Kung bakit kailangan mo ang magnetic field ng Earth, matututunan mo mula sa artikulong ito.

Ano ang halaga ng magnetic field ng daigdig?

Una sa lahat, pinoprotektahan nito ang mga artipisyal na satellite at ang mga naninirahan sa planeta mula sa pagkilos ng mga particle mula sa kalawakan. Kabilang dito ang mga naka-charge, ionized na particle ng solar wind. Kapag pumasok sila sa ating atmospera, binabago ng magnetic field ang kanilang trajectory at ididirekta sila sa linya ng field.

Bilang karagdagan, pumasok kami sa panahon ng mga bagong teknolohiya salamat sa aming magnetic field. Lahat ng moderno at advanced na device na gumagana gamit ang iba't ibang memory drive (disks, card) ay direktang nakadepende sa magnetic field. Ang pag-igting at katatagan nito ay direktang nakakaapekto sa lahat ng impormasyon, mga sistema ng computer, dahil ang lahat ng impormasyon na kinakailangan para sa kanilang wastong operasyon ay inilalagay sa magnetic media.

Samakatuwid, maaari nating sabihin nang may kumpiyansa na ang kaunlaran ng modernong sibilisasyon, ang "viability" ng mga teknolohiya nito ay malapit na nakasalalay sa estado ng magnetic field ng ating planeta.

Ano ang magnetic field ng daigdig?

Magnetic field ng Earth ay isang lugar sa paligid ng planeta kung saan kumikilos ang mga magnetic forces.

Kung tungkol sa pinagmulan nito, ang isyung ito ay hindi pa nareresolba sa wakas. Ngunit karamihan sa mga mananaliksik ay may hilig na maniwala na ang ating planeta ay may utang sa pagkakaroon ng magnetic field hanggang sa kaibuturan. Binubuo ito ng isang panloob na solidong bahagi at isang panlabas na bahagi ng likido. Ang pag-ikot ng Earth ay nag-aambag sa patuloy na pag-agos sa likidong core. At ito ay humahantong sa paglitaw ng isang magnetic field sa kanilang paligid.

Karamihan sa mga planeta sa solar system ay may mga magnetic field sa iba't ibang antas. Kung ilalagay mo ang mga ito sa isang hilera ayon sa pagbaba sa dipole magnetic moment, makukuha mo ang sumusunod na larawan: Jupiter, Saturn, Earth, Mercury at Mars. Ang pangunahing dahilan para sa paglitaw nito ay ang pagkakaroon ng isang likidong core.

Naaalala pa natin ang tungkol sa magnetic field mula sa paaralan, iyon lang, "lumulutaw" sa mga alaala ng hindi lahat. I-refresh natin ang mga pinagdaanan natin, at baka may sabihin sa iyo na bago, kapaki-pakinabang at kawili-wili.

Pagpapasiya ng magnetic field

Ang magnetic field ay isang force field na kumikilos sa mga gumagalaw na electric charges (mga particle). Dahil sa field na ito ng puwersa, ang mga bagay ay naaakit sa isa't isa. Mayroong dalawang uri ng magnetic field:

1. Gravitational - ay nabuo ng eksklusibo malapit sa elementarya particle at viruetsya sa lakas nito batay sa mga tampok at istraktura ng mga particle na ito.
2. Dynamic, na ginawa sa mga bagay na may gumagalaw na mga singil sa kuryente (kasalukuyang mga transmiter, magnetized substance).

Sa unang pagkakataon, ang pagtatalaga ng magnetic field ay ipinakilala ni M. Faraday noong 1845, kahit na ang kahulugan nito ay medyo mali, dahil pinaniniwalaan na ang parehong mga electric at magnetic effect at mga pakikipag-ugnayan ay batay sa parehong larangan ng materyal. Nang maglaon noong 1873, "iniharap" ni D. Maxwell ang quantum theory, kung saan ang mga konseptong ito ay nagsimulang paghiwalayin, at ang dating nagmula na patlang ng puwersa ay tinawag na electromagnetic field.

Paano lumilitaw ang isang magnetic field?

Ang mga magnetic field ng iba't ibang mga bagay ay hindi nakikita ng mata ng tao, at tanging mga espesyal na sensor lamang ang maaaring ayusin ito. Ang pinagmulan ng paglitaw ng isang magnetic force field sa isang microscopic scale ay ang paggalaw ng magnetized (charged) microparticle, na kung saan ay:

• mga ion;
• mga electron;
• mga proton.

Ang kanilang paggalaw ay nangyayari dahil sa spin magnetic moment, na naroroon sa bawat microparticle.

Magnetic field, saan ito matatagpuan?

Kahit gaano pa ito kakaiba, ngunit halos lahat ng mga bagay sa paligid natin ay may sariling magnetic field. Bagaman sa konsepto ng marami, isang maliit na bato lamang na tinatawag na magnet ang may magnetic field, na umaakit sa mga bagay na bakal sa sarili nito. Sa katunayan, ang puwersa ng pagkahumaling ay nasa lahat ng mga bagay, ito ay nagpapakita lamang ng sarili sa isang mas mababang valence.

Dapat ding linawin na ang force field, na tinatawag na magnetic, ay lilitaw lamang sa ilalim ng kondisyon na ang mga electric charge o katawan ay gumagalaw.

Ang mga hindi natitinag na singil ay may electric force field (maaari rin itong naroroon sa mga gumagalaw na singil). Ito ay lumiliko na ang mga mapagkukunan ng magnetic field ay:

• permanenteng magneto;
• mga singil sa mobile.

Kapag nakakonekta sa dalawang parallel na conductor ng electric current, sila ay makakaakit o nagtataboy, depende sa direksyon (polarity) ng konektadong kasalukuyang. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng paglitaw ng isang espesyal na uri ng bagay sa paligid ng mga konduktor na ito. Ang bagay na ito ay tinatawag na magnetic field (MF). Ang magnetic force ay ang puwersa kung saan kumikilos ang mga konduktor sa isa't isa.

Ang teorya ng magnetism ay lumitaw noong unang panahon, sa sinaunang sibilisasyon ng Asya. Sa Magnesia, sa mga bundok, nakakita sila ng isang espesyal na bato, ang mga piraso nito ay maaaring maakit sa isa't isa. Sa pangalan ng lugar, ang lahi na ito ay tinawag na "magnets". Ang isang bar magnet ay naglalaman ng dalawang pole. Ang mga magnetic properties nito ay lalo na binibigkas sa mga pole.

Ang isang magnet na nakabitin sa isang sinulid ay magpapakita sa mga gilid ng abot-tanaw kasama ang mga poste nito. Ang mga poste nito ay paikutin sa hilaga at timog. Gumagana ang compass sa prinsipyong ito. Ang magkasalungat na pole ng dalawang magnet ay umaakit at parang pole na nagtataboy.

Natuklasan ng mga siyentipiko na ang isang magnetized needle, na matatagpuan malapit sa konduktor, ay lumilihis kapag ang isang electric current ay dumaan dito. Ito ay nagpapahiwatig na ang isang MF ay nabuo sa paligid nito.

Ang magnetic field ay nakakaapekto sa:

Paglipat ng mga singil sa kuryente.
Mga sangkap na tinatawag na ferromagnets: bakal, cast iron, ang kanilang mga haluang metal.

Ang mga permanenteng magnet ay mga katawan na may karaniwang magnetic moment ng mga naka-charge na particle (mga electron).

1 - Timog poste ng magnet
2 - North pole ng magnet
3 - MP sa halimbawa ng mga metal filing
4 - Direksyon ng magnetic field

Lumilitaw ang mga linya ng field kapag ang isang permanenteng magnet ay lumalapit sa isang sheet ng papel kung saan ibinuhos ang isang layer ng mga filing ng bakal. Malinaw na ipinapakita ng figure ang mga lugar ng mga pole na may mga oriented na linya ng puwersa.

Mga mapagkukunan ng magnetic field

• Electric field na nagbabago sa paglipas ng panahon.
• mga singil sa mobile.
• permanenteng magnet.

Kilala na natin ang mga permanenteng magnet mula pagkabata. Ginamit ang mga ito bilang mga laruan na nakakaakit ng iba't ibang bahagi ng metal sa kanilang sarili. Ang mga ito ay nakakabit sa refrigerator, sila ay binuo sa iba't ibang mga laruan.

Ang mga electric charge na gumagalaw ay kadalasang may mas maraming magnetic energy kaysa sa mga permanenteng magnet.

Ari-arian

• Ang pangunahing katangian at katangian ng magnetic field ay relativity. Kung ang isang sisingilin na katawan ay naiwang hindi gumagalaw sa isang tiyak na frame ng sanggunian, at ang isang magnetic needle ay inilagay sa malapit, pagkatapos ay ituturo ito sa hilaga, at sa parehong oras ay hindi ito "makakaramdam" ng isang extraneous na patlang, maliban sa larangan ng lupa. . At kung ang sinisingil na katawan ay nagsimulang lumipat malapit sa arrow, pagkatapos ay lilitaw ang magnetic field sa paligid ng katawan. Bilang isang resulta, nagiging malinaw na ang MF ay nabuo lamang kapag ang isang tiyak na singil ay gumagalaw.
• Ang magnetic field ay nakakaimpluwensya at nakakaimpluwensya sa electric current. Maaari itong matukoy sa pamamagitan ng pagsubaybay sa paggalaw ng mga sisingilin na electron. Sa isang magnetic field, ang mga particle na may singil ay lilihis, ang mga conductor na may dumadaloy na kasalukuyang ay lilipat. Ang kasalukuyang pinapagana na frame ay iikot, at ang magnetized na mga materyales ay lilipat sa isang tiyak na distansya. Ang compass needle ay kadalasang kulay asul. Ito ay isang strip ng magnetized steel. Ang compass ay palaging nakatuon sa hilaga, dahil ang Earth ay may magnetic field. Ang buong planeta ay parang isang malaking magnet na may mga poste nito.

Ang magnetic field ay hindi nakikita ng mga organo ng tao, at maaari lamang makita ng mga espesyal na aparato at sensor. Ito ay variable at permanente. Ang isang alternating field ay karaniwang nilikha ng mga espesyal na inductors na nagpapatakbo sa alternating current. Ang isang pare-parehong patlang ay nabuo sa pamamagitan ng isang pare-parehong patlang ng kuryente.

mga tuntunin

Isaalang-alang ang mga pangunahing panuntunan para sa imahe ng isang magnetic field para sa iba't ibang mga konduktor.

panuntunan ng gimlet

Ang linya ng puwersa ay inilalarawan sa isang eroplano, na matatagpuan sa isang anggulo ng 90 0 sa kasalukuyang landas upang sa bawat punto ang puwersa ay nakadirekta nang tangential sa linya.

Upang matukoy ang direksyon ng magnetic forces, kailangan mong tandaan ang panuntunan ng isang gimlet na may isang kanang kamay na sinulid.

Ang gimlet ay dapat na nakaposisyon kasama ang parehong axis ng kasalukuyang vector, ang hawakan ay dapat na iikot upang ang gimlet ay gumagalaw sa direksyon ng direksyon nito. Sa kasong ito, ang oryentasyon ng mga linya ay tinutukoy sa pamamagitan ng pag-ikot ng hawakan ng gimlet.

Ring Gimlet Rule

Ang paggalaw ng pagsasalin ng gimlet sa konduktor, na ginawa sa anyo ng isang singsing, ay nagpapakita kung paano nakatuon ang induction, ang pag-ikot ay tumutugma sa kasalukuyang daloy.

Ang mga linya ng puwersa ay may pagpapatuloy sa loob ng magnet at hindi maaaring bukas.

Ang magnetic field ng iba't ibang mga mapagkukunan ay summed up sa bawat isa. Sa paggawa nito, lumikha sila ng isang karaniwang larangan.

Ang mga magnet na may parehong poste ay nagtataboy sa isa't isa, habang ang mga may iba't ibang poste ay umaakit. Ang halaga ng lakas ng pakikipag-ugnayan ay nakasalalay sa distansya sa pagitan nila. Habang papalapit ang mga poste, tumataas ang puwersa.

Mga parameter ng magnetic field

• Stream chaining ( Ψ ).
• Magnetic induction vector ( AT).
• magnetic flux ( F).

Ang intensity ng magnetic field ay kinakalkula ng laki ng magnetic induction vector, na nakasalalay sa puwersa F, at nabuo ng kasalukuyang I sa pamamagitan ng isang conductor na may haba. l: V \u003d F / (I * l).

Ang magnetic induction ay sinusukat sa Tesla (Tl), bilang parangal sa siyentipiko na nag-aral ng mga phenomena ng magnetism at nakikitungo sa kanilang mga pamamaraan ng pagkalkula. Ang 1 T ay katumbas ng induction ng magnetic flux ng puwersa 1 N sa haba 1m tuwid na konduktor sa isang anggulo 90 0 sa direksyon ng field, na may dumadaloy na kasalukuyang ng isang ampere:

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

panuntunan sa kaliwang kamay

Hinahanap ng panuntunan ang direksyon ng magnetic induction vector.

Kung ang palad ng kaliwang kamay ay inilagay sa patlang upang ang mga linya ng magnetic field ay pumasok sa palad mula sa hilagang poste sa ilalim ng 90 0, at 4 na daliri ay inilagay sa kahabaan ng kasalukuyang, ang hinlalaki ay magpapakita ng direksyon ng magnetic force .

Kung ang konduktor ay nasa ibang anggulo, ang puwersa ay direktang magdedepende sa kasalukuyang at ang projection ng konduktor sa isang eroplano sa tamang anggulo.

Ang puwersa ay hindi nakasalalay sa uri ng materyal na konduktor at sa cross section nito. Kung walang konduktor, at ang mga singil ay lumipat sa ibang daluyan, kung gayon ang puwersa ay hindi magbabago.

Kapag ang direksyon ng magnetic field vector sa isang direksyon ng isang magnitude, ang field ay tinatawag na uniporme. Ang iba't ibang kapaligiran ay nakakaapekto sa laki ng induction vector.

magnetic flux

Ang magnetic induction na dumadaan sa isang partikular na lugar S at limitado ng lugar na ito ay isang magnetic flux.

Kung ang lugar ay may slope sa ilang anggulo α sa induction line, ang magnetic flux ay nababawasan ng laki ng cosine ng anggulong ito. Ang pinakamalaking halaga nito ay nabuo kapag ang lugar ay nasa tamang mga anggulo sa magnetic induction:

F \u003d B * S.

Ang magnetic flux ay sinusukat sa isang yunit tulad ng "weber", na katumbas ng daloy ng induction ayon sa halaga 1 T ayon sa lugar sa 1 m 2.

Pag-uugnay ng pagkilos ng bagay

Ang konsepto na ito ay ginagamit upang lumikha ng isang pangkalahatang halaga ng magnetic flux, na nilikha mula sa isang tiyak na bilang ng mga conductor na matatagpuan sa pagitan ng mga magnetic pole.

Kapag ang parehong kasalukuyang ako dumadaloy sa paikot-ikot na may bilang ng mga liko n, ang kabuuang magnetic flux na nabuo ng lahat ng mga liko ay ang flux linkage.

Pag-uugnay ng pagkilos ng bagay Ψ sinusukat sa webers, at katumbas ng: Ψ = n * F.

Magnetic na katangian

Tinutukoy ng permeability kung gaano kababa o mas mataas ang magnetic field sa isang partikular na medium kaysa sa field induction sa isang vacuum. Ang isang substance ay sinasabing magnetized kung mayroon itong sariling magnetic field. Kapag ang isang sangkap ay inilagay sa isang magnetic field, ito ay nagiging magnetized.

Natukoy ng mga siyentipiko ang dahilan kung bakit nakakakuha ang mga katawan ng magnetic properties. Ayon sa hypothesis ng mga siyentipiko, may mga electric current ng microscopic magnitude sa loob ng mga substance. Ang isang electron ay may sariling magnetic moment, na may quantum nature, na gumagalaw sa isang tiyak na orbit sa mga atomo. Ang maliliit na alon na ito ang tumutukoy sa mga katangian ng magnetic.

Kung ang mga alon ay gumagalaw nang random, kung gayon ang mga magnetic field na dulot ng mga ito ay nagbabayad sa sarili. Ginagawa ng panlabas na patlang ang mga alon, kaya nabuo ang isang magnetic field. Ito ang magnetization ng substance.

Ang iba't ibang mga sangkap ay maaaring hatiin ayon sa mga katangian ng pakikipag-ugnayan sa mga magnetic field.

Nahahati sila sa mga grupo:

Mga Paramagnet- mga sangkap na may mga katangian ng magnetization sa direksyon ng panlabas na field, na may mababang posibilidad ng magnetism. Mayroon silang positibong lakas sa larangan. Kasama sa mga sangkap na ito ang ferric chloride, manganese, platinum, atbp.
Mga Ferrimagnets- mga sangkap na may magnetic moments na hindi balanse sa direksyon at halaga. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng uncompensated antiferromagnetism. Ang lakas at temperatura ng field ay nakakaapekto sa kanilang magnetic suceptibility (iba't ibang mga oxide).
ferromagnets- mga sangkap na may tumaas na positibong pagkamaramdamin, depende sa intensity at temperatura (mga kristal ng kobalt, nikel, atbp.).
Mga diamagnet- magkaroon ng pag-aari ng magnetization sa kabaligtaran ng direksyon ng panlabas na field, iyon ay, isang negatibong halaga ng magnetic susceptibility, na independiyente sa intensity. Sa kawalan ng isang patlang, ang sangkap na ito ay hindi magkakaroon ng mga magnetic na katangian. Kabilang sa mga sangkap na ito ang: pilak, bismuth, nitrogen, zinc, hydrogen at iba pang mga sangkap.
Antiferromagnets - magkaroon ng balanseng magnetic moment, na nagreresulta sa mababang antas ng magnetization ng substance. Kapag pinainit, sumasailalim sila sa isang phase transition ng sangkap, kung saan lumitaw ang mga paramagnetic na katangian. Kapag ang temperatura ay bumaba sa ibaba ng isang tiyak na limitasyon, ang mga naturang katangian ay hindi lilitaw (chromium, manganese).

Ang itinuturing na mga magnet ay inuri din sa dalawa pang kategorya:

Malambot na magnetic na materyales . Sila ay may mababang puwersang pumipilit. Sa mahinang magnetic field, maaari silang magbabad. Sa panahon ng proseso ng pagbabaligtad ng magnetization, mayroon silang hindi gaanong pagkalugi. Bilang isang resulta, ang mga naturang materyales ay ginagamit para sa produksyon ng mga core para sa mga de-koryenteng aparato na tumatakbo sa alternating boltahe (, generator,).
matigas na magnetic materyales. Mayroon silang tumaas na halaga ng mapilit na puwersa. Upang muling i-magnetize ang mga ito, kinakailangan ang isang malakas na magnetic field. Ang ganitong mga materyales ay ginagamit sa paggawa ng mga permanenteng magnet.

Ang mga magnetic na katangian ng iba't ibang mga sangkap ay natagpuan ang kanilang paggamit sa mga teknikal na disenyo at imbensyon.

Mga magnetic circuit

Ang kumbinasyon ng ilang mga magnetic substance ay tinatawag na magnetic circuit. Ang mga ito ay pagkakatulad at tinutukoy ng mga kahalintulad na batas ng matematika.

Sa batayan ng magnetic circuits, mga de-koryenteng aparato, inductances, gumana. Sa isang gumaganang electromagnet, ang daloy ay dumadaloy sa isang magnetic circuit na gawa sa isang ferromagnetic na materyal at hangin, na hindi isang ferromagnet. Ang kumbinasyon ng mga sangkap na ito ay isang magnetic circuit. Maraming mga de-koryenteng aparato ang naglalaman ng mga magnetic circuit sa kanilang disenyo.

Kung paanong kumikilos ang isang electric charge sa rest sa isa pang charge sa pamamagitan ng electric field, ang electric current ay kumikilos sa isa pang current through magnetic field. Ang pagkilos ng isang magnetic field sa mga permanenteng magnet ay nabawasan sa pagkilos nito sa mga singil na gumagalaw sa mga atomo ng isang sangkap at lumilikha ng mga microscopic na pabilog na alon.

Doktrina ng electromagnetism batay sa dalawang pagpapalagay:

• kumikilos ang magnetic field sa mga gumagalaw na singil at alon;
• lumilitaw ang isang magnetic field sa paligid ng mga alon at gumagalaw na singil.

Pakikipag-ugnayan ng mga magnet

Permanenteng magnet(o magnetic needle) ay nakatuon sa kahabaan ng magnetic meridian ng Earth. Ang dulong tumuturo sa hilaga ay tinatawag north pole(N) at ang kabaligtaran ay polong timog(S). Ang paglapit sa dalawang magneto sa isa't isa, napansin namin na ang kanilang mga katulad na pole ay nagtataboy, at ang mga kabaligtaran ay umaakit ( kanin. isa ).

Kung paghiwalayin natin ang mga pole sa pamamagitan ng pagputol ng permanenteng magnet sa dalawang bahagi, makikita natin na magkakaroon din ang bawat isa sa kanila dalawang poste, ibig sabihin, magiging permanenteng magnet ( kanin. 2 ). Ang parehong mga pole - hilaga at timog - ay hindi mapaghihiwalay sa isa't isa, pantay.

Ang magnetic field na nilikha ng Earth o permanenteng magnets ay inilalarawan, tulad ng electric field, sa pamamagitan ng magnetic lines of force. Ang isang larawan ng mga linya ng magnetic field ng isang magnet ay maaaring makuha sa pamamagitan ng paglalagay ng isang sheet ng papel sa ibabaw nito, kung saan ang mga iron filing ay ibinuhos sa isang pare-parehong layer. Pagpasok sa isang magnetic field, ang sawdust ay magnetized - bawat isa sa kanila ay may hilaga at timog pole. Ang magkasalungat na mga poste ay may posibilidad na lumalapit sa isa't isa, ngunit ito ay pinipigilan ng alitan ng sawdust sa papel. Kung pipindutin mo ang papel gamit ang iyong daliri, bababa ang friction at maaakit ang mga file sa isa't isa, na bumubuo ng mga chain na kumakatawan sa mga linya ng magnetic field.

Sa kanin. 3 ay nagpapakita ng lokasyon sa larangan ng isang direktang magnet ng sawdust at maliliit na magnetic arrow na nagpapahiwatig ng direksyon ng mga linya ng magnetic field. Para sa direksyong ito, kinukuha ang direksyon ng north pole ng magnetic needle.

Ang karanasan ni Oersted. Kasalukuyang magnetic field

Sa simula ng siglo XIX. Danish na siyentipiko Oersted gumawa ng mahalagang pagtuklas sa pamamagitan ng pagtuklas pagkilos ng electric current sa mga permanenteng magnet . Naglagay siya ng mahabang wire malapit sa magnetic needle. Kapag ang isang kasalukuyang ay dumaan sa wire, ang arrow ay lumiko, sinusubukang maging patayo dito ( kanin. 4 ). Ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng paglitaw ng isang magnetic field sa paligid ng konduktor.

Ang mga magnetic na linya ng puwersa ng patlang na nilikha ng isang direktang konduktor na may kasalukuyang ay mga concentric na bilog na matatagpuan sa isang eroplano na patayo dito, na may mga sentro sa punto kung saan dumadaan ang kasalukuyang ( kanin. 5 ). Ang direksyon ng mga linya ay tinutukoy ng tamang panuntunan ng turnilyo:

Kung ang tornilyo ay pinaikot sa direksyon ng mga linya ng field, ito ay lilipat sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor .

Ang katangian ng puwersa ng magnetic field ay magnetic induction vector B . Sa bawat punto, ito ay nakadirekta nang tangential sa field line. Ang mga linya ng electric field ay nagsisimula sa mga positibong singil at nagtatapos sa mga negatibo, at ang puwersang kumikilos sa patlang na ito sa isang singil ay nakadirekta nang tangential sa linya sa bawat isa sa mga punto nito. Hindi tulad ng electric field, ang mga linya ng magnetic field ay sarado, na dahil sa kawalan ng "magnetic charges" sa kalikasan.

Ang magnetic field ng kasalukuyang ay sa panimula ay hindi naiiba mula sa field na nilikha ng isang permanenteng magnet. Sa ganitong kahulugan, ang isang analogue ng isang flat magnet ay isang mahabang solenoid - isang coil ng wire, ang haba nito ay mas malaki kaysa sa diameter nito. Ang diagram ng mga linya ng magnetic field na kanyang nilikha, na inilalarawan sa kanin. 6 , katulad ng para sa isang flat magnet ( kanin. 3 ). Ang mga bilog ay nagpapahiwatig ng mga seksyon ng wire na bumubuo ng solenoid winding. Ang mga alon na dumadaloy sa wire mula sa tagamasid ay ipinahiwatig ng mga krus, at ang mga alon sa tapat na direksyon - patungo sa tagamasid - ay ipinahiwatig ng mga tuldok. Ang parehong mga pagtatalaga ay tinatanggap para sa mga linya ng magnetic field kapag sila ay patayo sa eroplano ng pagguhit ( kanin. 7 a, b).

Ang direksyon ng kasalukuyang sa solenoid winding at ang direksyon ng mga linya ng magnetic field sa loob nito ay nauugnay din sa tamang panuntunan ng tornilyo, na sa kasong ito ay nabuo bilang mga sumusunod:

Kung titingnan mo ang axis ng solenoid, kung gayon ang kasalukuyang dumadaloy sa direksyon ng clockwise ay lumilikha ng isang magnetic field sa loob nito, ang direksyon kung saan tumutugma sa direksyon ng paggalaw ng kanang tornilyo ( kanin. walo )

Batay sa panuntunang ito, madaling malaman na ang solenoid na ipinapakita sa kanin. 6 , ang kanang dulo nito ay ang north pole, at ang kaliwang dulo nito ay ang south pole.

Ang magnetic field sa loob ng solenoid ay homogenous - ang magnetic induction vector ay may pare-parehong halaga doon (B = const). Sa paggalang na ito, ang solenoid ay katulad ng isang flat capacitor, sa loob kung saan nilikha ang isang pare-parehong electric field.

Ang puwersa na kumikilos sa isang magnetic field sa isang konduktor na may kasalukuyang

Ito ay eksperimento na itinatag na ang isang puwersa ay kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng konduktor sa isang magnetic field. Sa isang pare-parehong field, ang isang rectilinear conductor na may haba l, kung saan dumadaloy ang kasalukuyang I, na matatagpuan patayo sa field vector B, ay nakakaranas ng puwersa: F = I l B .

Natutukoy ang direksyon ng puwersa panuntunan sa kaliwang kamay:

Kung ang apat na nakaunat na daliri ng kaliwang kamay ay inilagay sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor, at ang palad ay patayo sa vector B, kung gayon ang binawi na hinlalaki ay magsasaad ng direksyon ng puwersa na kumikilos sa konduktor. (kanin. siyam ).

Dapat pansinin na ang puwersa na kumikilos sa isang konduktor na may kasalukuyang sa isang magnetic field ay hindi nakadirekta nang tangential sa mga linya ng puwersa nito, tulad ng isang electric force, ngunit patayo sa kanila. Ang isang konduktor na matatagpuan sa kahabaan ng mga linya ng puwersa ay hindi apektado ng magnetic force.

Ang equation F = IlB nagbibigay-daan upang magbigay ng isang quantitative na katangian ng magnetic field induction.

Saloobin ay hindi nakasalalay sa mga katangian ng konduktor at nagpapakilala sa magnetic field mismo.

Ang module ng magnetic induction vector B ay numerong katumbas ng puwersa na kumikilos sa isang konduktor ng haba ng yunit na matatagpuan patayo dito, kung saan dumadaloy ang isang kasalukuyang ng isang ampere.

Sa sistema ng SI, ang yunit ng magnetic field induction ay tesla (T):

Isang magnetic field. Mga talahanayan, diagram, formula

(Interaction ng mga magnet, eksperimento ni Oersted, magnetic induction vector, vector direction, superposition principle. Graphic na representasyon ng magnetic field, mga linya ng magnetic induction. Magnetic flux, energy na katangian ng field. Magnetic forces, Ampère force, Lorentz force. Movement of charged particle sa isang magnetic field. Magnetic na katangian ng matter, hypothesis ni Ampère)

Sa loob ng mahabang panahon, ang magnetic field ay nagtaas ng maraming mga katanungan sa mga tao, ngunit kahit na ngayon ito ay nananatiling isang maliit na kilalang phenomenon. Sinubukan ng maraming siyentipiko na pag-aralan ang mga katangian at katangian nito, dahil ang mga benepisyo at potensyal ng paggamit ng larangan ay hindi mapag-aalinlanganan na mga katotohanan.

Kunin natin ang lahat sa pagkakasunud-sunod. Kaya, paano kumikilos at nabubuo ang anumang magnetic field? Tama, electric current. At ang kasalukuyang, ayon sa mga aklat-aralin sa pisika, ay isang stream ng mga sisingilin na particle na may direksyon, hindi ba? Kaya, kapag ang isang kasalukuyang dumadaan sa anumang konduktor, ang isang tiyak na uri ng bagay ay nagsisimulang kumilos sa paligid nito - isang magnetic field. Ang magnetic field ay maaaring malikha sa pamamagitan ng kasalukuyang ng mga sisingilin na particle o ng magnetic moments ng mga electron sa mga atomo. Ngayon ang larangan at bagay na ito ay may enerhiya, nakikita natin ito sa mga puwersang electromagnetic na maaaring makaapekto sa kasalukuyang at mga singil nito. Ang magnetic field ay nagsisimulang kumilos sa daloy ng mga sisingilin na particle, at binabago nila ang paunang direksyon ng paggalaw na patayo sa mismong field.

Ang isa pang magnetic field ay maaaring tawaging electrodynamic, dahil ito ay nabuo malapit sa gumagalaw na mga particle at nakakaapekto lamang sa mga gumagalaw na particle. Well, ito ay dynamic dahil sa ang katunayan na ito ay may isang espesyal na istraktura sa umiikot na mga bion sa isang rehiyon ng espasyo. Ang isang ordinaryong electric moving charge ay maaaring magpaikot at gumalaw sa kanila. Ang mga bion ay nagpapadala ng anumang posibleng pakikipag-ugnayan sa rehiyong ito ng espasyo. Samakatuwid, ang gumagalaw na singil ay umaakit ng isang poste ng lahat ng mga bion at nagiging sanhi ng pag-ikot ng mga ito. Siya lamang ang makapagpapalabas sa kanila mula sa isang estado ng pahinga, wala nang iba pa, dahil ang ibang mga puwersa ay hindi makakaimpluwensya sa kanila.

Sa isang electric field ay may charge na mga particle na napakabilis na gumagalaw at maaaring maglakbay ng 300,000 km sa loob lamang ng isang segundo. Ang liwanag ay may parehong bilis. Walang magnetic field na walang electric charge. Nangangahulugan ito na ang mga particle ay hindi kapani-paniwalang malapit na nauugnay sa isa't isa at umiiral sa isang karaniwang electromagnetic field. Iyon ay, kung mayroong anumang mga pagbabago sa magnetic field, pagkatapos ay magkakaroon ng mga pagbabago sa electric field. Binabaliktad din ang batas na ito.

Marami kaming pinag-uusapan tungkol sa magnetic field dito, ngunit paano mo ito maiisip? Hindi natin ito makikita sa ating mata ng tao. Bukod dito, dahil sa hindi kapani-paniwalang mabilis na pagpapalaganap ng patlang, wala kaming oras upang ayusin ito sa tulong ng iba't ibang mga aparato. Ngunit upang mapag-aralan ang isang bagay, ang isa ay dapat magkaroon ng hindi bababa sa ilang ideya nito. Madalas ding kinakailangan na ilarawan ang magnetic field sa mga diagram. Upang mas madaling maunawaan ito, iginuhit ang mga conditional field lines. Saan nila nakuha ang mga ito? Naimbento sila para sa isang dahilan.

Subukan nating makita ang magnetic field sa tulong ng maliliit na metal filing at isang ordinaryong magnet. Ibuhos namin ang mga sup na ito sa isang patag na ibabaw at ipakilala ang mga ito sa pagkilos ng isang magnetic field. Pagkatapos ay makikita natin na sila ay lilipat, paikutin at pumila sa isang pattern o pattern. Ang resultang imahe ay magpapakita ng tinatayang epekto ng mga puwersa sa isang magnetic field. Ang lahat ng pwersa at, nang naaayon, ang mga linya ng puwersa ay tuloy-tuloy at sarado sa lugar na ito.

Ang magnetic needle ay may katulad na mga katangian at katangian sa isang compass at ginagamit upang matukoy ang direksyon ng mga linya ng puwersa. Kung ito ay nahulog sa zone ng pagkilos ng isang magnetic field, makikita natin ang direksyon ng pagkilos ng mga puwersa sa pamamagitan ng north pole nito. Pagkatapos ay mag-iisa kami ng ilang mga konklusyon mula dito: ang tuktok ng isang ordinaryong permanenteng magnet, kung saan nagmumula ang mga linya ng puwersa, ay itinalaga ng north pole ng magnet. Samantalang ang south pole ay tumutukoy sa punto kung saan sarado ang mga puwersa. Well, ang mga linya ng puwersa sa loob ng magnet ay hindi naka-highlight sa diagram.

Ang magnetic field, ang mga katangian at katangian nito ay may mahusay na paggamit, dahil sa maraming mga problema ay dapat itong isaalang-alang at pag-aralan. Ito ang pinakamahalagang kababalaghan sa agham ng pisika. Ang mas kumplikadong mga bagay ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay dito, tulad ng magnetic permeability at induction. Upang ipaliwanag ang lahat ng mga dahilan para sa paglitaw ng isang magnetic field, ang isa ay dapat umasa sa mga tunay na siyentipikong katotohanan at kumpirmasyon. Kung hindi, sa mas kumplikadong mga problema, ang maling diskarte ay maaaring lumabag sa integridad ng teorya.

Ngayon magbigay tayo ng mga halimbawa. Alam nating lahat ang ating planeta. Sabi mo wala itong magnetic field? Maaaring tama ka, ngunit sinasabi ng mga siyentipiko na ang mga proseso at pakikipag-ugnayan sa loob ng core ng Earth ay lumilikha ng isang malaking magnetic field na umaabot sa libu-libong kilometro. Ngunit ang anumang magnetic field ay dapat may mga pole nito. At umiiral ang mga ito, matatagpuan lamang ng kaunti ang layo mula sa geographic na poste. Paano natin ito nararamdaman? Halimbawa, ang mga ibon ay nakabuo ng mga kakayahan sa pag-navigate, at sila ay ginagabayan, lalo na, ng magnetic field. Kaya, sa tulong niya, ligtas na nakarating ang mga gansa sa Lapland. Ginagamit din ng mga espesyal na navigation device ang hindi pangkaraniwang bagay na ito.