Magnetisk felt er et veldig interessant fenomen. For tiden har egenskapene funnet anvendelse på mange områder. Vet du hva som er kilden til magnetfeltet? Etter å ha lest artikkelen, vil du vite om det. I tillegg vil vi snakke om noen fakta knyttet til magnetisme. La oss begynne med historien.
Litt av historien
Magnetisme og elektrisitet er på ingen måte to forskjellige fenomener, slik man feilaktig trodde lenge. Forholdet deres ble klart først i 1820, da den danske vitenskapsmannen Hans Christian Oersted (1777-1851) viste at en elektrisk strøm som strømmer gjennom en ledning avleder en kompassnål. Strøm skaper alltid et magnetfelt. Det spiller ingen rolle hvor det renner - mellom skyen og jorden i form av lyn eller i muskelen i kroppen vår.
Selv i eldgamle tider prøvde folk å finne ut hva som er kilden til magnetfeltet. Dessuten ble funnene gjort i praksis. Magnetisme ble observert og brukt (spesielt til navigasjonsformål) tusenvis av år før det ble belyst.elektrisitets natur, og den har funnet praktiske anvendelser. Det var først da det ble kjent at materie var sammensatt av atomer at det endelig ble fastslått at magnetisme og elektrisitet var sammenkoblet. Uansett hvor magnetisme observeres, må det alltid være en slags elektrisk strøm tilstede. Denne oppdagelsen var imidlertid bare begynnelsen på ny forskning.
Hva bestemmer manifestasjonen av de magnetiske egenskapene til materialer i fravær av noen ekstern strømkilde? Bevegelsen av elektroner som skaper elektriske strømmer i atomer. Det er denne typen magnetisme vi skal vurdere her. Vi har kort beskrevet kilden til det virvelmagnetiske feltet (vekselstrøm).
Magnetitt og andre materialer
Evnen til å tiltrekke seg jern og jernholdige materialer er observert i naturen i ett interessant mineral. Vi snakker om magnetitt, en av de kjemiske forbindelsene til jern. Sannsynligvis ble en slags det brukt i de første kompassene som ble oppfunnet av kineserne. Kilden til magnetfeltet er ikke bare dette mineralet. Det er også relativt enkelt for enkelte materialer å med vilje kommunisere de ønskede egenskapene. Blant dem er jern og stål de mest kjente. Begge materialene blir lett en kilde til et magnetfelt.
Permanente magneter
Stoffer som tiltrekker seg jern utgjør en spesiell klasse. De kalles permanente magneter. Til tross for navnet er de bare i stand til å beholde de nødvendige egenskapene i en begrenset periode. permanent magnet formetbar demonstrerer kraften til jordisk magnetisme. Hvis den kan bevege seg fritt, snur den ene enden alltid i retning av jordens nordpol, og den andre - i retning mot sør. De to endene av en magnet kalles henholdsvis nord- og sørpolen.
Magneter kan ha nesten hvilken som helst form: stang, hestesko, ring eller mer komplekse. De brukes i elektriske måleinstrumenter. Polene til magnetene er betegnet som følger: N (nordlig) og S (sør). La oss snakke om hvordan de samhandler.
attraksjon og frastøtelse
Motsatte magnetiske poler tiltrekker seg. Dette har vi visst siden skolen. Ved å tiltrekke seg noe annet materiale, gjør magneten den først til en svak magnet. Polakker med samme navn frastøter hverandre (selv om dette ikke er like åpenbart som tiltrekning). Når de utsettes for en magnet, blir jern og stål magneter selv, og får motsatt polaritet. Det er derfor de er tiltrukket av ham. Men hvis to identiske magneter med like "ladninger" plasseres nær hverandre med de samme polene, hva vil skje? Den observerte frastøtende kraften vil være lik tiltrekningskraften som virker mellom to motsatte poler satt i samme avstand fra hverandre.
Det er ikke bare jernholdige materialer som påvirkes av magnetisme. Imidlertid observeres magnetiske fenomener lettest i rene metaller. Disse er for eksempel jern, nikkel, kobolt.
Domener
Metaller som kanbli en kilde til et magnetfelt, bestå av små magneter plassert tilfeldig inne i stoffet. De er likt orientert bare i små områder, k alt domener, som kan sees gjennom et elektronmikroskop. I ikke-magnetisert materie - siden selve domenene også er orientert der i forskjellige retninger - er magnetfeltet null. Derfor observeres ingen magnetiske egenskaper i dette tilfellet. Dermed får stoffet de nødvendige egenskapene kun under visse forhold.
Prosessen med magnetisering er at alle domener blir tvunget til å stille opp i samme retning. Når de roteres riktig, stables handlingene deres. Stoffet som helhet blir en kilde til et magnetfelt. Hvis alle domenene stiller opp i nøyaktig samme retning, når materialet sin magnetiske grense. Et viktig mønster bør bemerkes. Magnetiseringen av materialet avhenger til syvende og sist av magnetiseringen av domenene. Og det på sin side bestemmes av hvordan individuelle atomer er plassert inne i domenene.
Jordens magnetfelt
Jordens magnetfelt har lenge vært nøyaktig målt og beskrevet, men så langt er det ikke fullstendig forklart. På en veldig forenklet måte kan det representeres som om en enkel flat magnet er plassert mellom de geografiske nord- og sørpolene. Det er dette som forårsaker noen av de observerte effektene. Men dette forklarer verken de høyst uvanlige endringene i intensiteten eller til og med retningen til magnetfeltlinjene over jorden.overflaten, og heller ikke hvorfor for millioner av år siden plasseringen av de magnetiske polene var motsatt av nåtiden, og heller ikke hvorfor de, om enn sakte, stadig beveger seg. Dermed er ting noe mer komplisert.
Modell av jordens magnetfelt
La oss beskrive den forenklede versjonen mer detaljert. Se for deg en lang flat magnet i midten av jorden, som vil være kilden til magnetfeltet. Hva annet må vurderes? De magnetiske stoffene på jordklodens overflate må ordnes slik at deres nordpekende pol dreier i retningen vi kaller nord (egentlig sørpolen til den imaginære magneten), og den andre polen peker sør (magnetens nordpol).).
Å forstå komplekse fysiske prosesser forårsaker noen vanskeligheter. Både jordmagnetisme og magnetismen til små jernstykker er lettere å forklare ved å anta at magnetiske kraftlinjer (ofte referert til som magnetiske flukslinjer) kommer fra nordenden av magneten og går inn i sørenden. Dette er en veldig vilkårlig representasjon, kun brukt for enkelhets skyld, lik hvordan linjer med breddegrad og lengdegrad tegnet på et kart brukes. Det hjelper oss imidlertid å forstå hva kilden til jordens magnetfelt er.
Kraftlinjene til en enkel flat magnet, som går fra en pol til en annen og dekker hele magneten, danner noe som en sylinder. Kraftlinjer i samme retning ser ut til å frastøte hverandre. De starter alltid ved én type stolper og slutter ved en annen type stolper og krysser seg aldri.
Bkonklusjon
Så, vi har åpnet emnet "Kilden til magnetfeltet". Som du kan se er den ganske omfattende. Vi har kun vurdert de grunnleggende konseptene knyttet til dette emnet.
