Mga linya ng magnetic field

Ang mga magnetic field, tulad ng mga electric field, ay maaaring ilarawan sa grapiko gamit ang mga linya ng puwersa. Ang isang magnetic field line, o isang magnetic field induction line, ay isang linya, ang padaplis na kung saan sa bawat punto ay tumutugma sa direksyon ng magnetic field induction vector.

a)	b)	sa)

kanin. 1.2. Mga linya ng puwersa ng direktang kasalukuyang magnetic field (a),

pabilog na kasalukuyang (b), solenoid (c)

Ang mga magnetikong linya ng puwersa, tulad ng mga linya ng kuryente, ay hindi nagsalubong. Ang mga ito ay iginuhit na may ganoong density na ang bilang ng mga linya na tumatawid sa isang unit surface na patayo sa kanila ay katumbas ng (o proporsyonal sa) ang magnitude ng magnetic induction ng magnetic field sa isang partikular na lugar.

Sa fig. 1.2 a ang mga linya ng puwersa ng direktang kasalukuyang patlang ay ipinapakita, na mga concentric na bilog, ang gitna nito ay matatagpuan sa kasalukuyang axis, at ang direksyon ay tinutukoy ng panuntunan ng kanang tornilyo (ang kasalukuyang nasa konduktor ay nakadirekta sa mambabasa).

Ang mga linya ng magnetic induction ay maaaring "ipakita" gamit ang mga iron filing na na-magnet sa field na pinag-aaralan at kumikilos tulad ng maliliit na magnetic needle. Sa fig. 1.2 b nagpapakita ng mga linya ng puwersa ng magnetic field ng circular current. Ang magnetic field ng solenoid ay ipinapakita sa fig. 1.2 sa.

Ang mga linya ng puwersa ng magnetic field ay sarado. Ang mga patlang na may mga saradong linya ng puwersa ay tinatawag vortex field. Malinaw, ang magnetic field ay isang vortex field. Ito ang mahalagang pagkakaiba sa pagitan ng isang magnetic field at isang electrostatic.

Sa isang electrostatic field, ang mga linya ng puwersa ay palaging bukas: nagsisimula at nagtatapos sa mga singil sa kuryente. Ang mga magnetikong linya ng puwersa ay walang simula o wakas. Ito ay tumutugma sa katotohanan na walang mga magnetic charge sa kalikasan.

1.4. Batas ng Biot-Savart-Laplace

Ang mga pisikong Pranses na sina J. Biot at F. Savard ay nagsagawa noong 1820 ng isang pag-aaral ng mga magnetic field na nilikha ng mga alon na dumadaloy sa manipis na mga wire na may iba't ibang hugis. Sinuri ni Laplace ang pang-eksperimentong data na nakuha nina Biot at Savart at nagtatag ng isang relasyon na tinatawag na batas ng Biot–Savart–Laplace.

Ayon sa batas na ito, ang induction ng magnetic field ng anumang kasalukuyang ay maaaring kalkulahin bilang isang vector sum (superposition) ng mga induction ng magnetic field na nilikha ng mga indibidwal na elementarya na seksyon ng kasalukuyang. Para sa magnetic induction ng field na nilikha ng isang kasalukuyang elemento na may haba, nakuha ni Laplace ang formula:

, (1.3)

kung saan ay isang vector, modulo katumbas ng haba ng elemento ng conductor at coinciding sa direksyon sa kasalukuyang (Fig. 1.3); ay ang radius vector na iginuhit mula sa elemento hanggang sa punto kung saan ; ay ang modulus ng radius vector .

Sabay-sabay nating unawain kung ano ang magnetic field. Pagkatapos ng lahat, maraming mga tao ang naninirahan sa larangang ito sa buong buhay nila at hindi man lang iniisip ang tungkol dito. Oras na para ayusin ito!

Isang magnetic field

Isang magnetic field ay isang espesyal na uri ng bagay. Ito ay nagpapakita ng sarili sa pagkilos sa paglipat ng mga singil sa kuryente at mga katawan na may sariling magnetic moment (permanenteng magnet).

Mahalaga: ang isang magnetic field ay hindi kumikilos sa mga nakatigil na singil! Ang isang magnetic field ay nalilikha din sa pamamagitan ng paggalaw ng mga singil sa kuryente, o ng isang electric field na nagbabago-panahon, o ng mga magnetic moment ng mga electron sa mga atomo. Iyon ay, ang anumang kawad kung saan dumadaloy ang kasalukuyang ay nagiging magnet din!

Isang katawan na may sariling magnetic field.

Ang magnet ay may mga pole na tinatawag na hilaga at timog. Ang mga pagtatalagang "hilaga" at "timog" ay ibinibigay lamang para sa kaginhawahan (bilang "plus" at "minus" sa kuryente).

Ang magnetic field ay kinakatawan ng puwersahin ang mga magnetic lines. Ang mga linya ng puwersa ay tuloy-tuloy at sarado, at ang kanilang direksyon ay palaging nag-tutugma sa direksyon ng mga puwersa ng field. Kung ang mga metal shaving ay nakakalat sa paligid ng isang permanenteng magnet, ang mga particle ng metal ay magpapakita ng isang malinaw na larawan ng mga linya ng magnetic field na umuusbong mula sa hilaga at pumapasok sa south pole. Graphical na katangian ng magnetic field - mga linya ng puwersa.

Mga katangian ng magnetic field

Ang mga pangunahing katangian ng magnetic field ay magnetic induction, magnetic flux at magnetic permeability. Ngunit pag-usapan natin ang lahat sa pagkakasunud-sunod.

Kaagad, tandaan namin na ang lahat ng mga yunit ng pagsukat ay ibinigay sa system SI.

Magnetic induction B - pisikal na dami ng vector, na siyang pangunahing katangian ng kapangyarihan ng magnetic field. Tinutukoy ng liham B . Ang yunit ng pagsukat ng magnetic induction - Tesla (Tl).

Ang magnetic induction ay nagpapahiwatig kung gaano kalakas ang isang field sa pamamagitan ng pagtukoy sa puwersa kung saan ito kumikilos sa isang singil. Ang puwersang ito ay tinatawag Lorentz force.

Dito q - bayad, v - ang bilis nito sa isang magnetic field, B - induction, F ay ang puwersa ng Lorentz kung saan kumikilos ang field sa pagsingil.

F- isang pisikal na dami na katumbas ng produkto ng magnetic induction sa pamamagitan ng lugar ng contour at ang cosine sa pagitan ng induction vector at ang normal sa eroplano ng contour kung saan dumadaan ang daloy. Ang magnetic flux ay isang scalar na katangian ng isang magnetic field.

Maaari nating sabihin na ang magnetic flux ay nagpapakilala sa bilang ng mga magnetic induction lines na tumatagos sa isang unit area. Ang magnetic flux ay sinusukat sa Weberach (WB).

Magnetic permeability ay ang koepisyent na tumutukoy sa magnetic properties ng medium. Ang isa sa mga parameter kung saan nakasalalay ang magnetic induction ng field ay ang magnetic permeability.

Ang ating planeta ay naging isang malaking magnet sa loob ng ilang bilyong taon. Ang induction ng magnetic field ng Earth ay nag-iiba depende sa mga coordinate. Sa ekwador, ito ay humigit-kumulang 3.1 beses 10 hanggang sa ikalimang kapangyarihan ng Tesla. Bilang karagdagan, mayroong mga magnetic anomalya, kung saan ang halaga at direksyon ng patlang ay naiiba nang malaki mula sa mga kalapit na lugar. Isa sa pinakamalaking magnetic anomalya sa planeta - Kursk at Brazilian magnetic anomalya.

Ang pinagmulan ng magnetic field ng Earth ay isang misteryo pa rin sa mga siyentipiko. Ipinapalagay na ang pinagmulan ng field ay ang likidong metal na core ng Earth. Ang core ay gumagalaw, na nangangahulugan na ang molten iron-nickel alloy ay gumagalaw, at ang paggalaw ng mga sisingilin na particle ay ang electric current na bumubuo ng magnetic field. Ang problema ay ang teoryang ito geodynamo) ay hindi nagpapaliwanag kung paano pinananatiling stable ang field.

Ang mundo ay isang malaking magnetic dipole. Ang mga magnetic pole ay hindi nag-tutugma sa mga heograpiko, bagaman sila ay malapit. Bukod dito, gumagalaw ang mga magnetic pole ng Earth. Ang kanilang paglilipat ay naitala mula noong 1885. Halimbawa, sa nakalipas na daang taon, ang magnetic pole sa Southern Hemisphere ay lumipat ng halos 900 kilometro at ngayon ay nasa Southern Ocean. Ang poste ng Arctic hemisphere ay gumagalaw sa buong Arctic Ocean patungo sa East Siberian magnetic anomaly, ang bilis ng paggalaw nito (ayon sa 2004 data) ay humigit-kumulang 60 kilometro bawat taon. Ngayon ay mayroong isang pagbilis ng paggalaw ng mga poste - sa karaniwan, ang bilis ay lumalaki ng 3 kilometro bawat taon.

Ano ang kahalagahan ng magnetic field ng Earth para sa atin? Una sa lahat, pinoprotektahan ng magnetic field ng Earth ang planeta mula sa mga cosmic ray at solar wind. Ang mga naka-charge na particle mula sa malalim na espasyo ay hindi direktang nahuhulog sa lupa, ngunit pinalihis ng isang higanteng magnet at gumagalaw sa mga linya ng puwersa nito. Kaya, ang lahat ng nabubuhay na bagay ay protektado mula sa nakakapinsalang radiation.

Sa panahon ng kasaysayan ng Daigdig, nagkaroon ng ilan pagbabaligtad(mga pagbabago) ng mga magnetic pole. baligtad ng poste ay kapag lumipat sila ng lugar. Ang huling pagkakataon na naganap ang hindi pangkaraniwang bagay na ito mga 800 libong taon na ang nakalilipas, at mayroong higit sa 400 geomagnetic reversals sa kasaysayan ng Earth. Naniniwala ang ilang mga siyentipiko na, dahil sa naobserbahang pagbilis ng paggalaw ng mga magnetic pole, ang susunod na pagbabalik ng poste ay dapat na inaasahan sa susunod na dalawang libong taon.

Sa kabutihang palad, walang pagbabaliktad ng mga poste ang inaasahan sa ating siglo. Kaya, maaari mong isipin ang tungkol sa kaaya-aya at tamasahin ang buhay sa magandang lumang patuloy na larangan ng Earth, na isinasaalang-alang ang mga pangunahing katangian at katangian ng magnetic field. At para magawa mo ito, nariyan ang aming mga may-akda, na maaaring ipagkatiwala sa ilan sa mga problemang pang-edukasyon nang may kumpiyansa sa tagumpay! at iba pang uri ng trabaho na maaari mong i-order sa link.

Magnetic field, ano ito? - isang espesyal na uri ng bagay;
Saan ito umiiral? - sa paligid ng gumagalaw na mga singil sa kuryente (kabilang ang paligid ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor)
Paano matuklasan? - gamit ang isang magnetic needle (o iron filings) o sa pamamagitan ng pagkilos nito sa isang current-carrying conductor.

Ang karanasan ni Oersted:

Ang magnetic needle ay lumiliko kung ang kuryente ay nagsimulang dumaloy sa konduktor. kasalukuyang, dahil Ang isang magnetic field ay nabuo sa paligid ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor.

Pakikipag-ugnayan ng dalawang konduktor sa kasalukuyang:

Ang bawat conductor na nagdadala ng kasalukuyang ay may sariling magnetic field sa paligid nito, na kumikilos nang may kaunting puwersa sa katabing konduktor.

Depende sa direksyon ng mga alon, ang mga konduktor ay maaaring makaakit o nagtataboy sa isa't isa.

Isipin muli ang nakaraang taon ng paaralan:

MAGNETIC LINES (o kung hindi man ay mga linya ng magnetic induction)

Paano ilarawan ang isang magnetic field? - sa tulong ng mga magnetic na linya;
Magnetic lines, ano ito?

Ito ay mga haka-haka na linya kung saan inilalagay ang mga magnetic needle sa isang magnetic field. Ang mga magnetikong linya ay maaaring iguhit sa anumang punto ng magnetic field, mayroon silang direksyon at laging nakasara.

Isipin muli ang nakaraang taon ng paaralan:

INHOMOGENEOUS MAGNETIC FIELD

Mga katangian ng isang hindi magkakatulad na magnetic field: ang mga magnetic na linya ay kurbado; ang density ng mga magnetic na linya ay naiiba; ang puwersa kung saan ang magnetic field ay kumikilos sa magnetic needle ay naiiba sa iba't ibang mga punto ng field na ito sa magnitude at direksyon.

Saan umiiral ang isang inhomogeneous magnetic field?

Sa paligid ng isang tuwid na kasalukuyang nagdadala ng konduktor;

Sa paligid ng bar magnet;

Sa paligid ng solenoid (coils na may kasalukuyang).

HOMOGENEOUS MAGNETIC FIELD

Mga katangian ng isang homogenous na magnetic field: ang mga magnetic na linya ay parallel na tuwid na mga linya, ang density ng magnetic lines ay pareho sa lahat ng dako; ang puwersa kung saan kumikilos ang magnetic field sa magnetic needle ay pareho sa lahat ng punto ng field na ito sa magnitude na direksyon.

Saan umiiral ang isang unipormeng magnetic field?
- sa loob ng bar magnet at sa loob ng solenoid, kung ang haba nito ay mas malaki kaysa sa diameter.

INTERESTING

Ang kakayahan ng bakal at mga haluang metal nito na maging mataas ang magnetized ay nawawala kapag pinainit sa isang mataas na temperatura. Ang purong bakal ay nawawala ang kakayahang ito kapag pinainit sa 767 ° C.

Ang makapangyarihang mga magnet na ginagamit sa maraming modernong produkto ay maaaring makagambala sa mga pacemaker at nakatanim na mga aparato sa puso sa mga pasyente ng puso. Ang mga ordinaryong bakal o ferrite magnet, na madaling makilala sa kanilang mapurol na kulay abong kulay, ay may kaunting lakas at hindi gaanong nababahala.
Gayunpaman, kamakailan lamang ay lumitaw ang napakalakas na magnet - makikinang na pilak at kumakatawan sa isang haluang metal ng neodymium, iron at boron. Napakalakas ng magnetic field na kanilang nilikha, kaya naman malawakang ginagamit ang mga ito sa mga computer disk, headphone at speaker, gayundin sa mga laruan, alahas at maging sa pananamit.

Minsan sa mga kalsada ng pangunahing lungsod ng Mallorca, lumitaw ang barkong militar ng Pransya na "La Rolain". Napakalungkot ng kanyang kalagayan na halos hindi na nakarating sa puwesto ang barko nang mag-isa.Nang sumakay sa barko ang mga siyentipikong Pranses, kabilang ang dalawampu't dalawang taong gulang na si Arago, lumabas na ang barko ay nawasak ng kidlat. Habang sinusuri ng komisyon ang barko, nanginginig ang kanilang mga ulo nang makita ang nasusunog na mga palo at mga superstructure, nagmadali si Arago sa mga compass at nakita ang kanyang inaasahan: ang mga karayom ​​ng compass ay nakaturo sa iba't ibang direksyon ...

Pagkalipas ng isang taon, ang paghuhukay sa mga labi ng isang barko ng Genoese na bumagsak malapit sa Algiers, natuklasan ni Arago na ang mga karayom ​​ng compass ay na-demagnetize. Ang barko ay patungo sa timog patungo sa mga bato, nalinlang ng isang magnetic compass na tinamaan ng kidlat.

V. Kartsev. Magnet sa loob ng tatlong libong taon.

Ang magnetic compass ay naimbento sa China.
Noon pang 4,000 taon na ang nakalilipas, ang mga caravaner ay nagdala ng isang palayok na lupa at "nangalagaan ito sa daan nang higit pa kaysa sa lahat ng kanilang mga mamahaling kargamento." Sa loob nito, sa ibabaw ng likido sa isang kahoy na float, maglagay ng isang bato na mahilig sa bakal. Maaari siyang lumiko at, sa lahat ng oras, itinuro ang mga manlalakbay sa direksyon ng timog, na, sa kawalan ng Araw, ay tumulong sa kanila na pumunta sa mga balon.
Sa simula ng ating panahon, natutunan ng mga Tsino kung paano gumawa ng mga artipisyal na magnet sa pamamagitan ng pag-magnetize ng bakal na karayom.
At makalipas lamang ang isang libong taon, nagsimulang gumamit ng magnetized compass needle ang mga Europeo.

MAGNETIC FIELD NG LUPA

Ang lupa ay isang malaking permanenteng magnet.
Ang South Magnetic Pole, bagama't matatagpuan, ayon sa makalupang pamantayan, malapit sa North Geographic Pole, gayunpaman ay pinaghihiwalay sila ng halos 2000 km.
May mga teritoryo sa ibabaw ng Earth kung saan ang sarili nitong magnetic field ay malakas na binaluktot ng magnetic field ng mga iron ores na nagaganap sa mababaw na lalim. Ang isa sa mga teritoryong ito ay ang Kursk magnetic anomaly na matatagpuan sa rehiyon ng Kursk.

Ang magnetic induction ng magnetic field ng Earth ay halos 0.0004 Tesla lamang.
___

Ang magnetic field ng Earth ay apektado ng pagtaas ng solar activity. Humigit-kumulang isang beses bawat 11.5 taon, ito ay tumataas nang labis na ang komunikasyon sa radyo ay nagambala, ang kagalingan ng mga tao at hayop ay lumalala, at ang mga karayom ​​ng compass ay nagsimulang "sumayaw" nang hindi mahuhulaan mula sa magkatabi. Sa kasong ito, sinasabi nila na may darating na magnetic storm. Karaniwan itong tumatagal mula sa ilang oras hanggang ilang araw.

Ang magnetic field ng Earth ay nagbabago ng oryentasyon nito paminsan-minsan, na gumagawa ng parehong sekular na pagbabagu-bago (tumatagal ng 5–10 libong taon) at ganap na reorienting, i.e. binabaligtad ang mga magnetic pole (2–3 beses bawat milyong taon). Ito ay ipinahiwatig ng magnetic field ng malalayong panahon na "nagyelo" sa sedimentary at volcanic na mga bato. Ang pag-uugali ng geomagnetic field ay hindi matatawag na magulo, ito ay sumusunod sa isang uri ng "iskedyul".

Ang direksyon at magnitude ng geomagnetic field ay tinutukoy ng mga prosesong nagaganap sa core ng Earth. Ang katangian ng oras ng pagbaliktad ng polarity na tinutukoy ng panloob na solidong core ay mula 3 hanggang 5 libong taon, at tinutukoy ng panlabas na likidong core ay halos 500 taon. Maaaring ipaliwanag ng mga panahong ito ang naobserbahang dinamika ng geomagnetic field. Ang pagmomodelo ng computer, na isinasaalang-alang ang iba't ibang mga intraterrestrial na proseso, ay nagpakita ng posibilidad ng isang polarity reversal ng magnetic field sa halos 5 libong taon.

FOKUS NA MAY MAGNET

Ang "templo ng mga anting-anting, o ang mekanikal, optical at pisikal na gabinete ni Mr. Gamuletsky de Coll" ng sikat na Russian illusionist na si Gamuletsky, na umiral hanggang 1842, ay naging tanyag, bukod sa iba pang mga bagay, dahil sa katotohanan na ang mga bisitang umaakyat sa hagdanan ay pinalamutian ng Candelabra at carpet na may mga carpet ay mapapansin pa rin mula sa malayo sa tuktok ng hagdan, isang ginintuang pigura ng isang anghel, na ginawa sa natural na paglaki ng tao, na naka-hover sa isang pahalang na posisyon sa itaas ng pinto ng opisina nang hindi sinuspinde o sinusuportahan. Maaaring tiyakin ng lahat na ang pigura ay walang anumang mga suporta. Nang pumasok ang mga bisita sa entablado, itinaas ng anghel ang kaniyang kamay, dinala ang sungay sa kaniyang bibig at tinutugtog ito, na ginagalaw ang kaniyang mga daliri sa pinaka natural na paraan. Sa loob ng sampung taon, sabi ni Gamuletsky, nagsisikap akong hanapin ang punto at bigat ng magnet at bakal upang mapanatili ang anghel sa hangin. Bilang karagdagan sa paggawa, gumamit ako ng maraming pera para sa himalang ito.

Sa Middle Ages, ang tinatawag na "masunuring isda", na gawa sa kahoy, ay isang napaka-karaniwang numero ng ilusyon. Lumangoy sila sa pool at sinunod ang kaunting kumpas ng kamay ng salamangkero, na nagpakilos sa kanila sa lahat ng posibleng direksyon. Ang lihim ng lansihin ay napakasimple: isang magnet ang nakatago sa manggas ng salamangkero, at ang mga piraso ng bakal ay ipinasok sa mga ulo ng isda.
Mas malapit sa amin sa oras ay ang mga manipulasyon ng Ingles na si Jonas. Ang kanyang signature number: Inanyayahan ni Jonas ang ilang mga manonood na ilagay ang orasan sa mesa, pagkatapos nito, nang hindi hinawakan ang orasan, arbitraryong binago ang posisyon ng mga kamay.
Ang modernong sagisag ng gayong ideya ay mga electromagnetic clutches, na kilala sa mga electrician, sa tulong kung saan posible na i-rotate ang mga device na pinaghihiwalay mula sa engine ng ilang uri ng balakid, halimbawa, isang pader.

Noong kalagitnaan ng 80s ng ika-19 na siglo, isang bulung-bulungan ang kumalat tungkol sa siyentipikong elepante, na hindi lamang maaaring magdagdag at magbawas, ngunit kahit na dumami, hatiin at i-extract ang mga ugat. Ginawa ito sa sumusunod na paraan. Ang tagapagsanay, halimbawa, ay nagtanong sa elepante: "Ano ang pitong walo?" May isang board na may mga numero sa harap ng elepante. Pagkatapos ng tanong, kinuha ng elepante ang pointer at kumpiyansa na ipinakita ang numero 56. Sa parehong paraan, ang paghahati at pagkuha ng square root ay isinagawa. Ang lansihin ay sapat na simple: mayroong isang maliit na electromagnet na nakatago sa ilalim ng bawat numero sa pisara. Nang tanungin ang elepante, nilagyan ng agos ang paikot-ikot na magnet na nangangahulugang tamang sagot. Ang iron pointer sa puno ng elepante ay naakit mismo sa tamang numero. Awtomatikong dumating ang sagot. Sa kabila ng pagiging simple ng pagsasanay na ito, ang lihim ng lansihin ay hindi mabubuksan sa loob ng mahabang panahon, at ang "natutunang elepante" ay nagtamasa ng napakalaking tagumpay.

Nasa VI siglo na. BC. sa Tsina, nalaman na ang ilang ores ay may kakayahang mag-akit sa isa't isa at makaakit ng mga bagay na bakal. Ang mga piraso ng naturang mga ores ay natagpuan malapit sa lungsod ng Magnesia sa Asia Minor, kaya nakuha nila ang pangalan magneto.

Ano ang interaksyon sa pagitan ng magnet at mga bagay na bakal? Alalahanin kung bakit naaakit ang mga nakoryenteng katawan? Dahil ang isang kakaibang anyo ng bagay ay nabuo malapit sa isang electric charge - isang electric field. Sa paligid ng magnet ay may isang katulad na anyo ng bagay, ngunit mayroon itong ibang likas na pinagmulan (pagkatapos ng lahat, ang mineral ay neutral sa kuryente), ito ay tinatawag na magnetic field.

Upang pag-aralan ang magnetic field, ginagamit ang mga tuwid o hugis ng horseshoe magnet. Ang ilang mga lugar ng magnet ay may pinakamalaking kaakit-akit na epekto, tinatawag sila mga poste(Hilaga at timog). Ang magkasalungat na magnetic pole ay umaakit, at tulad ng mga pole ay nagtataboy.

Para sa katangian ng kapangyarihan ng magnetic field, gamitin magnetic field induction vector B. Ang magnetic field ay graphic na inilalarawan gamit ang mga linya ng puwersa ( mga linya ng magnetic induction). Ang mga linya ay sarado, walang simula o wakas. Ang lugar kung saan lumabas ang mga magnetic lines ay ang North Pole (North), ang magnetic lines ay pumapasok sa South Pole (South).

Ang magnetic field ay maaaring gawing "nakikita" gamit ang mga iron filing.

Ang magnetic field ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor

At ngayon ang nahanap namin Hans Christian Oersted at André Marie Ampère noong 1820. Lumalabas na ang isang magnetic field ay umiiral hindi lamang sa paligid ng isang magnet, kundi pati na rin sa paligid ng anumang konduktor na may kasalukuyang. Anumang wire, halimbawa, ang kurdon mula sa isang lampara, kung saan dumadaloy ang isang electric current, ay isang magnet! Ang isang wire na may kasalukuyang nakikipag-ugnayan sa isang magnet (subukang magdala ng compass dito), dalawang wire na may kasalukuyang nakikipag-ugnayan sa isa't isa.

Ang mga linya ng puwersa ng direktang kasalukuyang magnetic field ay mga bilog sa paligid ng konduktor.

Direksyon ng magnetic induction vector

Ang direksyon ng magnetic field sa isang naibigay na punto ay maaaring tukuyin bilang ang direksyon na nagpapahiwatig ng north pole ng isang compass needle na nakalagay sa puntong iyon.

Ang direksyon ng mga linya ng magnetic induction ay depende sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor.

Ang direksyon ng induction vector ay tinutukoy ng panuntunan gimlet o tuntunin kanang kamay.

Magnetic induction vector

Ito ay isang dami ng vector na nagpapakilala sa puwersang pagkilos ng field.

Induction ng magnetic field ng isang walang katapusang rectilinear conductor na may kasalukuyang sa layo r mula dito:

Magnetic field induction sa gitna ng isang manipis na circular coil ng radius r:

Magnetic field induction solenoid(isang coil na ang mga pagliko ay pinalakas sa serye sa isang direksyon):

Prinsipyo ng superposisyon

Kung ang magnetic field sa isang partikular na punto sa espasyo ay nilikha ng ilang mga mapagkukunan ng field, kung gayon ang magnetic induction ay ang vector sum ng mga induction ng bawat isa sa mga field nang hiwalay.

Ang Earth ay hindi lamang isang malaking negatibong singil at isang mapagkukunan ng isang electric field, ngunit sa parehong oras, ang magnetic field ng ating planeta ay katulad ng field ng isang higanteng direktang magnet.

Ang geographic na timog ay malapit sa magnetic north, at ang geographic na hilaga ay malapit sa magnetic south. Kung ang compass ay inilagay sa magnetic field ng Earth, kung gayon ang hilagang arrow nito ay nakatuon sa mga linya ng magnetic induction sa direksyon ng south magnetic pole, iyon ay, sasabihin nito sa amin kung saan matatagpuan ang geographic na hilaga.

Ang mga katangian ng elemento ng terrestrial magnetism ay nagbabago nang napakabagal sa paglipas ng panahon - sekular na pagbabago. Gayunpaman, ang mga magnetic storm ay nangyayari paminsan-minsan, kapag ang magnetic field ng Earth ay malakas na nabaluktot sa loob ng ilang oras, at pagkatapos ay unti-unting bumalik sa dati nitong mga halaga. Ang ganitong matinding pagbabago ay nakakaapekto sa kapakanan ng mga tao.

Ang magnetic field ng Earth ay isang "kalasag" na sumasaklaw sa ating planeta mula sa mga particle na tumagos mula sa kalawakan ("solar wind"). Malapit sa mga magnetic pole, ang mga daloy ng particle ay lumalapit sa ibabaw ng Earth. Sa panahon ng malalakas na solar flares, ang magnetosphere ay deformed, at ang mga particle na ito ay maaaring dumaan sa itaas na mga layer ng atmospera, kung saan sila ay bumangga sa mga molekula ng gas, na bumubuo ng mga aurora.

Ang mga particle ng iron dioxide sa isang magnetic film ay mahusay na na-magnetize sa panahon ng proseso ng pagre-record.

Ang mga maglev na tren ay dumudulas sa ibabaw nang walang alitan. Ang tren ay may kakayahang magpabilis ng hanggang 650 km/h.

Ang gawain ng utak, ang pulsation ng puso ay sinamahan ng mga electrical impulses. Sa kasong ito, ang isang mahina na magnetic field ay lumitaw sa mga organo.

Isang magnetic field - kapangyarihan patlang , kumikilos sa gumagalaw na mga singil sa kuryente at sa mga katawan na may magnetic sandali, anuman ang estado ng kanilang paggalaw;magnetic bahagi ng electromagnetic mga patlang .

Ang mga linya ng magnetic field ay mga haka-haka na linya, ang mga tangent na kung saan sa bawat punto ng field ay nag-tutugma sa direksyon sa magnetic induction vector.

Para sa isang magnetic field, ang prinsipyo ng superposition ay wasto: sa bawat punto sa espasyo, ang vector ng magnetic induction B∑ → B∑→na nilikha sa puntong ito ng lahat ng pinagmumulan ng magnetic field ay katumbas ng vector sum ng magnetic induction vectors bk→ Bk→nilikha sa puntong ito ng lahat ng pinagmumulan ng mga magnetic field:

28. Batas ng Biot-Savart-Laplace. Buong kasalukuyang batas.

Ang pagbabalangkas ng batas ng Biot Savart Laplace ay ang mga sumusunod: Kapag ang isang direktang kasalukuyang dumaan sa isang closed circuit sa vacuum, para sa isang punto sa layo na r0 mula sa circuit, ang magnetic induction ay magkakaroon ng anyo.

kung saan ako kasalukuyang nasa circuit

gamma contour kung saan isinasagawa ang pagsasama

r0 di-makatwirang punto

Buong kasalukuyang batas ito ang batas na nauugnay sa sirkulasyon ng vector ng lakas ng magnetic field at ang kasalukuyang.

Ang sirkulasyon ng magnetic field strength vector sa kahabaan ng circuit ay katumbas ng algebraic sum ng mga alon na sakop ng circuit na ito.

29. Magnetic field ng isang konduktor na may kasalukuyang. Magnetic na sandali ng pabilog na kasalukuyang.

30. Ang pagkilos ng isang magnetic field sa isang konduktor na may kasalukuyang. Batas ng Ampere. Interaksyon ng mga agos .

F = B I l sinα ,

saan α - ang anggulo sa pagitan ng mga vectors ng magnetic induction at kasalukuyang,B - magnetic field induction,ako - kasalukuyang sa konduktor,l - haba ng konduktor.

Interaksyon ng mga agos. Kung ang dalawang wire ay kasama sa DC circuit, kung gayon: Ang malapit na pagitan ng mga parallel conductor na konektado sa serye ay nagtataboy sa isa't isa. Ang mga konduktor na konektado sa parallel ay umaakit sa bawat isa.

31. Pagkilos ng mga electric at magnetic field sa isang gumagalaw na singil. Lorentz force.

Lorentz force - lakas, kung saan electromagnetic field ayon sa classical (non-quantum) electrodynamics kumikilos sa punto sinisingil butil. Minsan ang puwersa ng Lorentz ay tinatawag na puwersa na kumikilos sa isang gumagalaw na may bilis singilin sa gilid lang magnetic field, madalas ang buong puwersa - mula sa electromagnetic field sa pangkalahatan , sa madaling salita, mula sa gilid electric at magnetic mga patlang.

32. Ang pagkilos ng isang magnetic field sa bagay. Dia-, para- at ferromagnets. Magnetic hysteresis.

B= B 0 + B 1

saan B⃗ B → - magnetic field induction sa bagay; B⃗ 0 B→0 - magnetic field induction sa vacuum, B⃗ 1 B→1 - magnetic induction ng field na lumitaw dahil sa magnetization ng substance.

Ang mga sangkap kung saan ang magnetic permeability ay bahagyang mas mababa kaysa sa pagkakaisa (μ< 1), называются mga diamagnet, bahagyang mas malaki kaysa sa isa (μ > 1) - mga paramagnet.

ferromagnet - ang sangkap o materyal kung saan naoobserbahan ang phenomenon ferromagnetism, ibig sabihin, ang hitsura ng kusang magnetization sa isang temperatura sa ibaba ng temperatura ng Curie.

Magnetic hysteresis - kababalaghan dependencies vector magnetisasyon at vector magnetic mga patlang sa bagay hindi lamang mula sa kalakip panlabas mga patlang, ngunit at mula sa background sample na ito