Magnetsko polje je vrlo zanimljiva pojava.Trenutno su njegova svojstva pronašla primjenu u mnogim područjima. Znate li što je izvor magnetskog polja? Nakon što pročitate članak, znat ćete za njega. Uz to ćemo vam reći o nekim činjenicama vezanim uz magnetizam. Prvo se okrenimo povijesti.
Malo povijesti
Magnetizam i elektricitet nikako nisu dvojerazličitih pojava, kako se dugo pogrešno vjerovalo. Njihova veza postala je jasna tek 1820. godine, kada je danski znanstvenik Hans Christian Oersted (1777. - 1851.) Pokazao da električna struja koja teče kroz žicu skreće iglu kompasa. Struja uvijek stvara magnetsko polje. Nije važno kamo teče - između oblaka i tla u obliku groma ili u mišiću našeg tijela.
Još u davnim vremenima ljudi su to pokušavali saznatije izvor magnetskog polja. Štoviše, otkrića su primijenjena u praksi. Magnetizam je uočen i korišten (posebno u svrhu navigacije) tisućama godina prije nego što je priroda električne energije otkrivena i pronađena u praktičnoj upotrebi. Tek kad se saznalo da se materija sastoji od atoma, napokon je utvrđeno da su magnetizam i elektricitet međusobno povezani. Gdje god se opaža magnetizam, uvijek mora postojati neka vrsta električne struje. Međutim, ovo je otkriće bio tek početak novih istraživanja.
Što određuje manifestaciju magnetskih svojstavamaterijali u nedostatku bilo kakvog vanjskog izvora napajanja? Kretanje elektrona koji stvaraju električne struje unutar atoma. Ovdje ćemo razmotriti ovu vrstu magnetizma. Ukratko smo opisali izvor vrtložnog magnetskog polja (izmjenične struje).
Magnetit i drugi materijali
Svojstvo privlačenja željeza i željeza koji sadržimaterijali uočeni u prirodi u jednom zanimljivom mineralu. Govorimo o magnetitu, jednom od kemijskih spojeva željeza. Vjerojatno se neka vrsta koristila u prvim kompasima koje su izmislili Kinezi. Ovaj mineral nije jedini izvor magnetskog polja. Nekim se materijalima također relativno lako namjerno daju željena svojstva. Među njima su najpoznatiji željezo i čelik. I jedan i drugi materijal lako postaju izvor magnetskog polja.
Trajni magneti
Tvari koje privlače željezo tvore posebnurazred. Zovu se trajni magneti. Unatoč imenu, oni su u stanju održavati potrebna svojstva samo ograničeno vrijeme. Trajni magnet u obliku šipke pokazuje snagu zemaljskog magnetizma. Ako se može slobodno kretati, tada se jedan njegov kraj uvijek okreće u smjeru sjevernog pola Zemlje, a drugi u smjeru južnog pola. Dva kraja magneta nazivaju se sjeverni, odnosno južni pol.
Magneti mogu biti u gotovo bilo kojem obliku:šipka, potkovica, prsten ili složeniji. Koriste se u električnim mjernim instrumentima. Polovi magneta označeni su kako slijedi: N (sjever) i S (jug). Razgovarajmo o njihovoj interakciji.
Privlačnost i odbojnost
Suprotni magnetski polovi privlače.To znamo još iz škole. Privlačeći neki drugi materijal, magnet ga prvo pretvara u slab magnet. Poljaci istog imena odbijaju (iako to nije toliko očito kao privlačnost). Kada su izloženi magnetu, željezo i čelik sami postaju magneti, stječući suprotni polaritet. Zbog toga ih i privlače. Ali ako se dva identična magneta s jednakim "nabojima" instaliraju blizu jedan s drugim polovima, što će se dogoditi? Promatrana odbojna sila bit će jednaka sili privlačenja koja djeluje između dva suprotna pola, postavljena na istoj udaljenosti jedan od drugog.
Magnetizam ne utječe samo na materijale koji sadrže željezo. Međutim, magnetske pojave najlakše su uočljive u čistim metalima. To su, na primjer, željezo, nikal, kobalt.
Domene
Metali koji mogu biti izvormagnetska polja sastoje se od malih magneta nasumično smještenih unutar tvari. Jednako su orijentirani samo u malim područjima koja se nazivaju domene, a koja se mogu vidjeti elektronskim mikroskopom. U nemagnetiziranoj tvari - budući da su same domene tamo također orijentirane u različitim smjerovima - magnetsko polje je nula. Slijedom toga, u ovom slučaju se ne opažaju magnetska svojstva. Dakle, tvar stječe potrebna svojstva samo pod određenim uvjetima.
Proces magnetizacije je taj da svedomene su prisiljene poredati se u jednom smjeru. Kada se pravilno okreću, njihove se radnje slažu. Tvar u cjelini postaje izvor magnetskog polja. Ako su sve domene poravnate u potpuno istom smjeru, materijal doseže svoju magnetsku granicu. Treba napomenuti jedan važan obrazac. Magnetizacija materijala u konačnici ovisi o magnetizaciji domena. A to se pak određuje prema tome kako se pojedini atomi nalaze unutar domena.
Zemljino magnetsko polje
Magnetsko polje Zemlje već je dugo točno izmjereno iopisano, ali do sada nije u potpunosti objašnjeno. Na vrlo pojednostavljen način može se prikazati kao da se jednostavan ravni magnet nalazi između sjevernog i južnog geografskog pola. To je ono što uzrokuje neke od uočenih učinaka. Ali to ne objašnjava vrlo neobične promjene u intenzitetu, pa čak ni smjeru magnetskih linija sile iznad zemljine površine, niti zašto je prije milijuna milijuna položaj magnetnih polova bio suprotan današnjem, niti zašto su, iako polako, neprestano se kreću. Dakle, sve je nešto složenije.
Model magnetskog polja Zemlje
Opišite nam nešto detaljnije njegovu pojednostavljenu verziju.Zamislite dugački ravni magnet u središtu Zemlje koji će biti izvor magnetskog polja. Što još treba uzeti u obzir? Magnetske tvari na površini globusa trebaju biti postavljene tako da se njihov pol, usmjeren prema sjeveru, okreće u smjeru koji nazivamo sjever (zapravo južni pol zamišljenog magneta), a drugi pol prema jugu (sjeverni pol magnet).
Razumijevanje uzroka složenih fizikalnih procesaneke poteškoće. I zemaljski magnetizam i magnetizam malih komadića željeza lakše je objasniti pretpostavkom da magnetske linije sile (koje se često nazivaju magnetske struje) potječu sa sjevernog kraja magneta i ulaze na južni kraj. Ovo je vrlo proizvoljan prikaz, koristi se samo radi praktičnosti, slično kao što se koriste linije zemljopisne širine i dužine povučene na karti. Međutim, pomaže nam razumjeti što je izvor Zemljinog magnetskog polja.
Linije sile jednostavnog ravnog magneta koji prolaziod jednog do drugog pola i prekrivajući cijeli magnet, tvore nešto poput cilindra. Čini se da su linije sile istog smjera odbijene. Uvijek započinju na polu jedne vrste, a završavaju na polu druge vrste i nikad se ne sijeku.
U zaključku
Dakle, otvorili smo temu "Izvor magnetskog polja". Kao što vidite, prilično je opsežan. Razmotrili smo samo osnovne pojmove povezane s ovom temom.
