბავშვობაში აჩუქა დაბადების დღეზე, იმის გამო, რომ მან ვერ გაიგო, როგორ და რატომ ჩნდება მაგნიტის ეს მიმზიდველი თვისებები.

როდესაც სოციალური მეცნიერების მასწავლებელმა უკვე მე-10 კლასში გაგვაცნო მატერიის განმარტება, რომელიც მოცემულია ვ.ი. ლენინი: „მატერია არის ის, რაც ჩვენს ირგვლივ არსებობს და შეგრძნებებში გვეძლევა“, აღშფოთებულმა ვკითხე მას: „მაგრამ ჩვენ არ ვგრძნობთ მაგნიტურ ველს, მაგრამ ის არსებობს, განა არაფერ შუაშია?“ დიახ, მხოლოდ გრძნობის ორგანოები არ არის საკმარისი მატერიის ყველა ფორმის აღქმისთვის, საჭიროა სხვა გონება, რომლის დახმარებითაც, თუ რაღაცას არ ვგრძნობთ, არ ვგრძნობთ, მაშინ გვესმის, რომ ის არსებობს. ამის გაგების შემდეგ, გადავწყვიტე შემესწავლა მეცნიერებები და განმევითარებინა ჩემი გონება, იმ იმედით, რომ ეს მომცემდა ბევრის გაგების საშუალებას. მაგრამ როცა გავაფართოვე ჩემთვის გასაგების სივრცე, გაუგებარი კი არ გაქრა, არამედ მხოლოდ მოშორდა და გაუგებრის ჰორიზონტის ხაზი უფრო გრძელი გახდა, რაც იზრდებოდა ცნობილის წრე და მისი წრეწირის სიგრძე. ჩემი გონებით გააზრებული უცნობისა და გაუგებრისგან გამიჯვნაც გაიზარდა. ეს არის ცოდნის მთავარი პარადოქსი: რაც მეტს ვსწავლობთ და გვესმის, მით მეტი ჯერ არ ვიცით. ნიკოლოზ კუზასელი, რომელიც რატომღაც ითვლება სქოლასტი ფილოსოფოსად, წერდა ამ მეცნიერულ უმეცრებაზე, თუმცა მის მიერ აღმოჩენილი ჭეშმარიტება უფრო მეტყველებს იმაზე, რომ ის იყო დიალექტიკოსი.

პირველი ნახსენები კლდეების შესახებ, რომლებსაც შეუძლიათ რკინის მოზიდვა, უძველესი დროიდან თარიღდება. ძველი ლეგენდა უკავშირდება მაგნიტს მწყემს მაგნუსზე, რომელმაც ერთხელ აღმოაჩინა, რომ მისი რკინის ჯოხი და რკინის ლურსმნებით გაფორმებული სანდლები უცნობი ქვას იზიდავდა. მას შემდეგ ამ ქვას "მაგნუსის ქვა", ანუ მაგნიტი ეწოდა.

დედამიწის მაგნიტური ველის, ისევე როგორც ზოგადად მაგნიტური ველების წარმოშობა და არსი დღემდე საიდუმლოდ რჩება. არსებობს მრავალი ჰიპოთეზა - ამ ფენომენის ახსნის ვარიანტები, მაგრამ სიმართლე მაინც "იქ გარეთ". აი, როგორ განსაზღვრავენ ფიზიკოსები მაგნიტურ ველს: მაგნიტური ველი- ეს არის ძალის ველი, რომელიც მოქმედებს მოძრავ ელექტრულ მუხტებზე და მაგნიტური მომენტის მქონე სხეულებზე, მიუხედავად მათი მოძრაობის მდგომარეობისა. ”და შემდგომ:” მაგნიტური ველი შეიძლება შეიქმნას დამუხტული ნაწილაკების დენით და/ან მაგნიტური მომენტებით. ელექტრონები ატომებში (და სხვა ნაწილაკების მაგნიტური მომენტები, თუმცა გაცილებით ნაკლები ზომით). გარდა ამისა, ის ჩნდება დროში ცვალებადი ელექტრული ველის თანდასწრებით. ”მე არ ვიტყოდი, რომ ლოგიკური თვალსაზრისით ეს არის ბრწყინვალე განმარტება. იმის თქმა, რომ მაგნიტური ველი არის ძალის ველი, ნიშნავს არაფრის თქმას. არის ტავტოლოგია. ბოლოს და ბოლოს, გრავიტაციული ველი ასევე არის ძალის ველი და ბირთვული ძალების ველი არის ძალა! მაგნიტური ველის გავლენის მითითება მოძრავ ელექტრული მუხტებზე რაღაცას ამბობს, ეს არის ერთ-ერთის აღწერა. მაგნიტური ველის თვისებები. მაგრამ არ არის ნათელი, მოქმედებს თუ არა მაგნიტური ველი უშუალოდ ნაწილაკებზე, რომლებსაც აქვთ ელექტრული მუხტი, თუ ის მოქმედებს მაგნიტურ ველებზე, რომლებიც წარმოქმნიან ამ ნაწილაკებს და ისინი (ნაწილაკების გარდაქმნილი ველები) თავის მხრივ მოქმედებს ნაწილაკები - მიღებულ იმპულსს გადასცემენ მათ.

პირველად, მაგნიტური ფენომენების შესწავლა დაიწყო ინგლისელმა ექიმმა და ფიზიკოსმა უილიამ გილბერტმა, რომელმაც დაწერა ნაშრომი "მაგნიტზე, მაგნიტურ სხეულებზე და დიდ მაგნიტზე - დედამიწაზე". მაშინ ითვლებოდა, რომ ელექტროენერგიასა და მაგნიტიზმს საერთო არაფერი აქვთ. მაგრამ XIX საუკუნის დასაწყისში. დანიელმა მეცნიერმა გ.ხ. ოერსტედმა 1820 წელს ექსპერიმენტულად დაამტკიცა, რომ მაგნეტიზმი ელექტროენერგიის ერთ-ერთი ფარული ფორმაა და ეს ექსპერიმენტულად დაადასტურა. ამ გამოცდილებამ გამოიწვია ახალი აღმოჩენების ზვავი, რომლებსაც დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა. ელექტრული დენით გამტარების ირგვლივ წარმოიქმნება ველი, რომელსაც ე.წ მაგნიტური. მოძრავი ელექტრონების სხივი მოქმედებს მაგნიტურ ნემსზე, როგორც დენის გამტარი (იოფის ექსპერიმენტი). ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკების კონვექციური დენები მაგნიტურ ნემსზე მოქმედებით გამტარ დენების მსგავსია (აიხენვალდის ექსპერიმენტი).

მაგნიტური ველი იქმნება მხოლოდ ელექტრული მუხტების გადაადგილებითან მოძრავი ელექტრულად დამუხტული სხეულები, ასევე მუდმივი მაგნიტები. ეს მაგნიტური ველი განსხვავდება ელექტრული ველისგან, რომელიც იქმნება როგორც მოძრავი, ისე სტაციონარული ელექტრული მუხტით.

მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის (B) ხაზები ყოველთვის დახურულია და გამტარს ფარავს დენით, ხოლო ელექტრული ველის ხაზები იწყება დადებითზე და მთავრდება უარყოფით მუხტებზე, ისინი ღიაა. მუდმივი მაგნიტის მაგნიტური ინდუქციის ხაზები გამოდის ერთი პოლუსიდან, რომელსაც ეწოდება ჩრდილოეთი (N) და შედის მეორეში - სამხრეთში (S). თავდაპირველად ჩანს, რომ არსებობს სრული ანალოგია ელექტრული ველის სიძლიერის ხაზებთან (E). მაგნიტების პოლუსები მაგნიტური მუხტის როლს ასრულებენ. თუმცა, თუ მაგნიტს მოჭრით, სურათი შენარჩუნებულია, უფრო პატარა მაგნიტები მიიღება - მაგრამ თითოეულს თავისი ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლუსებით. შეუძლებელია მაგნიტური პოლუსების გამოყოფა ისე, რომ ჩრდილოეთ პოლუსი ერთ ნაწილზე იყოს, ხოლო სამხრეთი მეორეზე, რადგან თავისუფალი (დისკრეტული) მაგნიტური მუხტები, განსხვავებით დისკრეტული ელექტრული მუხტებისაგან, ბუნებაში არ არსებობს.

ბუნებაში არსებული მაგნიტური ველები მრავალფეროვანია მასშტაბით და მათ მიერ გამოწვეული ეფექტებით. დედამიწის მაგნიტური ველი, რომელიც ქმნის დედამიწის მაგნიტოსფეროს, ვრცელდება 70-80 ათასი კილომეტრის მანძილზე მზის მიმართულებით და მრავალი მილიონი კილომეტრის საპირისპირო მიმართულებით. დედამიწის მაგნიტური ველის წარმოშობა დაკავშირებულია თხევადი ნივთიერების მოძრაობასთან, რომელიც ატარებს ელექტრულად დამუხტულ ნაწილაკებს დედამიწის ბირთვში. იუპიტერსა და სატურნს აქვთ ძლიერი მაგნიტური ველები. მზის მაგნიტური ველი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მზეზე მიმდინარე ყველა პროცესში - ანთებები, ლაქების და გამოჩენის გამოჩენა, მზის კოსმოსური სხივების დაბადება. მაგნიტური ველი ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში: რკინის ჯართის ჩატვირთვისას, თონეებში ფქვილის ლითონის მინარევებისაგან გაწმენდისას, ასევე მედიცინაში პაციენტების სამკურნალოდ.

რა არის მაგნიტური ველი

მაგნიტური ველის ძირითადი სიმძლავრე მახასიათებელია მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი. ხშირად მაგნიტური ინდუქციის ვექტორს მოკლედ უბრალოდ მაგნიტურ ველს უწოდებენ (თუმცა ეს, ალბათ, ტერმინის ყველაზე მკაცრი გამოყენება არ არის). სინამდვილეში, ვექტორი არის სიდიდე, რომელსაც აქვს მიმართულება სივრცეში, შესაბამისად, შეგვიძლია ვისაუბროთ მაგნიტური ინდუქციის მიმართულებაზე და მის სიდიდეზე. მაგრამ იმის თქმა, რომ მაგნიტური ველი მხოლოდ მაგნიტური ინდუქციის მიმართულებაა, ძალიან ბევრს არ ავხსნი. მაგნიტური ველის კიდევ ერთი მახასიათებელია - ვექტორული პოტენციალი.ვაკუუმში მაგნიტური ველის მთავარ მახასიათებლად არჩეულია არა მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი, არამედ ვექტორი. მაგნიტური ველის სიძლიერე. ვაკუუმში ეს ორი ვექტორი ემთხვევა, მაგრამ არა მატერიაში, არამედ სისტემატური თვალსაზრისით, ზუსტად მაგნიტური ველის მთავარ მახასიათებლად უნდა ჩაითვალოს. ვექტორული პოტენციალი.

მაგნიტურ ველს შეიძლება ვუწოდოთ მატერიის განსაკუთრებული სახეობა, რომლის მეშვეობითაც ხდება ურთიერთქმედება მოძრავი დამუხტული ნაწილაკების ან მაგნიტური მომენტის მქონე სხეულებს შორის. მაგნიტური ველები ელექტრული ველების არსებობის აუცილებელი (განსაკუთრებული ფარდობითობის კონტექსტში) შედეგია. მაგნიტური და ელექტრული ველები ერთად ქმნიან ელექტრომაგნიტურ ველს, რომლის გამოვლინებაა, კერძოდ, მსუბუქი და ყველა სხვა ელექტრომაგნიტური ტალღა. ველის კვანტური თეორიის თვალსაზრისით, მაგნიტური ურთიერთქმედება - როგორც ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების განსაკუთრებული შემთხვევა - ატარებს ფუნდამენტურ უმასურ ბოზონს - ფოტონს (ნაწილაკი, რომელიც შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ელექტრომაგნიტური ველის კვანტური აგზნება), ხშირად. (მაგალითად, სტატიკური ველების ყველა შემთხვევაში) ვირტუალური. მაგნიტური ველი იქმნება (წარმოიქმნება) დამუხტული ნაწილაკების დენით, ან დროში ცვალებადი ელექტრული ველით, ან ნაწილაკების შინაგანი მაგნიტური მომენტებით (ეს უკანასკნელი, სურათის ერთგვაროვნებისთვის, შეიძლება ფორმალურად შემცირდეს. ელექტრო დენებს).

ჩემი აზრით, ეს განმარტებები ძალიან ბუნდოვანია. ნათელია, რომ მაგნიტური ველი არის არა სიცარიელე, არამედ განსაკუთრებული სახის მატერია - რეალური სამყაროს ნაწილი. ნათელია, რომ მაგნიტური ველი განუყოფლად არის დაკავშირებული ელექტრული მუხტების მოძრაობასთან – ელექტრო დენთან. მაგრამ როგორ ქმნის მაგნიტური ველი ელექტრული ველით ერთ ელექტრომაგნიტურ ველს, უცნობია. სავარაუდოდ, არსებობს გარკვეული ერთიანი ველი, რომელიც, ვითარებიდან გამომდინარე, ვლინდება როგორც მაგნიტური ველი, ან როგორც ელექტრული. ისევე, როგორც რაიმე სახის ჰერმაფროდიტი, რომელიც გარკვეულ ვითარებაში შეიძლება იყოს ბიჭი, ხოლო სხვა შემთხვევებში - გოგო.

ძალას, რომელიც მოქმედებს ელექტრულად დამუხტულ ნაწილაკზე, რომელიც მოძრაობს მაგნიტურ ველში, ეწოდება ლორენცის ძალას. ეს ძალა ყოველთვის მიმართულია ვექტორის პერპენდიკულარულად ნაწილაკების სიჩქარე - ვდა მაგნიტური ველის ვექტორული პოტენციალი - ბ. ეს ძალა ნაწილაკების მუხტის პროპორციულია ქ, მისი სიჩქარე ვ, პერპენდიკულარული მაგნიტური ველის ვექტორის მიმართულებაზე ბდა პროპორციულია მაგნიტური ველის ინდუქციის სიდიდისა ბ. ნება მომეცით ავუხსნათ მათ, ვისაც სრულიად დავიწყებული აქვს სასკოლო ფიზიკა: ძალა არის მიზეზი, რომელიც იწვევს სხეულების მოძრაობის აჩქარებას. აქ ძალა მოქმედებს არა ნაწილაკების მასაზე, არამედ მის მუხტზე. ამით ლორენცის ძალა განსხვავდება მიზიდულობის ძალისგან, რომელიც მოქმედებს ნაწილაკების (სხეულების) მასაზე, ვინაიდან სხეულის მასა არის მისი გრავიტაციული მუხტი.

მაგნიტური ველი ასევე მოქმედებს დენის გამტარზე. დენის გამტარზე მოქმედ ძალას ამპერის ძალა ეწოდება. ეს ძალა არის ძალების ჯამი, რომლებიც მოქმედებენ ცალკეულ ელექტრულ მუხტებზე, რომლებიც მოძრაობენ გამტარში. ეს არის დენი, რომელიც იზომება ამპერებში.

როდესაც ორი მაგნიტი ურთიერთქმედებს, ერთი და იგივე პოლუსები მოგერიებენ ერთმანეთს და საპირისპირო პოლუსები იზიდავს. თუმცა, დეტალური ანალიზი აჩვენებს, რომ სინამდვილეში ეს არ არის ფენომენის სრულიად სწორი აღწერა. გაუგებარია, რატომ ვერასოდეს გამოიყოფა დიპოლები ასეთი მოდელის ფარგლებში. ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ არცერთ იზოლირებულ სხეულს არ აქვს იგივე ნიშნის მაგნიტური მუხტი. ყველა მაგნიტიზებულ სხეულს აქვს ორი პოლუსი - ჩრდილოეთი და სამხრეთი. არაერთგვაროვან მაგნიტურ ველში მოთავსებულ მაგნიტურ დიპოლზე მოქმედებს ძალა, რომელიც ბრუნავს მას ისე, რომ დიპოლის მაგნიტური მომენტი თანამიმართული იყოს (მიმართულებით ემთხვევა) მაგნიტურ ველთან, რომელშიც ეს მაგნიტური დიპოლი იყო განთავსებული.

1831 წელს მაიკლ ფარადეიმ აღმოაჩინა, რომ დახურული გამტარი, როდესაც მოთავსებულია ცვალებად მაგნიტურ ველში, წარმოქმნის ელექტრო დენს. ეს ფენომენი დასახელდა ელექტრომაგნიტური ინდუქცია.

მ. ფარადეიმ აღმოაჩინა, რომ ელექტრომოძრავი ძალა (EMF), რომელიც ჩნდება დახურულ გამტარ წრეში, პროპორციულია მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარისა, რომელიც გადის ელექტრული წრედის ნაწილზე, რომელიც ამ მაგნიტურ ველშია. მნიშვნელობა (EMF) არ არის დამოკიდებული იმაზე, თუ რა იწვევს ნაკადის ცვლილებას - თავად მაგნიტური ველის ცვლილება ან მიკროსქემის ნაწილის მოძრაობა მაგნიტურ ველში. EMF-ით გამოწვეულ ელექტრო დენს ინდუცირებული დენი ეწოდება. ამ აღმოჩენამ შესაძლებელი გახადა ელექტრო დენის გენერატორების შექმნა და, ფაქტობრივად, ჩვენი ელექტრო ცივილიზაცია. ვინ იფიქრებდა XIX საუკუნის 30-იან წლებში, რომ მ.ფარადეის აღმოჩენა იყო ეპოქალური ცივილიზაციური აღმოჩენა, რომელმაც განსაზღვრა კაცობრიობის მომავალი?

თავის მხრივ, მაგნიტური ველი შეიძლება შეიქმნას და შეიცვალოს (დასუსტდეს ან გაძლიერდეს) ალტერნატიული ელექტრული ველით, რომელიც შექმნილია ელექტრული დენებისაგან დამუხტული ნაწილაკების ნაკადების სახით. ალტერნატიულ მაგნიტურ ველში მოთავსებული ნივთიერების მიკროსკოპული სტრუქტურა გავლენას ახდენს მასში წარმოქმნილი დენის სიძლიერეზე. ზოგიერთი სტრუქტურა ასუსტებს წარმოქმნილ ელექტრო დენს, ზოგი კი აძლიერებს მას სხვადასხვა ხარისხით. მატერიის მაგნიტური თვისებების ერთ-ერთი პირველი კვლევა ჩაატარა პიერ კიურიმ. ამასთან დაკავშირებით, ნივთიერებები მათ მაგნიტურ თვისებებთან მიმართებაში იყოფა ორ მთავარ ჯგუფად:

1. ფერომაგნიტები – ნივთიერებები, რომლებშიც გარკვეული კრიტიკული ტემპერატურის ქვემოთ (კურიის წერტილები) დგინდება ნივთიერების ნაწილაკების მაგნიტური მომენტების შორი მანძილის ფერომაგნიტური რიგი.

2. ანტიფერომაგნიტები – ნივთიერებები, რომლებშიც დადგენილია ნივთიერების ნაწილაკების – ატომების ან იონების – მაგნიტური მომენტების ანტიფერომაგნიტური რიგი: ნივთიერების ნაწილაკების მაგნიტური მომენტები მიმართულია საპირისპიროდ და ტოლია სიძლიერით.

ასევე არსებობს დიამაგნიტების და პარამაგნიტების ნივთიერებები.

დიამაგნიტები არის ნივთიერებები, რომლებიც მაგნიტიზებულია გარე მაგნიტური ველის მიმართულების საწინააღმდეგოდ.

პარამაგნიტები არის ნივთიერებები, რომლებიც მაგნიტიზებულია გარე მაგნიტურ ველში გარე მაგნიტური ველის მიმართულებით.

ატომების მაგნიტური მომენტების დალაგების სახეები პარამაგნიტურ (ა), ფერომაგნიტურ (ბ) და ანტიფერომაგნიტურ (გ) ნივთიერებებში. სურათი საიტიდან: http://encyclopaedia.biga.ru/enc/science_and_technology/ MAGNITI_I_MAGNITNIE_SVOSTVA_VESHCHESTVA.html

ნივთიერებათა ზემოაღნიშნული ჯგუფები ძირითადად მოიცავს ჩვეულებრივ მყარ, თხევად და აირისებრ ნივთიერებებს. სუპერგამტარები და პლაზმა არსებითად განსხვავდებიან მათგან მაგნიტურ ველთან ურთიერთქმედებით. ფერომაგნიტების მაგნიტური ველი (მაგალითად არის რკინა) შესამჩნევია მნიშვნელოვან მანძილზე. პარამაგნიტების მაგნიტური თვისებები ფერომაგნიტების მსგავსია, მაგრამ გაცილებით ნაკლებად გამოხატულია - უფრო მოკლე მანძილზე. დიამაგნიტები არ იზიდავს, მაგრამ მოიგერიეს მაგნიტით, დიამაგნიტებზე მოქმედი ძალა მიმართულია ფერომაგნიტებზე და პარამაგნიტებზე მოქმედი ძალის საპირისპიროდ. ლენცის წესის მიხედვით, მაგნიტურ ველში გამოწვეული ელექტრული დენის მაგნიტური ველი მიმართულია ისე, რომ დაუპირისპირდეს მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას, რომელიც იწვევს ამ დენს. მინდა აღვნიშნო, რომ ალტერნატიული მაგნიტური ველისა და მის მიერ გამოწვეული ელექტრული დენის ურთიერთქმედება და ელექტრული ველი შეესაბამება Le Chatelier პრინციპს. ეს სხვა არაფერია, თუ არა პროცესის ავტომატური დამუხრუჭება, რომელიც თან ახლავს რეალურ სამყაროში მიმდინარე ყველა პროცესს.

ლე შატელიეს პრინციპის მიხედვით, მსოფლიოში მიმდინარე ყოველი პროცესი წარმოშობს პროცესს, რომელსაც აქვს საპირისპირო მიმართულება და ანელებს მის გამომწვევ პროცესს. ჩემი აზრით, ეს არის სამყაროს ერთ-ერთი მთავარი კანონი, რომელსაც რატომღაც არც ფიზიკოსები და არც ფილოსოფოსები აქცევენ სათანადო ყურადღებას.

ყველა ნივთიერება მეტ-ნაკლებად მაგნიტურია. თუ ელექტრული დენის მქონე ორი გამტარი მოთავსებულია ნებისმიერ გარემოში, მაშინ იცვლება დენებს შორის მაგნიტური ურთიერთქმედების სიძლიერე. ნივთიერებაში ელექტრული დენებისაგან შექმნილი მაგნიტური ველის ინდუქცია განსხვავდება იმავე დენებისაგან ვაკუუმში შექმნილი მაგნიტური ველის ინდუქციისგან. ფიზიკურ რაოდენობას, რომელიც აჩვენებს რამდენჯერ განსხვავდება მაგნიტური ველის ინდუქცია ერთგვაროვან გარემოში აბსოლუტური მნიშვნელობით მაგნიტური ველის ინდუქციისგან ვაკუუმში, ეწოდება მაგნიტური გამტარიანობა. ვაკუუმს აქვს მაქსიმალური მაგნიტური გამტარიანობა.

ნივთიერებების მაგნიტური თვისებები განისაზღვრება ატომების მაგნიტური თვისებებით - ელექტრონები, პროტონები და ნეიტრონები, რომლებიც ქმნიან ატომებს. პროტონებისა და ნეიტრონების მაგნიტური თვისებები თითქმის 1000-ჯერ სუსტია, ვიდრე ელექტრონების მაგნიტური თვისებები. აქედან გამომდინარე, ნივთიერების მაგნიტური თვისებები ძირითადად განისაზღვრება ელექტრონებით, რომლებიც ქმნიან მის ატომებს.

ელექტრონის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისება ის არის, რომ მას აქვს არა მხოლოდ ელექტრული, არამედ მაგნიტური ველიც. ელექტრონის საკუთარ მაგნიტურ ველს, რომელიც, სავარაუდოდ, წარმოიქმნება მისი ღერძის გარშემო ბრუნვისას, ეწოდება სპინის ველი (სპინი - ბრუნვა). მაგრამ ელექტრონი ასევე ქმნის მაგნიტურ ველს ატომის ბირთვის გარშემო მოძრაობის გამო, რომელიც შეიძლება შევადაროთ წრიულ მიკროდინებას. ელექტრონების და მაგნიტური ველების სპინური ველები მათი ორბიტალური მოძრაობების გამო განსაზღვრავს ნივთიერებების მაგნიტური თვისებების ფართო სპექტრს.

პარამაგნიტის (1) და დიამაგნიტის (2) ქცევა არაერთგვაროვან მაგნიტურ ველში. სურათი საიტიდან: http://physics.ru/courses/op25part2/content/chapter1/section/ paragraph19/theory.html

ნივთიერებები ძალიან მრავალფეროვანია მათი მაგნიტური თვისებებით. მაგალითად, პლატინი, ჰაერი, ალუმინი, რკინის ქლორიდი პარამაგნიტურია, ხოლო სპილენძი, ბისმუტი, წყალი დიამაგნიტურია. ელექტრომაგნიტის პოლუსებს შორის არაერთგვაროვან მაგნიტურ ველში მოთავსებული პარამაგნიტური და დიამაგნიტური ნიმუშები განსხვავებულად იქცევიან - პარამაგნიტები იზიდება ძლიერი ველის რეგიონში, ხოლო დიამაგნიტები, პირიქით, გამოდევნიან მისგან. პარა- და დიამაგნეტიზმი აიხსნება ელექტრონების ორბიტების ქცევით გარე მაგნიტურ ველში. დიამაგნიტური ნივთიერებების ატომებში, გარე ველის არარსებობის შემთხვევაში, ელექტრონების საკუთარი მაგნიტური ველები და მათი ორბიტალური მოძრაობით შექმნილი ველები მთლიანად კომპენსირებულია. დიამაგნეტიზმის გაჩენა დაკავშირებულია ლორენცის ძალის მოქმედებასთან ელექტრონის ორბიტებზე. ამ ძალის მოქმედებით იცვლება ელექტრონების ორბიტალური მოძრაობის ხასიათი და ირღვევა მაგნიტური ველების კომპენსაცია. შედეგად მიღებული ატომის საკუთარი მაგნიტური ველი მიმართულია გარე ველის ინდუქციის მიმართულების წინააღმდეგ.

პარამაგნიტური ნივთიერებების ატომებში ელექტრონების მაგნიტური ველები სრულად არ არის კომპენსირებული და ატომი აღმოჩნდება მცირე წრიული დენის მსგავსი. გარე ველის არარსებობის შემთხვევაში, ეს წრიული მიკროდინები თვითნებურად არის ორიენტირებული, ისე, რომ მთლიანი მაგნიტური ინდუქცია ნულის ტოლია. გარე მაგნიტურ ველს აქვს ორიენტირების ეფექტი - მიკროდინები მიდრეკილნი არიან ორიენტირდნენ ისე, რომ საკუთარი მაგნიტური ველები მიმართული იყოს გარე ველის ინდუქციის მიმართულებით. ატომების თერმული მოძრაობის გამო, მიკროდინების ორიენტაცია არასოდეს სრულდება. გარე ველის მატებასთან ერთად იზრდება ორიენტაციის ეფექტი, ასე რომ პარამაგნიტური ნიმუშის შინაგანი მაგნიტური ველის ინდუქცია იზრდება გარე მაგნიტური ველის ინდუქციის პირდაპირპროპორციულად. ნიმუშში მაგნიტური ველის მთლიანი ინდუქცია არის გარე მაგნიტური ველის ინდუქციის ჯამი და შინაგანი მაგნიტური ველის ინდუქცია, რომელიც წარმოიშვა მაგნიტიზაციის პროცესის დროს.

ნებისმიერი ნივთიერების ატომებს აქვთ დიამაგნიტური თვისებები, მაგრამ ხშირ შემთხვევაში მათი დიამაგნიტურობა დაფარულია ძლიერი პარამაგნიტური ეფექტით. დიამაგნიტიზმის ფენომენი აღმოაჩინა მ.ფარადეიმ 1845 წელს.

ფერომაგნიტები შეიძლება ძლიერად მაგნიტიზდეს მაგნიტურ ველში, მათი მაგნიტური გამტარიანობა ძალიან მაღალია. განსახილველ ჯგუფში შედის ოთხი ქიმიური ელემენტი: რკინა, ნიკელი, კობალტი, გადოლინიუმი. მათგან რკინას აქვს ყველაზე მაღალი მაგნიტური გამტარიანობა. ამ ელემენტების სხვადასხვა შენადნობები შეიძლება იყოს ფერომაგნიტები, მაგალითად, კერამიკული ფერომაგნიტური მასალები - ფერიტები.

თითოეული ფერომაგნიტისთვის არის გარკვეული ტემპერატურა (ე.წ. ტემპერატურა ან კური წერტილი), რომლის ზემოთ ქრება ფერომაგნიტური თვისებები და ნივთიერება ხდება პარამაგნიტი. მაგალითად, რკინით, კურიის ტემპერატურაა 770°C, კობალტისთვის 1130°C, ნიკელისთვის 360°C.

ფერომაგნიტური მასალები მაგნიტურად რბილი და მაგნიტურად მყარია. მაგნიტურად რბილი ფერომაგნიტური მასალები თითქმის მთლიანად დემაგნიტირდება, როდესაც გარე მაგნიტური ველი ნულდება. რბილ მაგნიტურ მასალებს მიეკუთვნება, მაგალითად, სუფთა რკინა, ელექტრო ფოლადი და ზოგიერთი შენადნობები. ეს მასალები გამოიყენება AC მოწყობილობებში, რომლებშიც ხდება უწყვეტი მაგნიტიზაციის შებრუნება, ანუ მაგნიტური ველის მიმართულების ცვლილება (ტრანსფორმატორები, ელექტროძრავები და ა.შ.).

მაგნიტურად მძიმე მასალები ინარჩუნებენ მაგნიტიზაციას მაგნიტური ველიდან მოცილების შემდეგაც კი. მაგნიტურად მყარი მასალების მაგალითებია ნახშირბადოვანი ფოლადი და რამდენიმე სპეციალური შენადნობები. მაგნიტურად მყარი მასალები ძირითადად გამოიყენება მუდმივი მაგნიტების დასამზადებლად.

ფერომაგნიტების დამაგნიტიზაციის პროცესის დამახასიათებელი თვისებაა ჰისტერეზი, ანუ მაგნიტიზაციის დამოკიდებულება ნიმუშის პრეისტორიაზე. ფერომაგნიტური ნიმუშის დამაგნიტიზაციის მრუდი B (B0) არის რთული ფორმის მარყუჟი, რომელსაც ჰისტერეზის მარყუჟი ეწოდება.

ფერომაგნიტის მაგნიტური გამტარიანობის დამოკიდებულება გარე მაგნიტური ველის ინდუქციაზე. თავდაპირველად ფერომაგნიტი სწრაფად მაგნიტირდება, მაგრამ მაქსიმუმის მიღწევის შემდეგ უფრო და უფრო ნელა მაგნიტირდება. სურათი საიტიდან: http://physics.ru/courses/op25part2/content/chapter1/section/ paragraph19/theory.html

ტიპიური ჰისტერეზის მარყუჟი მაგნიტურად მძიმე ფერომაგნიტური მასალისთვის. მე-2 წერტილში მიიღწევა მაგნიტური გაჯერება. სეგმენტი 1-3 განსაზღვრავს ნარჩენ მაგნიტურ ინდუქციას, ხოლო სეგმენტი 1-4 - იძულებითი ძალა, რომელიც ახასიათებს ნიმუშის წინააღმდეგობის გაწევის უნარს. სურათი საიტიდან: http://encyclopaedia.biga.ru/enc/science_and_technology/ MAGNITI_I_MAGNITNIE_SVOSTVA_VESHCHESTVA.html

ფერომაგნეტიზმის ბუნება შეიძლება გავიგოთ კვანტური ცნებების საფუძველზე. ფერომაგნეტიზმი აიხსნება ელექტრონების შინაგანი (სპინი) მაგნიტური ველების არსებობით. ფერომაგნიტური მასალების კრისტალებში წარმოიქმნება პირობები, რომლებშიც მეზობელი ელექტრონების სპინის მაგნიტური ველების ძლიერი ურთიერთქმედების გამო, მათი პარალელური ორიენტაცია ხდება ენერგიულად ხელსაყრელი. ასეთი ურთიერთქმედების შედეგად ფერომაგნიტის კრისტალის შიგნით წარმოიქმნება სპონტანურად მაგნიტიზებული უბნები. ამ სფეროებს დომენები ეწოდება. თითოეული დომენი არის პატარა მუდმივი მაგნიტი.

ფერომაგნიტური ნიმუშის დამაგნიტიზაციის პროცესის ილუსტრაცია: ა - მატერია გარე მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაში: მისი ცალკეული ატომები, რომლებიც მცირე მაგნიტებია, განლაგებულია შემთხვევით; ბ - მაგნიტიზებული ნივთიერება: გარე ველის მოქმედებით, ატომები ორიენტირებულია ერთმანეთზე გარკვეული თანმიმდევრობით, გარე ველის მიმართულების შესაბამისად. ბრინჯი. საიტიდან: http://encyclopaedia.biga.ru/enc/science_and_technology/MAGNITI_I_MAGNITNIE_SVOSTVA_VESHCHESTVA.html

მაგნეტიზმის თეორიაში დომენები არის მასალის მცირე მაგნიტიზებული უბნები, რომლებშიც ატომების მაგნიტური ველის მომენტები ერთმანეთის პარალელურად არის ორიენტირებული. დომენები ერთმანეთისგან გამოყოფილია გარდამავალი ფენებით, რომელსაც ბლოხის კედლები ეწოდება. ნახატზე ნაჩვენებია ორი დომენი საპირისპირო მაგნიტური ორიენტაციებით და მათ შორის ბლოხის კედელი შუალედური ორიენტირებით. სურათი საიტიდან: http://encyclopaedia.biga.ru/enc/science_and_technology/ MAGNITI_I_MAGNITNIE_SVOSTVA_VESHCHESTVA.html გარე მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაში, მაგნიტური ველის ინდუქციური ვექტორების მიმართულებები სხვადასხვა დომენში შემთხვევით არის ორიენტირებული დიდ კრისტალში. აღმოჩნდა, რომ ასეთი კრისტალი არ არის მაგნიტიზებული. როდესაც გარე მაგნიტური ველი გამოიყენება, დომენის საზღვრები გადაადგილდება ისე, რომ გარე ველის გასწვრივ ორიენტირებული დომენების მოცულობა იზრდება. გარე ველის ინდუქციის მატებასთან ერთად, მაგნიტური ნივთიერების მაგნიტური ინდუქცია იზრდება. ძალიან ძლიერ მაგნიტურ გარე ველში, დომენები, რომლებშიც საკუთარი მაგნიტური ველი ემთხვევა გარე ველს, შთანთქავს ყველა სხვა დომენს და ხდება მაგნიტური გაჯერება.

ამასთან, უნდა გვახსოვდეს, რომ ყველა ეს ნახატი და მათზე გამოსახული დომენი და ატომები არის მაგნეტიზმის რეალური ფენომენების მხოლოდ დიაგრამები ან მოდელები, მაგრამ არა თავად ფენომენები. ისინი გამოიყენება მანამ, სანამ ისინი არ ეწინააღმდეგებიან დაკვირვებულ ფაქტებს.

მარტივი ელექტრომაგნიტი, რომელიც შექმნილია ტვირთის დასაჭერად. ენერგიის წყაროა DC ბატარეა. ასევე ნაჩვენებია ელექტრომაგნიტური ველის ძალის ხაზები, რომლებიც შეიძლება გამოვლინდეს რკინის ფილების ჩვეულებრივი მეთოდით. სურათი საიტიდან: http://encyclopaedia.biga.ru/enc/science_and_technology/ MAGNITI_I_MAGNITNIE_SVOSTVA_VESHCHESTVA.htmll

მაგნიტური ველის გაჩენა გამტარის სიახლოვეს, რომლის მეშვეობითაც პირდაპირი ელექტრული დენი გადის, ილუსტრირებულია ელექტრომაგნიტით. დენი მიედინება მავთულში, რომელიც დახვეულია ფერომაგნიტური ღეროს გარშემო. მაგნიტირების ძალა ამ შემთხვევაში უდრის კოჭში ელექტრული დენის სიდიდის ნამრავლს მასში მობრუნებების რაოდენობის მიხედვით. ეს ძალა იზომება ამპერებში. მაგნიტური ველის სიძლიერე ჰკოჭის სიგრძის ერთეულზე მაგნიტირების ძალის ტოლია. ამრიგად, ღირებულება ჰიზომება ამპერებში მეტრზე; ის განსაზღვრავს მაგნიტიზაციას, რომელიც შეიძინა მასალის მიერ კოჭის შიგნით. ვაკუუმურ მაგნიტურ ინდუქციაში ბმაგნიტური ველის სიძლიერის პროპორციულია ჰ. მაგნიტური ველის ინდუქცია არის ვექტორული სიდიდე, რომელიც არის მაგნიტური ველის დამახასიათებელი ძალა. მაგნიტური ინდუქციის მიმართულება ემთხვევა მაგნიტური ნემსით მითითებულ მიმართულებას მაგნიტურ ველში და ამ ვექტორის მოდული უდრის მაგნიტური ძალის მოდულის თანაფარდობას, რომელიც მოქმედებს მოძრავ პერპენდიკულარულად დამუხტულ ნაწილაკზე მოდულთან. ამ ნაწილაკების სიჩქარე და მუხტი. მაგნიტური ინდუქცია SI-ს მიხედვით იზომება ტესლაში (T). CGS სისტემაში მაგნიტური ინდუქცია იზომება გაუსში (გაუსი). ამ შემთხვევაში, 1 T = 104 Gs.

მსხვილ ელექტრომაგნიტებს რკინის ბირთვით და მობრუნების ძალიან დიდი რაოდენობით, რომლებიც მუშაობენ უწყვეტ რეჟიმში, აქვთ დიდი მაგნიტირების ძალა. ისინი ქმნიან მაგნიტურ ინდუქციას პოლუსებს შორის უფსკრული 6 ტესლამდე (T). ინდუქციის სიდიდე შემოიფარგლება მექანიკური სტრესებით, ხვეულების გათბობით და ბირთვის მაგნიტური გაჯერებით.

მთელი რიგი გიგანტური ელექტრომაგნიტები (ბირთის გარეშე) წყლის გაგრილებით და იმპულსური მაგნიტური ველების შესაქმნელად ინსტალაციები შეიქმნა P.L. კაპიცა კემბრიჯში და სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის ფიზიკური პრობლემების ინსტიტუტში, ასევე ფ. ბიტერი მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიურ ინსტიტუტში. ასეთ მაგნიტებზე შესაძლებელი იყო ინდუქციის მიღწევა 50 ტ-მდე. შედარებით მცირე ელექტრომაგნიტი, რომელიც აწარმოებს ველებს 6,2 ტ-მდე, მოიხმარს 15 კვტ ელექტროენერგიას და გაცივდა თხევადი წყალბადით, შეიქმნა Losalamos National Laboratory-ში. მსგავსი მაგნიტური ველები მიიღება ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე.

მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი ითვლება ერთ-ერთ ფიზიკურ რაოდენობად, რომელიც ფუნდამენტურია ელექტრომაგნიტიზმის თეორიაში, ის შეიძლება მოიძებნოს განტოლებების უზარმაზარ მრავალფეროვნებაში, ზოგიერთ შემთხვევაში პირდაპირ და ზოგჯერ მასთან დაკავშირებული მაგნიტური ველის სიძლიერის საშუალებით. ელექტრომაგნიტიზმის კლასიკური თეორიის ერთადერთი სფერო, რომელშიც არ არის მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი, არის, ალბათ, მხოლოდ სუფთა ელექტროსტატიკა.

ამპერმა 1825 წელს გამოთქვა ვარაუდი, რომ ელექტრული მიკროდინები ცირკულირებენ მაგნიტის თითოეულ ატომში. მაგრამ ელექტრონი აღმოაჩინეს მხოლოდ 1897 წელს, ხოლო ატომის შიდა სტრუქტურის მოდელი - 1913 წელს, ამპერის ბრწყინვალე გამოცნობიდან თითქმის 100 წლის შემდეგ. 1852 წელს ვ. ვებერი ვარაუდობს, რომ მაგნიტური ნივთიერების თითოეული ატომი არის პატარა მაგნიტური დიპოლი. ნივთიერების საბოლოო ან სრული დამაგნიტიზაცია მიიღწევა, როდესაც ყველა ცალკეული ატომური მაგნიტი გარკვეული თანმიმდევრობით არის გაფორმებული. ვებერი თვლიდა, რომ მოლეკულური ან ატომური „ხახუნი“ ეხმარებოდა ამ ელემენტარულ მაგნიტებს წესრიგის შენარჩუნებაში. მისი თეორია ხსნიდა სხეულების მაგნიტიზაციას მაგნიტთან შეხებისას და მათი დემაგნიტიზაცია დარტყმის ან გახურებისას. მაგნიტების „გამრავლება“ ასევე აიხსნებოდა, როდესაც მაგნიტიზებული ნაჭერი ან მაგნიტური ღერო ნაწილებად იჭრებოდა, როცა თითოეულ ნაწილს ყოველთვის ორი პოლუსი ჰქონდა. თუმცა, ეს თეორია არ ხსნიდა არც ელემენტარული მაგნიტების წარმოშობას და არც ჰისტერეზის ფენომენს. 1890 წელს ვებერის თეორია გააუმჯობესა ჯ. იუინგმა, რომელმაც შეცვალა ატომური ხახუნის ჰიპოთეზა ინტერატომური შემზღუდავი ძალების იდეით, რაც ხელს უწყობს ელემენტარული დიპოლების მოწესრიგების შენარჩუნებას, რომლებიც ქმნიან მუდმივ მაგნიტს.

1905 წელს პ. ლანჟევინმა ახსნა პარამაგნიტური მასალების ქცევა თითოეულ ატომს ელექტრონის შიდა არაკომპენსირებული დენის მინიჭებით. ლანჟევინის თქმით, სწორედ ეს დენები ქმნიან პაწაწინა მაგნიტებს, რომლებიც შემთხვევით არის ორიენტირებული, როდესაც არ არის გარე მაგნიტური ველი, მაგრამ იძენს მოწესრიგებულ ორიენტაციას მისი გამოყენების შემდეგ. ამ შემთხვევაში, მიახლოება სრულ შეკვეთასთან შეესაბამება მაგნიტიზაციის გაჯერებას. ლანჟევინმა შემოიღო ატომური მაგნიტის მაგნიტური მომენტის კონცეფცია, რომელიც ტოლია "მაგნიტური მუხტის" ნამრავლის პოლუსებს შორის მანძილით. ამ თეორიის მიხედვით, პარამაგნიტური მასალების სუსტი მაგნიტიზმი აიხსნება სუსტი წმინდა მაგნიტური მომენტით, რომელიც წარმოიქმნება არაკომპენსირებული ელექტრონული დენებისაგან.

1907 წელს პ.ვაისმა შემოიტანა „დომენის“ ცნება, რაც მნიშვნელოვანი წვლილი გახდა მაგნეტიზმის თანამედროვე თეორიაში. ცალკეულ დომენს შეიძლება ჰქონდეს წრფივი ზომები 0,01 მმ-ის ოდენობით. დომენები ერთმანეთისგან გამოყოფილია ეგრეთ წოდებული ბლოხის კედლებით, რომელთა სისქე არ აღემატება 1000 ატომურ განზომილებას. ასეთი კედლები არის „გარდამავალი ფენები“, ანუ მიკროგრადიენტები ნივთიერების მაგნიტურ ნანოსტრუქტურაში, რომლებშიც იცვლება დომენის მაგნიტიზაციის მიმართულება. დომენების არსებობის ორი დამაჯერებელი ექსპერიმენტული დადასტურებაა. 1919 წელს გ. ბარხაუზენმა დაადგინა, რომ როდესაც გარე ველი გამოიყენება ფერომაგნიტური მასალის ნიმუშზე, მისი მაგნიტიზაცია იცვლება მცირე დისკრეტულ ნაწილებში. მაგნიტის დომენური სტრუქტურის გამოსავლენად ფხვნილის ფიგურების მეთოდით, ფერომაგნიტური ფხვნილის (რკინის ოქსიდი) კოლოიდური სუსპენზიის წვეთი გამოიყენება მაგნიტიზებული მასალის კარგად გაპრიალებულ ზედაპირზე. ფხვნილის ნაწილაკები ძირითადად დგანან მაგნიტური ველის მაქსიმალური არაერთგვაროვნების ადგილებში - დომენების საზღვრებში. ასეთი სტრუქტურის შესწავლა შესაძლებელია მიკროსკოპის ქვეშ. შემუშავებულია მეთოდი მაგნიტური ველის შესასწავლად, რომელიც ეფუძნება პოლარიზებული სინათლის გავლას გამჭვირვალე ფერომაგნიტურ მასალაში.

თავისუფალ რკინის ატომს აქვს ორი გარსი ( კდა ლ), ბირთვთან ყველაზე ახლოს, ივსება ელექტრონებით, მათგან პირველზე ორია, ხოლო მეორეზე რვა. AT კ-ჭურვი, ერთ-ერთი ელექტრონის სპინი დადებითია, მეორე კი უარყოფითი. AT ლგარსი (უფრო ზუსტად, მის ორ ქვეშელში), რვა ელექტრონიდან ოთხს აქვს დადებითი სპინები, ხოლო დანარჩენ ოთხს აქვს უარყოფითი სპინები. ორივე შემთხვევაში, ერთსა და იმავე გარსში ელექტრონების სპინები მთლიანად იშლება, ასე რომ ატომის მთლიანი მაგნიტური მომენტი ნულის ტოლია. AT მ- გარსი, სიტუაცია განსხვავებულია, მესამე ქვეშელში ექვსი ელექტრონის გამო ხუთ ელექტრონს აქვს სპინები, მიმართულება

მაგნიტური ველი- ეს არის მატერიალური საშუალება, რომლის მეშვეობითაც ხდება დირიჟორებს შორის ურთიერთქმედება მიმდინარე ან მოძრავ მუხტებთან.

მაგნიტური ველის თვისებები:

მაგნიტური ველის მახასიათებლები:

მაგნიტური ველის შესასწავლად გამოიყენება საცდელი წრე დენით. ის მცირეა და მასში არსებული დენი გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე დენი დირიჟორში, რომელიც ქმნის მაგნიტურ ველს. მაგნიტური ველის მხრიდან დენით სქემის მოპირდაპირე მხარეს მოქმედებენ ძალები, რომლებიც ტოლია სიდიდით, მაგრამ მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით, რადგან ძალის მიმართულება დამოკიდებულია დენის მიმართულებაზე. ამ ძალების გამოყენების წერტილები არ დევს ერთ სწორ ხაზზე. ასეთ ძალებს ე.წ რამდენიმე ძალა. ძალთა წყვილის მოქმედების შედეგად კონტური ვერ მოძრაობს წინ, ის ბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო. მბრუნავი მოქმედება ხასიათდება ბრუნვის მომენტი.

, სად ლ–ძალების წყვილის მკლავი(მანძილი ძალების გამოყენების წერტილებს შორის).

საცდელ წრეში ან წრედის არეში დენის გაზრდით, ძალების წყვილის მომენტი პროპორციულად გაიზრდება. დენის მატარებელ წრეზე მოქმედი ძალების მაქსიმალური მომენტის თანაფარდობა წრედში დენის სიდიდესა და წრედის ფართობთან არის მუდმივი მნიშვნელობა ველის მოცემული წერტილისთვის. ჰქვია მაგნიტური ინდუქცია.

, სად
-მაგნიტური მომენტისქემები დენით.

საზომი ერთეულიმაგნიტური ინდუქცია - ტესლა [T].

წრის მაგნიტური მომენტი- ვექტორული რაოდენობა, რომლის მიმართულება დამოკიდებულია წრეში დენის მიმართულებაზე და განისაზღვრება მარჯვენა ხრახნიანი წესი: მოხვიეთ მარჯვენა ხელი მუშტში, მიუთითეთ ოთხი თითი წრეში დენის მიმართულებით, შემდეგ ცერა თითი მიუთითებს მაგნიტური მომენტის ვექტორის მიმართულებაზე. მაგნიტური მომენტის ვექტორი ყოველთვის პერპენდიკულარულია კონტურის სიბრტყეზე.

უკან მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის მიმართულებაავიღოთ მაგნიტურ ველზე ორიენტირებული წრედის მაგნიტური მომენტის ვექტორის მიმართულება.

მაგნიტური ინდუქციის ხაზი- ხაზი, რომლის ტანგენსი თითოეულ წერტილში ემთხვევა მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის მიმართულებას. მაგნიტური ინდუქციის ხაზები ყოველთვის დახურულია, არასოდეს იკვეთება. სწორი გამტარის მაგნიტური ინდუქციის ხაზებიდენით აქვთ წრეების ფორმა, რომლებიც განლაგებულია გამტარზე პერპენდიკულარულ სიბრტყეში. მაგნიტური ინდუქციის ხაზების მიმართულება განისაზღვრება მარჯვენა ხრახნის წესით. წრიული დენის მაგნიტური ინდუქციის ხაზები(სპირალი დენით) ასევე აქვთ წრეების ფორმა. თითოეული კოჭის ელემენტი გრძელია
შეიძლება მივიჩნიოთ როგორც სწორი გამტარი, რომელიც ქმნის საკუთარ მაგნიტურ ველს. მაგნიტური ველებისთვის შესრულებულია სუპერპოზიციის (დამოუკიდებელი დამატება) პრინციპი. წრიული დენის მაგნიტური ინდუქციის ჯამური ვექტორი განისაზღვრება ამ ველების დამატების შედეგად კოჭის ცენტრში მარჯვენა ხრახნის წესის მიხედვით.

თუ მაგნიტუდა და მიმართულება მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის სივრცის თითოეულ წერტილში ერთნაირია, მაშინ მაგნიტური ველი ე.წ. ერთგვაროვანი. თუ მაგნიტუდა და მიმართულება მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის თითოეულ წერტილში არ იცვლება დროთა განმავლობაში, მაშინ ასეთ ველს ე.წ. მუდმივი.

ღირებულება მაგნიტური ინდუქციაველის ნებისმიერ წერტილში პირდაპირპროპორციულია დირიჟორის დენის სიძლიერისა, რომელიც ქმნის ველს, უკუპროპორციულია დირიჟორიდან ველის მოცემულ წერტილამდე მანძილისა, დამოკიდებულია საშუალების თვისებებზე და მის ფორმაზე. დირიჟორი, რომელიც ქმნის ველს.

, სად
ON 2; ჰ/მ არის ვაკუუმის მაგნიტური მუდმივი,

-საშუალო ფარდობითი მაგნიტური გამტარიანობა,

-გარემოს აბსოლუტური მაგნიტური გამტარიანობა.

მაგნიტური გამტარიანობის სიდიდიდან გამომდინარე, ყველა ნივთიერება იყოფა სამ კლასად:

გარემოს აბსოლუტური გამტარიანობის მატებასთან ერთად იზრდება მაგნიტური ინდუქცია ველის მოცემულ წერტილში. მაგნიტური ინდუქციის თანაფარდობა გარემოს აბსოლუტურ მაგნიტურ გამტარიანობასთან არის მუდმივი მნიშვნელობა პოლის მოცემული წერტილისთვის, e ე.წ. დაძაბულობა.

.

დაძაბულობის და მაგნიტური ინდუქციის ვექტორები ემთხვევა მიმართულებით. მაგნიტური ველის სიძლიერე არ არის დამოკიდებული საშუალების თვისებებზე.

ამპერი სიმძლავრე- ძალა, რომლითაც მაგნიტური ველი მოქმედებს დირიჟორზე.

სად ლ- დირიჟორის სიგრძე, - კუთხე მაგნიტური ინდუქციის ვექტორსა და დენის მიმართულებას შორის.

ამპერის ძალის მიმართულება განისაზღვრება იმით მარცხენა ხელის წესი: მარცხენა ხელი ისეა განლაგებული, რომ მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის კომპონენტი, გამტარზე პერპენდიკულარული, შედის ხელისგულში, მიმართეთ ოთხი გაშლილი თითი დენის გასწვრივ, შემდეგ ცერი 90 0-ით მოხრილი მიუთითებს ამპერის ძალის მიმართულებაზე.

ამპერის ძალის მოქმედების შედეგია გამტარის მოძრაობა მოცემული მიმართულებით.

ე თუ = 90 0, მაშინ F=max, თუ = 0 0, შემდეგ F= 0.

ლორენცის ძალა- მაგნიტური ველის ძალა მოძრავ მუხტზე.

სადაც q არის მუხტი, v არის მისი მოძრაობის სიჩქარე, - კუთხე დაძაბულობისა და სიჩქარის ვექტორებს შორის.

ლორენცის ძალა ყოველთვის პერპენდიკულარულია მაგნიტური ინდუქციისა და სიჩქარის ვექტორებზე. მიმართულება განისაზღვრება მარცხენა ხელის წესი(თითები - დადებითი მუხტის მოძრაობაზე). თუ ნაწილაკების სიჩქარის მიმართულება პერპენდიკულარულია ერთიანი მაგნიტური ველის მაგნიტური ინდუქციის ხაზებზე, მაშინ ნაწილაკი წრეში მოძრაობს კინეტიკური ენერგიის შეცვლის გარეშე.

ვინაიდან ლორენცის ძალის მიმართულება დამოკიდებულია მუხტის ნიშანზე, იგი გამოიყენება მუხტების გასაყოფად.

მაგნიტური ნაკადი- მნიშვნელობა, რომელიც უდრის მაგნიტური ინდუქციის ხაზების რაოდენობას, რომელიც გადის ნებისმიერ არეალში, რომელიც მდებარეობს მაგნიტური ინდუქციის ხაზების პერპენდიკულარულად.

, სად - კუთხე მაგნიტურ ინდუქციასა და ნორმას (პერპენდიკულარულ) შორის S ფართობზე.

საზომი ერთეული– ვებერი [Wb].

მაგნიტური ნაკადის გაზომვის მეთოდები:

ადგილის ორიენტაციის შეცვლა მაგნიტურ ველში (კუთხის შეცვლა)

მაგნიტურ ველში მოთავსებული კონტურის არეალის ცვლილება

დენის სიძლიერის შეცვლა, რომელიც ქმნის მაგნიტურ ველს

კონტურის მანძილის შეცვლა მაგნიტური ველის წყაროდან

გარემოს მაგნიტური თვისებების ცვლილება.

ფ არადეიმ ჩაწერა ელექტრული დენი წრეში, რომელიც არ შეიცავდა წყაროს, მაგრამ მდებარეობდა სხვა წრეში, რომელიც შეიცავს წყაროს. უფრო მეტიც, პირველად წრეში დენი წარმოიშვა შემდეგ შემთხვევებში: A წრეში დენის ნებისმიერი ცვლილებით, სქემების ფარდობითი მოძრაობით, A წრეში რკინის ღეროს შეყვანით, მუდმივი მაგნიტის მოძრაობით მიმართებაში. წრე B. თავისუფალი მუხტების (დენის) მიმართული მოძრაობა ხდება მხოლოდ ელექტრულ ველში. ეს ნიშნავს, რომ ცვალებადი მაგნიტური ველი წარმოქმნის ელექტრულ ველს, რომელიც მოძრაობაში აყენებს გამტარის თავისუფალ მუხტს. ამ ელექტრული ველი ე.წ გამოწვეულიან ედი.

განსხვავებები მორევის ელექტრულ ველსა და ელექტროსტატიკურ ველს შორის:

მორევის ველის წყარო არის ცვალებადი მაგნიტური ველი.

მორევის ველის სიძლიერის ხაზები დახურულია.

ამ ველის მიერ შესრულებული სამუშაო მუხტის გადასატანად დახურულ წრედზე არ არის ნულის ტოლი.

მორევის ველის ენერგეტიკული მახასიათებელი არ არის პოტენციალი, არამედ EMF ინდუქცია- მნიშვნელობა ტოლია გარე ძალების მუშაობის (არაელექტროსტატიკური წარმოშობის ძალები) მუხტის ერთეულის გადაადგილებისას დახურულ წრეში.

.გაზომილია ვოლტებში[AT].

მორევის ელექტრული ველი წარმოიქმნება მაგნიტური ველის ნებისმიერი ცვლილებისას, მიუხედავად იმისა, არის თუ არა გამტარი დახურული ციკლი. კონტური მხოლოდ მორევის ელექტრული ველის გამოვლენის საშუალებას იძლევა.

ელექტრომაგნიტური ინდუქცია- ეს არის ინდუქციის EMF-ის წარმოქმნა დახურულ წრეში მაგნიტური ნაკადის ნებისმიერი ცვლილებით მის ზედაპირზე.

ინდუქციის EMF დახურულ წრეში წარმოქმნის ინდუქციურ დენს.

.

ინდუქციური დენის მიმართულებამიერ განსაზღვრული ლენცის წესი: ინდუქციურ დენს აქვს ისეთი მიმართულება, რომ მის მიერ შექმნილი მაგნიტური ველი ეწინააღმდეგება მაგნიტური ნაკადის ნებისმიერ ცვლილებას, რომელიც წარმოქმნის ამ დენს.

ფარადეის კანონი ელექტრომაგნიტური ინდუქციისთვის: ინდუქციის EMF დახურულ მარყუჟში პირდაპირპროპორციულია მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარის მარყუჟით შემოსაზღვრულ ზედაპირზე.

თ კარგი ფუკო- მორევის ინდუქციური დენები, რომლებიც წარმოიქმნება ცვალებად მაგნიტურ ველში მოთავსებულ დიდ გამტარებლებში. ასეთი გამტარის წინააღმდეგობა მცირეა, რადგან მას აქვს დიდი ჯვარი განყოფილება S, ამიტომ ფუკოს დენები შეიძლება იყოს დიდი სიდიდით, რის შედეგადაც დირიჟორი თბება.

თვით ინდუქცია- ეს არის ინდუქციის EMF-ის წარმოქმნა დირიჟორში, როდესაც მასში მიმდინარე სიძლიერე იცვლება.

დენის გამტარი ქმნის მაგნიტურ ველს. მაგნიტური ინდუქცია დამოკიდებულია დენის სიძლიერეზე, შესაბამისად, საკუთარი მაგნიტური ნაკადი ასევე დამოკიდებულია დენის სიძლიერეზე.

სადაც L არის პროპორციულობის კოეფიციენტი, ინდუქციურობა.

საზომი ერთეულიინდუქციურობა - ჰენრი [H].

ინდუქციურობადირიჟორი დამოკიდებულია მის ზომაზე, ფორმაზე და საშუალების მაგნიტურ გამტარიანობაზე.

ინდუქციურობაიზრდება გამტარის სიგრძესთან ერთად, კოჭის ინდუქციურობა მეტია იმავე სიგრძის სწორი გამტარის ინდუქციურობაზე, კოჭის ინდუქციურობა (დირიჟორი დიდი რაოდენობის მობრუნებით) მეტია ერთი ბრუნის ინდუქციურობაზე. , კოჭის ინდუქციურობა იზრდება, თუ მასში ჩასმულია რკინის ღერო.

ფარადეის კანონი თვითინდუქციისთვის:
.

EMF თვითინდუქციადენის ცვლილების სიჩქარის პირდაპირპროპორციულია.

EMF თვითინდუქციაწარმოქმნის თვითინდუქციურ დენს, რომელიც ყოველთვის ხელს უშლის წრეში დენის ნებისმიერ ცვლილებას, ანუ თუ დენი იზრდება, თვითინდუქციური დენი მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით, როდესაც წრეში დენი მცირდება, თვით-ინდუქციური დენი მიმართულია. ინდუქციური დენი მიმართულია იმავე მიმართულებით. რაც უფრო დიდია კოჭის ინდუქციურობა, მით მეტია მასში თვითინდუქციური EMF.

მაგნიტური ველის ენერგიაუდრის სამუშაოს, რომელსაც დენი აკეთებს თვითინდუქციური EMF-ის დასაძლევად იმ დროის განმავლობაში, სანამ დენი არ გაიზრდება ნულიდან მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე.

.

ელექტრომაგნიტური ვიბრაციები- ეს არის მუხტის პერიოდული ცვლილებები, დენის სიძლიერე და ელექტრული და მაგნიტური ველების ყველა მახასიათებელი.

ელექტრული რხევითი სისტემა(ოსცილატორული წრე) შედგება კონდენსატორისა და ინდუქტორისაგან.

ვიბრაციების წარმოქმნის პირობები:

სისტემა უნდა გამოვიდეს წონასწორობიდან, ამისთვის კონდენსატორს ეძლევა მუხტი. დამუხტული კონდენსატორის ელექტრული ველის ენერგია:

.

სისტემა უნდა დაუბრუნდეს წონასწორობის მდგომარეობას. ელექტრული ველის გავლენით, მუხტი გადადის კონდენსატორის ერთი ფირფიტიდან მეორეზე, ანუ წრეში წარმოიქმნება ელექტრული დენი, რომელიც მიედინება კოჭში. ინდუქტორში დენის მატებასთან ერთად წარმოიქმნება თვითინდუქციის EMF, თვითინდუქციური დენი მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით. როდესაც კოჭში დენი მცირდება, თვითინდუქციური დენი მიმართულია იმავე მიმართულებით. ამრიგად, თვითინდუქციური დენი მიდრეკილია დააბრუნოს სისტემა წონასწორობის მდგომარეობაში.

მიკროსქემის ელექტრული წინააღმდეგობა უნდა იყოს მცირე.

იდეალური რხევითი წრეწინააღმდეგობა არ აქვს. მასში რხევებს ე.წ უფასო.

ნებისმიერი ელექტრული სქემისთვის შესრულებულია Ohm-ის კანონი, რომლის მიხედვითაც წრეში მოქმედი EMF უდრის წრედის ყველა მონაკვეთში ძაბვების ჯამს. რხევის წრეში არ არის დენის წყარო, მაგრამ თვითინდუქციური EMF წარმოიქმნება ინდუქტორში, რომელიც უდრის ძაბვას კონდენსატორზე.

დასკვნა: კონდენსატორის მუხტი იცვლება ჰარმონიული კანონის მიხედვით.

კონდენსატორის ძაბვა:
.

მარყუჟის დენი:
.

ღირებულება
- დენის სიძლიერის ამპლიტუდა.

განსხვავება გადახდისგან
.

წრეში თავისუფალი რხევების პერიოდი:

კონდენსატორის ელექტრული ველის ენერგია:

კოჭის მაგნიტური ველის ენერგია:

ელექტრული და მაგნიტური ველების ენერგია იცვლება ჰარმონიული კანონის მიხედვით, მაგრამ მათი რხევის ფაზები განსხვავებულია: როცა ელექტრული ველის ენერგია მაქსიმალურია, მაგნიტური ველის ენერგია ნულის ტოლია.

რხევითი სისტემის მთლიანი ენერგია:
.

AT იდეალური კონტურიმთლიანი ენერგია არ იცვლება.

რხევების პროცესში ელექტრული ველის ენერგია მთლიანად გარდაიქმნება მაგნიტური ველის ენერგიად და პირიქით. ეს ნიშნავს, რომ ენერგია დროის ნებისმიერ მომენტში უდრის ან ელექტრული ველის მაქსიმალურ ენერგიას, ან მაგნიტური ველის მაქსიმალურ ენერგიას.

რეალური რხევითი წრეშეიცავს წინააღმდეგობას. მასში რხევებს ე.წ ქრებოდა.

ომის კანონი იღებს ფორმას:

იმ პირობით, რომ აორთქლება მცირეა (ბუნებრივი რხევის სიხშირის კვადრატი ბევრად აღემატება ამორტიზაციის კოეფიციენტის კვადრატს), ლოგარითმული დემპინგი მცირდება:

ძლიერი დემპინგით (ბუნებრივი რხევის სიხშირის კვადრატი ნაკლებია რხევის კოეფიციენტის კვადრატზე):

ეს განტოლება აღწერს რეზისტორზე კონდენსატორის განმუხტვის პროცესს. ინდუქციურობის არარსებობის შემთხვევაში, რხევები არ მოხდება. ამ კანონის მიხედვით, ასევე იცვლება ძაბვა კონდენსატორის ფირფიტებზე.

მთლიანი ენერგიარეალურ წრეში, ის მცირდება, რადგან სითბო გამოიყოფა R წინააღმდეგობაზე, როდესაც დენი გადის.

გადასვლის პროცესი- პროცესი, რომელიც ხდება ელექტრულ წრეებში მუშაობის ერთი რეჟიმიდან მეორეზე გადასვლისას. სავარაუდო დრო ( ), რომლის დროსაც გარდამავალი პროცესის დამახასიათებელი პარამეტრი შეიცვლება e ჯერ.

ამისთვის წრე კონდენსატორით და რეზისტორით:
.

მაქსველის თეორია ელექტრომაგნიტური ველის შესახებ:

1 პოზიცია:

ნებისმიერი მონაცვლეობითი ელექტრული ველი წარმოქმნის მორევის მაგნიტურ ველს. ალტერნატიულ ელექტრულ ველს მაქსველმა უწოდა გადაადგილების დენი, რადგან ის, როგორც ჩვეულებრივი დენი, იწვევს მაგნიტურ ველს.

გადაადგილების დენის გამოსავლენად განიხილება დენის გავლა სისტემაში, რომელიც მოიცავს დიელექტრიკის მქონე კონდენსატორს.

მიკერძოებული დენის სიმკვრივე:
. დენის სიმკვრივე მიმართულია ინტენსივობის ცვლილების მიმართულებით.

მაქსველის პირველი განტოლება:
- მორევის მაგნიტური ველი წარმოიქმნება როგორც გამტარი დენებით (მოძრავი ელექტრული მუხტები), ასევე გადაადგილების დენებით (ალტერნატიული ელექტრული ველი E).

2 პოზიცია:

ნებისმიერი ალტერნატიული მაგნიტური ველი წარმოქმნის მორევის ელექტრულ ველს - ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ძირითადი კანონი.

მაქსველის მეორე განტოლება:
- აკავშირებს მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარეს ნებისმიერ ზედაპირზე და ელექტრული ველის სიძლიერის ვექტორის ცირკულაციას, რომელიც წარმოიქმნება ამ შემთხვევაში.

ნებისმიერი დირიჟორი დენით ქმნის მაგნიტურ ველს სივრცეში. თუ დენი მუდმივია (დროთა განმავლობაში არ იცვლება), მაშინ ასოცირებული მაგნიტური ველიც მუდმივია. ცვალებადი დენი ქმნის ცვალებად მაგნიტურ ველს. დენის გამტარის შიგნით არის ელექტრული ველი. ამრიგად, ცვალებადი ელექტრული ველი ქმნის ცვალებად მაგნიტურ ველს.

მაგნიტური ველი არის მორევი, რადგან მაგნიტური ინდუქციის ხაზები ყოველთვის დახურულია. მაგნიტური ველის სიძლიერის H სიდიდე პროპორციულია ელექტრული ველის სიძლიერის ცვლილების სიჩქარისა . მაგნიტური ველის ვექტორის მიმართულება დაკავშირებულია ელექტრული ველის სიძლიერის ცვლილებასთან მარჯვენა ხრახნის წესი: მოხვიეთ მარჯვენა ხელი მუშტში, მიუთითეთ ცერა თითი ელექტრული ველის სიძლიერის ცვლილების მიმართულებით, შემდეგ მოხრილი 4 თითი მიუთითებს მაგნიტური ველის სიძლიერის ხაზების მიმართულებაზე.

ნებისმიერი ცვალებადი მაგნიტური ველი ქმნის მორევის ელექტრულ ველს, რომლის სიძლიერის ხაზები დახურულია და განლაგებულია მაგნიტური ველის სიძლიერის პერპენდიკულარულ სიბრტყეში.

მორევის ელექტრული ველის E ინტენსივობის სიდიდე დამოკიდებულია მაგნიტური ველის ცვლილების სიჩქარეზე . ვექტორის E მიმართულება დაკავშირებულია H მაგნიტური ველის ცვლილების მიმართულებასთან მარცხენა ხრახნის წესით: მარცხენა ხელი მუშტში მოხვიე, ცერა ცერა თითი მაგნიტური ველის ცვლილების მიმართულებით, მოხრილი. ოთხი თითი მიუთითებს მორევის ელექტრული ველის ხაზების მიმართულებას.

ერთმანეთთან დაკავშირებული მორევის ელექტრული და მაგნიტური ველების ნაკრები წარმოადგენს ელექტრომაგნიტური ველი. ელექტრომაგნიტური ველი არ რჩება წარმოშობის ადგილზე, არამედ ვრცელდება სივრცეში განივი ელექტრომაგნიტური ტალღის სახით.

ელექტრომაგნიტური ტალღა- ეს არის ერთმანეთთან დაკავშირებული ელექტრული და მაგნიტური ველების მორევის სივრცეში განაწილება.

ელექტრომაგნიტური ტალღის წარმოქმნის პირობა- მუხტის მოძრაობა აჩქარებით.

ელექტრომაგნიტური ტალღის განტოლება:

- ელექტრომაგნიტური რხევების ციკლური სიხშირე

t არის დრო რხევების დაწყებიდან

l არის მანძილი ტალღის წყაროდან სივრცეში მოცემულ წერტილამდე

- ტალღის გავრცელების სიჩქარე

დრო სჭირდება ტალღას წყაროდან მოცემულ წერტილამდე გადაადგილებას.

ვექტორები E და H ელექტრომაგნიტურ ტალღაში პერპენდიკულარულია ერთმანეთთან და ტალღის გავრცელების სიჩქარეზე.

ელექტრომაგნიტური ტალღების წყარო- გამტარები, რომლებშიც მიედინება სწრაფად ალტერნატიული დენები (მაკროემიტერები), ასევე აღგზნებული ატომები და მოლეკულები (მიკროემიტერები). რაც უფრო მაღალია რხევის სიხშირე, მით უკეთესია ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოსხივება სივრცეში.

ელექტრომაგნიტური ტალღების თვისებები:

ყველა ელექტრომაგნიტური ტალღა განივი

ერთგვაროვან გარემოში, ელექტრომაგნიტური ტალღები გავრცელება მუდმივი სიჩქარით, რომელიც დამოკიდებულია გარემოს თვისებებზე:

- საშუალო ფარდობითი გამტარიანობა

არის ვაკუუმის დიელექტრიკული მუდმივი,
F/m, Cl 2 /nm 2

- საშუალო ფარდობითი მაგნიტური გამტარიანობა

- ვაკუუმური მაგნიტური მუდმივი,
ON 2; ჰ/მ

ელექტრომაგნიტური ტალღები დაბრკოლებებიდან არეკლილი, შთანთქმული, მიმოფანტული, რეფრაქციული, პოლარიზებული, დიფრაქციული, ჩარევა.

ენერგიის მოცულობითი სიმკვრივეელექტრომაგნიტური ველი შედგება ელექტრული და მაგნიტური ველების მოცულობითი ენერგიის სიმკვრივისგან:

ტალღის ენერგიის ნაკადის სიმკვრივე - ტალღის ინტენსივობა:

-უმოვ-პოინტინგის ვექტორი.

ყველა ელექტრომაგნიტური ტალღა განლაგებულია სიხშირეების ან ტალღის სიგრძის სერიაში (
). ეს რიგი არის ელექტრომაგნიტური ტალღის მასშტაბი.

დაბალი სიხშირის ვიბრაცია. 0 - 10 4 ჰც. მიღებული გენერატორებისგან. ისინი კარგად არ ასხივებენ.

რადიო ტალღები. 10 4 - 10 13 ჰც. გამოსხივებულია მყარი გამტარებით, რომლებშიც გადის სწრაფად მონაცვლეობითი დენები.

ინფრაწითელი გამოსხივება- ტალღები, რომლებიც გამოსხივებულია ყველა სხეულის მიერ 0 კ-ზე ზემოთ ტემპერატურაზე, ატომშიდა მოლეკულური პროცესების გამო.

ხილული სინათლე- ტალღები, რომლებიც მოქმედებს თვალზე და იწვევს ვიზუალურ შეგრძნებას. 380-760 ნმ

Ულტრაიისფერი გამოსხივება. 10 - 380 ნმ. ხილული სინათლე და UV წარმოიქმნება, როდესაც იცვლება ელექტრონების მოძრაობა ატომის გარე გარსებში.

რენტგენის გამოსხივება. 80 - 10 -5 ნმ. ხდება მაშინ, როდესაც იცვლება ელექტრონების მოძრაობა ატომის შიდა გარსებში.

გამა გამოსხივება. ხდება ატომის ბირთვების დაშლის დროს.

მაგნიტური ველიეწოდება ნივთიერებისაგან განსხვავებულ მატერიის განსაკუთრებულ ტიპს, რომლის მეშვეობითაც მაგნიტის მოქმედება გადაეცემა სხვა სხეულებს.

მაგნიტური ველიხდება მოძრავი ელექტრული მუხტებისა და მუდმივი მაგნიტების მიმდებარე სივრცეში. ეს გავლენას ახდენს მხოლოდ მოძრავ მუხტებზე. ელექტრომაგნიტური ძალების გავლენის ქვეშ მოძრავი დამუხტული ნაწილაკები გადახრილია

მისი საწყისი გზიდან ველის პერპენდიკულარული მიმართულებით.

მაგნიტური და ელექტრული ველები განუყოფელია და ერთად ქმნიან ერთ ელექტრომაგნიტურ ველს. Რაიმე ცვლილება ელექტრული ველიიწვევს მაგნიტური ველის გაჩენას და, პირიქით, მაგნიტური ველის ნებისმიერ ცვლილებას თან ახლავს ელექტრული ველის გამოჩენა. ელექტრომაგნიტური ველი ვრცელდება სინათლის სიჩქარით, ანუ 300000 კმ/წმ.

ცნობილია მუდმივი მაგნიტებისა და ელექტრომაგნიტების მოქმედება ფერომაგნიტურ სხეულებზე, მაგნიტების პოლუსების არსებობა და განუყოფელი ერთიანობა და მათი ურთიერთქმედება (საპირისპირო პოლუსები იზიდავს, ისევე როგორც პოლუსები მოგერიება). ანალოგიურად

დედამიწის მაგნიტური პოლუსებით მაგნიტების პოლუსები ე.წ ჩრდილოეთით და სამხრეთით.

მაგნიტური ველი ვიზუალურად გამოსახულია ძალის მაგნიტური ხაზებით, რომლებიც ადგენენ მაგნიტური ველის მიმართულებას სივრცეში (ნახ..1). ამ სტრიქონებს არც დასაწყისი აქვს და არც დასასრული, ე.ი. დახურულია.

სწორი გამტარის მაგნიტური ველის ძალის ხაზები არის კონცენტრული წრეები, რომლებიც აკრავს მავთულს. რაც უფრო ძლიერია დენი, მით უფრო ძლიერია მაგნიტური ველი მავთულის გარშემო. როგორც თქვენ შორდებით დენის მატარებელს, მაგნიტური ველი სუსტდება.

მაგნიტის ან ელექტრომაგნიტის მიმდებარე სივრცეში, მიმართულება ჩრდილოეთ პოლუსი სამხრეთისაკენ. რაც უფრო ძლიერია მაგნიტური ველი, მით უფრო მაღალია ველის ხაზების სიმკვრივე.

განისაზღვრება მაგნიტური ველის ხაზების მიმართულება გიმლეტის წესი:.

ბრინჯი. 1. მაგნიტების მაგნიტური ველი:

ა - პირდაპირი; ბ - ცხენოსანი

ბრინჯი. 2. მაგნიტური ველი:

a - სწორი მავთული; ბ - ინდუქციური კოჭა

თუ ხრახნს დენის მიმართულებით ახვევთ, მაშინ ძალის მაგნიტური მაგნიტური ხაზები მიმართული იქნება ხრახნის გასწვრივ (ნახ. 2 ა)

უფრო ძლიერი მაგნიტური ველის მისაღებად გამოიყენება ინდუქციური კოჭები მავთულის გრაგნილით. ამ შემთხვევაში, ინდუქციური ხვეულის ცალკეული შემობრუნების მაგნიტური ველები ემატება და მათი ძალის ხაზები ერწყმის საერთო მაგნიტურ ნაკადს.

მაგნიტური ველის ხაზები, რომლებიც გამოდიან ინდუქციური კოჭიდან

ბოლოში, სადაც დენი მიმართულია საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, ანუ ეს ბოლო არის ჩრდილოეთ მაგნიტური პოლუსი (ნახ. 2, ბ).

როდესაც ინდუქციურ ხვეულში დენის მიმართულება იცვლება, შეიცვლება მაგნიტური ველის მიმართულებაც.