Magnetfeltet er et veldig interessant fenomen.For øyeblikket har eiendommene funnet anvendelse på mange områder. Vet du hva er kilden til magnetfeltet? Etter å ha lest artikkelen, vil du vite om den. I tillegg vil vi fortelle deg om noen fakta knyttet til magnetisme. La oss først gå til historien.
Litt historie
Magnetisme og elektrisitet er på ingen måte toforskjellige fenomener, da det feilaktig ble trodd i lang tid. Forholdet deres ble klart først i 1820, da den danske forskeren Hans Christian Oersted (1777-1851) viste at en elektrisk strøm som strømmer gjennom en ledning avbøyer kompassnålen. Strømmen skaper alltid et magnetfelt. Det spiller ingen rolle hvor det flyter - mellom skyen og bakken i form av lyn eller i kroppens muskler.
Selv i eldgamle tider prøvde folk å finne ut av deter en kilde til magnetfelt. Videre ble oppdagelsene gjort i praksis. Magnetisme ble observert og brukt (spesielt til navigasjonsformål) tusenvis av år før elektrisitetens natur ble oppdaget og funnet praktisk bruk. Det var først da det ble kjent at materie er laget av atomer at det endelig ble slått fast at magnetisme og elektrisitet er sammenkoblet. Uansett hvor magnetisme observeres, må det alltid være en slags elektrisk strøm. Imidlertid var denne oppdagelsen bare begynnelsen på ny forskning.
Hva bestemmer manifestasjonen av magnetiske egenskapermaterialer i fravær av noen ekstern strømkilde? Bevegelsen av elektroner, skaper elektriske strømmer inne i atomer. Denne typen magnetisme er det vi vil vurdere her. Vi har kort beskrevet kilden til virvelmagnetfeltet (vekselstrøm).
Magnetitt og andre materialer
Egenskapen til å tiltrekke jern og jernholdigmaterialer observert i naturen i ett interessant mineral. Vi snakker om magnetitt, en av de kjemiske forbindelsene av jern. Sannsynligvis ble den brukt i de første kompassene oppfunnet av kineserne. Dette mineralet er ikke den eneste kilden til magnetfeltet. Noen materialer er også relativt enkle å bevisst gi ønskede egenskaper. Blant dem er de mest kjente jern og stål. Både det ene og det andre materialet blir lett en kilde til et magnetfelt.
Permanente magneter
Stoffer som tiltrekker seg jern danner en spesiellklasse. De kalles permanente magneter. Til tross for navnet, er de i stand til å opprettholde de nødvendige egenskapene bare i en begrenset periode. Den stavformede permanente magneten demonstrerer kraften til jordisk magnetisme. Hvis den kan bevege seg fritt, dreier den ene enden alltid i retning av Nordpolen på jorden, og den andre i retning av Sydpolen. De to endene av en magnet kalles henholdsvis nord- og sørpolen.
Magneter kan være i nesten hvilken som helst form:bar, hestesko, ring eller mer kompleks. De brukes i elektriske måleinstrumenter. Magnetstolpene er betegnet som følger: N (nord) og S (sør). La oss snakke om hvordan de samhandler.
Attraksjon og frastøt
Motsatte magnetpoler tiltrekker seg.Vi har visst dette siden skolen. Ved å tiltrekke seg noe annet materiale, gjør magneten det først til en svak magnet. Polakker med samme navn frastøter (selv om dette ikke er like opplagt som tiltrekningskraft). Under påvirkning av en magnet blir jern og stål selv magneter og får motsatt polaritet. Det er derfor de blir tiltrukket av ham. Men hvis to identiske magneter med like "ladninger" installeres nær hverandre med de samme stolpene, 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 blir magnetiske fenomener lettest observert i rene metaller. Dette er for eksempel jern, nikkel, kobolt.
Domener
Metaller som kan være en kildemagnetfelt, består av små magneter som er tilfeldig plassert inne i stoffet. De er like orientert bare i små områder som kalles domener, som kan sees gjennom et elektronmikroskop. I ikke-magnetisert materie - siden domenene i seg selv også er orientert der i forskjellige retninger - er magnetfeltet null. Følgelig observeres ingen magnetiske egenskaper i dette tilfellet. Dermed får et stoff de nødvendige egenskapene bare under visse forhold.
Prosessen med magnetisering er at altdomener blir tvunget til å stille seg i en retning. Når de roteres ordentlig, blir handlingene deres lagt opp. Stoffet som helhet blir kilden til magnetfeltet. Hvis alle domenene er justert i nøyaktig samme retning, når materialet sin magnetiske grense. Et viktig mønster bør bemerkes. Magnetiseringen av et materiale avhenger til slutt av magnetiseringen av domenene. Og det bestemmes igjen av hvordan individuelle atomer er lokalisert innenfor domenene.
Jordens magnetfelt
Jordens magnetfelt har lenge blitt målt nøyaktig ogbeskrevet, men så langt er det ikke fullstendig forklart. På en veldig forenklet måte kan det fremstilles som om en enkel flat magnet er plassert mellom Nord- og Sør-geografiske poler. Dette er årsaken til noen av de observerte effektene. Men dette forklarer ikke de svært uvanlige endringene i intensiteten og til og med retningen til de magnetiske kraftlinjene over jordoverflaten, og heller ikke hvorfor millioner av år siden plasseringen av magnetpolene var motsatt i dag, og heller ikke hvorfor de, om enn sakte, beveger seg stadig. Dermed er alt noe mer komplisert.
Jordens magnetfeltmodell
La oss beskrive den forenklede versjonen noe mer detaljert.Tenk deg en lang flat magnet i midten av jorden som vil være kilden til magnetfeltet. Hva annet må vurderes? Magnetiske stoffer på overflaten av kloden skal plasseres slik at deres nordpolende pol dreier i den retningen vi kaller nord (faktisk sørpolen til en imaginær magnet), og den andre polen vender mot sør (magnets nordpol).
Å forstå komplekse fysiske prosesser årsakernoen vanskeligheter. Både jordmagnetisme og magnetisme av små jernbiter er lettere å forklare ved å anta at de magnetiske kraftlinjene (ofte referert til som magnetiske flukselinjer) stammer fra nordenden av magneten og kommer inn i sørenden. Dette er en veldig vilkårlig fremstilling, kun brukt for enkelhets skyld, omtrent som linjene for breddegrad og lengdegrad tegnet på et kart blir brukt. Det hjelper oss imidlertid å forstå hva som er kilden til jordens magnetfelt.
Kraftlinjene til en enkel flatmagnet som går gjennomfra den ene polen til den andre og dekker hele magneten, danner de noe som en sylinder. Kraftlinjer i samme retning ser ut til å bli frastøtt. De starter alltid på en stolpe av en type og ender på en stolpe av en annen type og krysser seg aldri.
Som konklusjon
Så vi har åpnet emnet "Kilden til magnetfeltet". Som du kan se, er det ganske omfattende. Vi har bare vurdert de grunnleggende begrepene knyttet til dette emnet.
