Care este sursa câmpului magnetic? Sursa câmpului magnetic al Pământului

Un câmp magnetic este un fenomen foarte interesant. În prezent, proprietățile sale au găsit aplicații în multe domenii. Și ai știut asta este sursa câmpului magnetic?

Un pic de istorie

Magnetismul și energia electrică nu sunt două fenomene diferite, deoarece au fost greșite de mult timp. Relația lor a devenit clar abia în 1820, când omul de știință danez Hans Christian Oersted (1777-1851 gg.) a arătat că curentul prin fir un curent electric deviaza acul busolei. Curentul creează întotdeauna un câmp magnetic. Nu contează în cazul în care are loc - între nor și sol sub formă de fulger sau în mușchiul corpului nostru.

Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au încercat să afle care este sursa câmpului magnetic. În plus, descoperirile făcute au fost aplicate în practică. Magnetismul a fost observat și utilizat (în special în scopuri de navigație) cu mii de ani înainte ca natura electricității să fie clarificată și să se găsească în practică. Numai atunci când a devenit cunoscut faptul că substanța constă din atomi, sa stabilit în cele din urmă că magnetismul și energia electrică sunt interdependente. Oriunde se observă magnetismul, trebuie să existe întotdeauna un curent electric. Cu toate acestea, această descoperire a fost doar începutul cercetărilor noi.

Ce determină manifestarea proprietăți magnetice materiale în absența oricăror materiale externe sursă de curent? Miscarea electronilor care creeaza curenti electrici in interiorul atomilor. Acest tip de magnetism va fi luat în considerare aici. Sursa câmpului magnetic vortex (curent alternativ) am caracterizat pe scurt.

Magnetit și alte materiale

Proprietatea de a atrage fier și materiale care conțin fier este observată în natură într-un mineral interesant. Este vorba despre magnetit, unul dintre compușii chimici ai fierului. Probabil, o parte din varietatea sa a fost folosită în primele compase inventate de chinezi. Sursa câmpului magnetic nu este numai acest mineral. De asemenea, este relativ ușor ca anumite materiale să comunice în mod intenționat proprietățile necesare. Printre acestea, fierul și oțelul sunt cele mai renumite. Ambele materiale devin ușor o sursă de câmp magnetic.

Magneți permanenți

Materialele care atrag fierul formează o clasă specială. Ele sunt numite magneți permanenți. În ciuda numelui, ei pot păstra proprietățile necesare numai pentru o perioadă limitată de timp. Un magnet permanent sub forma unei bare demonstrează puterea magnetismului terestru. Dacă se poate mișca liber, un capăt al acestuia se întoarce întotdeauna în direcția Polului Nord al Pământului, iar celălalt - în direcția Polului Sud. Cele două capete ale magnetului sunt numite polii nord și sud, respectiv.

Magneții pot avea aproape orice formă: un bar, o potcoavă, un inel sau unul mai complex. Ele sunt folosite în aparatele electrice. Stâlpii magneților sunt N (nord) și S (sud). Să vorbim despre modul în care interacționează.

Atracție și repulsie

Diferite poli magnetice sunt atrase. Știm deja asta de la școală. Atragerea unui alt material, magnetul îl transformă mai întâi într-un magnet slab. Polonezii cu același nume repetă (deși acest lucru nu este atât de evident ca atracția). În timp ce se testează efectul magnetului, fierul și oțelul devin ei înșiși magneți, obținând polaritatea opusă. De aceea sunt atrași de ea. Dar dacă doi magneți identici cu "încărcături" egale se fixează aproape unul de altul cu aceiași poli, ce se va întâmpla? Forța de respingere observată va fi egală cu forța de atracție care operează între doi poli opuși, setați la aceeași distanță unul față de celălalt.

Nu numai materialele care conțin fier sunt afectate de influența magnetismului. totuși fenomenele magnetice Este mai ușor de observat în metale pure. Acest lucru, de exemplu, fier, nichel, cobalt.

domenii

Metalele care pot deveni o sursă de câmp magnetic, constau din magneți mici, localizați aleatoriu în interiorul substanței. Ele sunt orientate în mod egal doar pe zone mici, numite domenii, care pot fi văzute printr-un microscop electronic. Într-o substanță nemagnetizată - din moment ce domeniile însăși sunt orientate și acolo în direcții diferite - câmpul magnetic este zero. În consecință, în acest caz nu se observă proprietăți magnetice. Astfel, substanța dobândește proprietățile necesare numai în anumite condiții.

Procesul de magnetizare este că toate domeniile sunt forțate să se alinieze într-o direcție. Când sunt rotite corespunzător, acțiunile lor sunt adăugate. Substanța în ansamblu devine sursa câmpului magnetic. Dacă toate domeniile sunt aliniate exact în aceeași direcție, materialul atinge limita abilităților sale magnetice. O regulă importantă trebuie notată. Magnetizarea materialului depinde în cele din urmă de magnetizarea domeniilor. Și, la rândul său, este determinată de modul în care atomii separați sunt localizați în interiorul domeniilor.

Câmpul magnetic al pământului

Câmpul magnetic al pământului a fost mult timp măsurată și descrisă cu precizie, dar până în prezent nu a fost explicată pe deplin. Foarte simplist, se poate imagina ca un magnet plat simplu între polii getici de Nord și de Sud. Acest lucru cauzează unele dintre efectele observate. Dar acest lucru nu explică schimbările neobișnuite de intensitate, și chiar și direcția liniilor de câmp magnetic de suprafața pământului, sau de ce milioane de ani în urmă localizarea polilor magnetici se află vizavi de curent, și nici de ce ele sunt, deși încet, în mod constant în mișcare. Deci, totul este ceva mai complicat.

Modelul câmpului magnetic al Pământului

Să descriem în detaliu versiunea simplificată. Să ne imaginăm în centrul Pământului un magnet plat lung care va fi sursa câmpului magnetic. Ce altceva trebuie luat în considerare? material magnetic pe suprafața globului ar trebui să fie amplasate astfel încât polul lor îndreptat spre nord, sa întors pe calea greșită, pe care o numim nord (de fapt, polul sud al magnetului imaginar) și un pol - sud (polul nord al magnetului).

Înțelegerea proceselor fizice complexe cauzează unele dificultăți. Atât magnetismul terestru cât și magnetismul bucăților mici de fier sunt mai ușor de explicat, sugerând că liniile magnetice de forță (adesea denumite linii flux magnetic) vin din capătul nord al magnetului și intră în capătul sudic. Aceasta este o reprezentare foarte arbitrară, aplicată doar din motive de conveniență, așa cum se utilizează liniile de latitudine și longitudine desenate pe hartă. Cu toate acestea, ne ajută să înțelegem care este sursa câmpului magnetic al Pământului.

Liniile unui simplu magnet planar, trecând de la un pol la celălalt și acoperind întregul magnet, formează ceva asemănător unui cilindru. Forțele de direcție de aceeași direcție par să respingă. Ele încep întotdeauna la polul unui tip și se termină într-un pol de alt tip și nu se intersectează niciodată.

În concluzie

Deci, am deschis subiectul "Sursa câmpului magnetic". După cum puteți vedea, este destul de extinsă. Am luat în considerare doar conceptele de bază referitoare la acest subiect.