Magnetinis laukas yra labai įdomus reiškinys. Šiuo metu jo savybės buvo pritaikytos daugelyje sričių. Ar žinote, kas yra magnetinio lauko š altinis? Perskaitę straipsnį, apie tai sužinosite. Be to, pakalbėsime apie kai kuriuos su magnetizmu susijusius faktus. Pradėkime nuo istorijos.
Šiek tiek istorijos
Magnetizmas ir elektra jokiu būdu nėra du skirtingi reiškiniai, kaip ilgą laiką buvo klaidingai manyta. Jų santykiai paaiškėjo tik 1820 m., kai danų mokslininkas Hansas Christianas Oerstedas (1777-1851) parodė, kad elektros srovė, tekanti viela, nukreipia kompaso adatą. Srovė visada sukuria magnetinį lauką. Nesvarbu, kur jis teka – tarp debesies ir žemės žaibo pavidalu ar mūsų kūno raumenyje.
Dar senovėje žmonės bandė išsiaiškinti, kas yra magnetinio lauko š altinis. Be to, padaryti atradimai buvo pritaikyti praktikoje. Magnetizmas buvo stebimas ir naudojamas (ypač navigacijos tikslais) tūkstančius metų, kol jis nebuvo išaiškintas.elektros prigimtį, ir ji rado praktinį pritaikymą. Tik tada, kai tapo žinoma, kad medžiaga susideda iš atomų, galiausiai buvo nustatyta, kad magnetizmas ir elektra yra tarpusavyje susiję. Kad ir kur būtų stebimas magnetizmas, visada turi būti tam tikra elektros srovė. Tačiau šis atradimas buvo tik naujų tyrimų pradžia.
Kas lemia medžiagų magnetinių savybių pasireiškimą, kai nėra jokio išorinio srovės š altinio? Elektronų judėjimas, sukuriantis elektros srovę atomuose. Būtent tokio tipo magnetizmą mes čia apsvarstysime. Trumpai apibūdinome sūkurinio magnetinio lauko (kintamos srovės) š altinį.
Magnetitas ir kitos medžiagos
Geležį ir geležies turinčias medžiagas gamtoje stebima viename įdomiame minerale. Mes kalbame apie magnetitą, vieną iš cheminių geležies junginių. Tikriausiai kažkoks jis buvo panaudotas pirmuosiuose kinų išrastuose kompasuose. Magnetinio lauko š altinis yra ne tik šis mineralas. Kai kurioms medžiagoms taip pat gana lengva sąmoningai perduoti norimas savybes. Tarp jų garsiausi yra geležis ir plienas. Abi medžiagos lengvai tampa magnetinio lauko š altiniu.
Nuolatiniai magnetai
Medžiagos, kurios pritraukia geležį, sudaro specialią klasę. Jie vadinami nuolatiniais magnetais. Nepaisant pavadinimo, reikiamas savybes jie gali išlaikyti tik ribotą laiką. nuolatinio magneto formosjuosta demonstruoja antžeminio magnetizmo galią. Jei jis gali laisvai judėti, tai vienas galas visada sukasi Žemės Šiaurės ašigalio kryptimi, o kitas - Pietų kryptimi. Abu magneto galai vadinami atitinkamai šiaurės ir pietų poliais.
Magnetai gali būti beveik bet kokios formos: juostos, pasagos, žiedo ar sudėtingesnės. Jie naudojami elektriniuose matavimo prietaisuose. Magnetų poliai žymimi taip: N (šiaurinis) ir S (pietinis). Pakalbėkime apie tai, kaip jie sąveikauja.
Patraukimas ir atstūmimas
Pritraukia priešingi magnetiniai poliai. Mes tai žinome nuo mokyklos laikų. Pritraukdamas kokią nors kitą medžiagą, magnetas pirmiausia paverčia ją silpnu magnetu. To paties pavadinimo lenkai atstumia vienas kitą (nors tai nėra taip akivaizdu, kaip patrauklumas). Veikiami magneto, geležis ir plienas patys tampa magnetais, įgydami priešingą poliškumą. Štai kodėl jie jį traukia. Bet jei du vienodi magnetai su vienodais „krūviais“bus pastatyti arti vienas kito su tais pačiais poliais, kas nutiks? Stebėta atstūmimo jėga bus lygi traukos jėgai, kuri veikia tarp dviejų priešingų polių, išdėstytų tokiu pat atstumu vienas nuo kito.
Magnetizmas veikia ne tik geležies turinčias medžiagas. Tačiau magnetiniai reiškiniai lengviausiai pastebimi grynuose metaluose. Tai, pavyzdžiui, geležis, nikelis, kob altas.
Domenai
Metalai, kurie galitampa magnetinio lauko š altiniu, susideda iš mažų magnetų, atsitiktinai išsidėsčiusių medžiagos viduje. Jie vienodai orientuoti tik nedidelėse srityse, vadinamose domenais, kurias galima pamatyti per elektroninį mikroskopą. Neįmagnetintoje medžiagoje – kadangi patys domenai ten taip pat orientuoti įvairiomis kryptimis – magnetinis laukas lygus nuliui. Todėl šiuo atveju jokių magnetinių savybių nepastebima. Taigi medžiaga įgyja reikiamas savybes tik esant tam tikroms sąlygoms.
Įmagnetinimo procesas yra toks, kad visi domenai yra priversti išsirikiuoti ta pačia kryptimi. Tinkamai pasukus, jų veiksmai kaupiasi. Visa medžiaga tampa magnetinio lauko š altiniu. Jei visi domenai išsirikiuoja tiksliai ta pačia kryptimi, medžiaga pasiekia savo magnetinę ribą. Reikėtų pažymėti vieną svarbų modelį. Medžiagos įmagnetinimas galiausiai priklauso nuo domenų įmagnetinimo. Ir tai, savo ruožtu, priklauso nuo to, kaip atskiri atomai išsidėstę domenų viduje.
Žemės magnetinis laukas
Žemės magnetinis laukas jau seniai buvo tiksliai išmatuotas ir aprašytas, tačiau iki šiol jis nebuvo iki galo paaiškintas. Labai supaprastintu būdu jis gali būti pavaizduotas taip, tarsi paprastas plokščias magnetas būtų tarp Šiaurės ir Pietų geografinių polių. Būtent tai sukelia kai kuriuos pastebėtus padarinius. Bet tai nepaaiškina nei labai neįprastų magnetinio lauko linijų, esančių virš žemės, intensyvumo ar net krypties pokyčių.paviršiaus, nei kodėl prieš milijonus metų magnetinių polių vieta buvo priešinga dabartinei, nei kodėl jie, nors ir lėtai, bet nuolat juda. Taigi viskas yra šiek tiek sudėtingesnė.
Žemės magnetinio lauko modelis
Aprašykime supaprastintą jo versiją išsamiau. Įsivaizduokite ilgą plokščią magnetą Žemės centre, kuris bus magnetinio lauko š altinis. Į ką dar reikia atsižvelgti? Magnetinės medžiagos Žemės rutulio paviršiuje turi būti išdėstytos taip, kad jų šiaurinis polius pasisuktų ta kryptimi, kurią mes vadiname šiaure (iš tikrųjų įsivaizduojamo magneto pietinis polius), o kitas polius nukreiptas į pietus (magneto šiaurinis polius).).
Sudėtingų fizinių procesų supratimas sukelia tam tikrų sunkumų. Tiek antžeminį magnetizmą, tiek mažų geležies gabalėlių magnetizmą lengviau paaiškinti darant prielaidą, kad magnetinės jėgos linijos (dažnai vadinamos magnetinio srauto linijomis) kyla iš šiaurinio magneto galo ir patenka į pietinį galą. Tai labai savavališkas vaizdas, naudojamas tik dėl patogumo, panašus į tai, kaip naudojamos žemėlapyje brėžiamos platumos ir ilgumos linijos. Tačiau tai padeda mums suprasti, kas yra Žemės magnetinio lauko š altinis.
Paprasto plokščio magneto jėgos linijos, einančios iš vieno poliaus į kitą ir dengiančios visą magnetą, sudaro kažką panašaus į cilindrą. Jėgos linijos ta pačia kryptimi tarsi atstumia viena kitą. Jie visada prasideda nuo vieno tipo stulpų ir baigiasi kito tipo stulpais ir niekada nesikerta.
Bišvada
Taigi, atidarėme temą „Magnetinio lauko š altinis“. Kaip matote, jis yra gana platus. Mes apsvarstėme tik pagrindines su šia tema susijusias sąvokas.
