Magnetfält är ett mycket intressant fenomen. För närvarande har dess egenskaper funnit tillämpning på många områden. Vet du vad som är källan till magnetfältet? Efter att ha läst artikeln kommer du att veta om det. Dessutom kommer vi att prata om några fakta relaterade till magnetism. Låt oss börja med historien.
Lite historia
Magnetism och elektricitet är inte på något sätt två olika fenomen, som man felaktigt trodde länge. Deras förhållande blev tydligt först 1820, när den danske vetenskapsmannen Hans Christian Oersted (1777-1851) visade att en elektrisk ström som flyter genom en tråd avleder en kompassnål. Ström skapar alltid ett magnetfält. Det spelar ingen roll var det flyter - mellan molnet och jorden i form av blixtar eller i vår kropps muskel.
Även i forntida tider försökte folk ta reda på vad som är källan till magnetfältet. Dessutom tillämpades de upptäckter som gjordes i praktiken. Magnetism observerades och användes (särskilt för navigeringsändamål) tusentals år innan den klargjordes.elektricitetens natur och den har funnit praktiska tillämpningar. Det var först när det blev känt att materia var sammansatt av atomer som det slutligen fastställdes att magnetism och elektricitet var sammankopplade. Varhelst magnetism observeras måste det alltid finnas någon form av elektrisk ström närvarande. Denna upptäckt var dock bara början på ny forskning.
Vad bestämmer manifestationen av materialens magnetiska egenskaper i frånvaro av någon extern strömkälla? Rörelsen av elektroner som skapar elektriska strömmar inom atomer. Det är denna typ av magnetism som vi kommer att överväga här. Vi har kort beskrivit källan till det magnetiska virvelfältet (växelström).
Magnetit och annat material
Förmågan att attrahera järn och järnh altiga material observeras i naturen i ett intressant mineral. Vi talar om magnetit, en av järnets kemiska föreningar. Förmodligen användes någon form av det i de första kompasserna som uppfanns av kineserna. Källan till magnetfältet är inte bara detta mineral. Det är också relativt lätt för vissa material att avsiktligt kommunicera de önskade egenskaperna. Bland dem är järn och stål de mest kända. Båda materialen blir lätt en källa till ett magnetfält.
Permanenta magneter
Ämnen som drar till sig järn bildar en speciell klass. De kallas permanentmagneter. Trots namnet kan de bara behålla de nödvändiga egenskaperna under en begränsad tid. permanent magnet formadbar visar kraften i jordmagnetism. Om den kan röra sig fritt, vänder den ena änden alltid i riktning mot jordens nordpol och den andra - i riktning mot söder. De två ändarna av en magnet kallas nord- respektive sydpolen.
Magneter kan ha nästan vilken form som helst: stång, hästsko, ring eller mer komplex. De används i elektriska mätinstrument. Magneternas poler betecknas enligt följande: N (norr) och S (söder). Låt oss prata om hur de interagerar.
Attraktion och avstötning
Motsatta magnetiska poler lockar. Det har vi vetat sedan skolan. Genom att attrahera något annat material förvandlar magneten den först till en svag magnet. Polacker med samma namn stöter bort varandra (även om detta inte är lika självklart som attraktion). När de utsätts för en magnet blir järn och stål själva magneter och får motsatt polaritet. Det är därför de attraheras av honom. Men om två identiska magneter med lika "laddningar" placeras nära varandra med samma poler, vad händer då? Den observerade frånstötningskraften kommer att vara lika med den attraktionskraft som verkar mellan två motsatta poler på samma avstånd från varandra.
Det är inte bara järnh altiga material som påverkas av magnetism. Men magnetiska fenomen observeras lättast i rena metaller. Dessa är till exempel järn, nickel, kobolt.
Domäner
Metaller som kanbli en källa till ett magnetfält, bestå av små magneter placerade slumpmässigt inuti ämnet. De är lika orienterade endast i små områden, kallade domäner, som kan ses genom ett elektronmikroskop. I icke-magnetiserad materia - eftersom själva domänerna också är orienterade där i olika riktningar - är magnetfältet noll. Därför observeras inga magnetiska egenskaper i detta fall. Således får ämnet de nödvändiga egenskaperna endast under vissa förhållanden.
Magnetiseringsprocessen är att alla domäner tvingas att rada upp sig i samma riktning. När de roteras på rätt sätt staplas deras handlingar. Ämnet som helhet blir en källa till ett magnetfält. Om alla domäner radas upp i exakt samma riktning når materialet sin magnetiska gräns. Ett viktigt mönster bör noteras. Magnetiseringen av materialet beror ytterst på magnetiseringen av domänerna. Och det i sin tur bestäms av hur individuella atomer är placerade inuti domänerna.
Jordens magnetfält
Jordens magnetfält har länge uppmätts och beskrivits noggrant, men än så länge har det inte förklarats helt. På ett mycket förenklat sätt kan det representeras som om en enkel platt magnet är placerad mellan nord- och sydpolerna. Det är detta som orsakar några av de observerade effekterna. Men detta förklarar varken de högst ovanliga förändringarna i intensiteten eller ens riktningen för magnetfältslinjerna ovanför jorden.ytan, inte heller varför platsen för de magnetiska polerna för miljontals år sedan var motsatt till nuet, och inte heller varför de, om än långsamt, ständigt rör sig. Alltså är saker och ting något mer komplicerade.
Modell av jordens magnetfält
Låt oss beskriva dess förenklade version mer i detalj. Föreställ dig en lång platt magnet i jordens mitt, som kommer att vara källan till magnetfältet. Vad mer behöver övervägas? De magnetiska ämnena på jordklotets yta måste ordnas så att deras nordpol vänder i den riktning vi kallar norr (egentligen sydpolen på den imaginära magneten), och den andra polen pekar söderut (magnetens nordpol).
Förstå komplexa fysiska processer orsakar vissa svårigheter. Både jordmagnetism och magnetismen hos små järnbitar är lättare att förklara genom att anta att magnetiska kraftlinjer (ofta kallade magnetiska flödeslinjer) utgår från den norra änden av magneten och kommer in i den södra änden. Detta är en mycket godtycklig representation, som endast används för bekvämlighet, liknande hur latitud- och longitudlinjer ritade på en karta används. Det hjälper oss dock att förstå vad källan till jordens magnetfält är.
Kraftlinjerna för en enkel platt magnet, som går från en pol till en annan och täcker hela magneten, bildar något som liknar en cylinder. Kraftlinjer i samma riktning verkar stöta bort varandra. De börjar alltid vid en typ av stolpe och slutar vid en annan typ av stolpe och skär aldrig varandra.
Bslutsats
Så, vi har öppnat ämnet "Källan till det magnetiska fältet". Som ni ser är den ganska omfattande. Vi har bara övervägt de grundläggande begreppen relaterade till detta ämne.
