Fenomene magnetice. Fenomene magnetice în natură

Interacțiunea magnetică a obiectelor este unul dintre procesele fundamentale care ghidează totul în univers. Manifestările sale vizibile sunt fenomene magnetice. Dintre acestea putem numi aurora borealis,

magnetism

Fenomenele magnetice și proprietățile colective se numesc magnetism. Existența lor era cunoscută mult timp. Se presupune că, acum încă patru mii de ani, chinezii au folosit aceste cunoștințe pentru a crea o busolă și navigație în călătorii pe mare. Pentru a efectua experimente și a studia serios fenomenul fizic magnetic a început numai în secolul al XIX-lea. Unul dintre primii cercetători din acest domeniu este Hans Oersted.

Fenomenele magnetice pot apărea atât în ​​Cosmos, cât și pe Pământ și se manifestă numai în câmpuri magnetice. Aceste câmpuri provin din încărcături electrice. Când încărcăturile sunt staționare, în jurul lor se formează un câmp electric. Când se mișcă - câmpul magnetic.

Adică fenomenul unui câmp magnetic apare cu apariția unui curent electric sau a unui câmp electric alternativ. Aceasta este o regiune a spațiului în care o forță acționează asupra magneților și a conductorilor magnetici. Are direcția și scade, în timp ce se îndepărtează de sursa ei - dirijorul.

magneți

Corpul în jurul căruia câmp magnetic, se numește magnet. Cel mai mic dintre ele este un electron. Atracția magneților este cel mai bine cunoscut fenomen fizic fizic: dacă atașați doi magneți unul față de celălalt, ei fie atrag, fie împing. Totul se referă la poziția lor față de celălalt. Fiecare magnet are doi poli: nord și sud.

Polonezii cu același nume resping, și spre deosebire de poli, în schimb, atrage. Dacă o tăiați în două, polii de nord și de sud nu se vor separa. Ca rezultat, vom primi doi magneți, fiecare dintre care va avea și doi poli.

Există o serie de materiale care proprietăți magnetice. Acestea includ fier, cobalt, nichel, oțel etc. Printre acestea se află lichide, aliaje, compuși chimici. Dacă magneții sunt ținute lângă magnet, atunci ei înșiși o vor deveni.

Astfel de substanțe ca fierul pur, dobândesc cu ușurință o proprietate similară, dar, de asemenea, spun rapid la revedere. Altele (de exemplu, oțelul) sunt magnetizate mai mult, însă ele mențin efectul mult timp.

magnetizare

Am stabilit mai sus că un câmp magnetic apare când particulele încărcate se mișcă. Dar ce fel de mișcare poate fi, de exemplu, într-o bucată de fier agățat pe frigider? Toate substanțele constau din atomi în care sunt localizate particulele în mișcare.

Fiecare atom are propriul său câmp magnetic. Dar, în unele materiale, aceste câmpuri sunt direcționate haotic în direcții diferite. Din acest motiv, un câmp mare nu este creat în jurul lor. Astfel de substanțe nu pot fi magnetizate.

În alte materiale (fier, cobalt, nichel, oțel), atomii sunt capabili să se alinieze astfel încât toți să fie direcționați în același mod. Ca rezultat, în jurul lor se formează un câmp magnetic comun și corpul este magnetizat.

Se pare că magnetizarea corpului este ordonarea câmpurilor atomilor săi. Pentru a sparge această comandă, loviți-l destul de tare, de exemplu, cu un ciocan. Câmpurile de atomi vor începe mișcarea haotică și vor pierde proprietățile magnetice. La fel se întâmplă dacă materialul este încălzit.

Inducția magnetică

Fenomene magnetice sunt asociate cu taxe în mișcare. Deci, în jurul unui conductor cu curent electric, va apărea în mod inevitabil un câmp magnetic. Dar poate fi invers? Această întrebare a fost dată odată de către fizicianul englez Michael Faraday și a descoperit fenomenul de inducție magnetică.

El a concluzionat că un câmp constant nu poate cauza un curent electric, ci un curent alternativ. Curentul apare într-o buclă închisă a câmpului magnetic și se numește inducție. Forța electromotoare în acest caz va varia în funcție de schimbarea vitezei câmpului, care pătrunde în circuit.

Descoperirea lui Faraday a reprezentat un adevărat progres și a adus mari beneficii producătorilor de inginerie electrică. Datorită lui, a devenit posibil să se primească curent de la energie mecanică. Legea, dedusă de om de știință, a fost aplicată și aplicată în dispozitivele de motoare electrice, diverse generatoare, transformatoare etc.

Câmpul magnetic al pământului

Jupiter, Neptun, Saturn și Uranus au un câmp magnetic. Planeta noastră nu face excepție. În viața obișnuită, aproape că nu o observăm. Nu este tangibil, nu are gust sau miros. Dar cu ea fenomenele magnetice sunt asociate în natură. Cum ar fi lumini polar, furtuni magnetice sau magnetorecepție la animale.

De fapt, Pământul este imens, dar nu foarte puternic magnet, care are doi poli nu coincid cu geografic. Liniile magnetice ies din Polul Sud al planetei și intră în Polul Nord. Acest lucru înseamnă că (polul sud este indicat de ce Occidentul în albastru - S, și roșu indică polul nord - N) este de fapt polul sud al Pământului este polul nord al unui magnet.

Câmpul magnetic se extinde la sute de kilometri de suprafața planetei. Servește ca o cupă invizibilă, care reflectă radiația galactică și solare puternică. În timpul coliziunii particulelor de radiație cu carcasa Pământului, se formează multe fenomene magnetice. Să ne uităm la cel mai faimos dintre ei.

Furtuni magnetice

Soarele are o influență puternică asupra planetei noastre. Nu numai că ne dă căldură și lumină, dar provoacă și fenomene magnetice neplăcute ca furtuni. Aspectul lor este asociat cu o creștere a activității solare și a proceselor care apar în interiorul acestei stele.

Pământul simte constant influența fluxului de particule ionizate din Soare. Se deplasează la o viteză de 300-1200 km / s și se caracterizează ca un vânt solar. Dar din când în când, pe steaua sunt emisii bruște de un număr mare de particule. Ei acționează pe cochilii pământului ca niște smulgeri și determină oscilarea câmpului magnetic.

O astfel de furtună durează de obicei până la trei zile. În acest moment, unii locuitori ai planetei noastre experimentează stare de rău. Oscilațiile cochiliei se reflectă asupra noastră prin dureri de cap, presiune crescută și slăbiciune. Pentru o viață, o persoană se confruntă cu o medie de 2.000 de furtuni.

Luminile nordice

Există, de asemenea, mai multe fenomene magnetice plăcute în natură - lumina nordică sau Aurora. Se manifestă sub forma unei străluciri a cerului cu culori în schimbare rapidă și apare predominant în latitudini mari (67-70 °). Cu o activitate puternică a soarelui, luminozitatea este observată mai jos.

La aproximativ 64 de kilometri deasupra polilor, particulele solare încărcate se întâlnesc cu granițele unui câmp magnetic îndepărtat. Aici, unii dintre ei sunt direcționați către poli magneți ai Pământului, unde interacționează cu gazele atmosferei, de aceea apare strălucirea.

Spectrul luminiscenței depinde de compoziția aerului și de rărirea acestuia. Lumina roșie apare la o altitudine de 150 până la 400 de kilometri. Nuanțele albastre și verzi sunt asociate cu un conținut mare de oxigen și azot. Acestea apar la o altitudine de 100 de kilometri.

magnetoreception

Știința fundamentală care studiază fenomenele magnetice este fizica. Cu toate acestea, unele dintre ele pot afecta, de asemenea, biologia. De exemplu, magnetosensibilitatea organismelor vii este abilitatea de a recunoaște câmpul magnetic al Pământului.

Acest dar unic este posedat de multe animale, în special speciile migratoare. Abilitatea de a magnetoreception găsite la lilieci, porumbei, broaște țestoase, pisici, cerbi, unele bacterii și așa mai departe. D. ajuta animalele naviga în spațiu și găsi casele lor, departe de ea pentru zeci de kilometri.

Dacă o persoană folosește busola pentru orientare, atunci animalele folosesc instrumente destul de naturale. Oamenii de stiinta nu pot determina exact cum si de ce functioneaza magnetoreceptia. Dar se stie ca porumbeii isi pot gasi locuinta chiar daca sunt luati de ea pentru sute de kilometri, in timp ce inchid o pasare intr-o cutie absolut intunecata. Turtle își găsesc locul de naștere chiar și mai mulți ani mai târziu.

Datorită "super-abilităților" lor, animalele anticipează erupțiile vulcanice, cutremurele, furtunile și alte cataclismuri. Ei simt subțire vibrațiile din câmpul magnetic, ceea ce sporește capacitatea de autoconservare.