Câmpul magnetic este un fenomen foarte interesant.În prezent, proprietățile sale și-au găsit aplicație în multe domenii. Știți care este sursa câmpului magnetic? După ce ați citit articolul, veți afla despre asta. În plus, vom vorbi despre câteva fapte legate de magnetism. În primul rând, să ne uităm la istorie.
Un pic de istorie
Magnetismul și electricitatea nu sunt douăfenomene diferite, așa cum s-a crezut greșit multă vreme. Relația lor a devenit clară abia în 1820, când omul de știință danez Hans Christian Oersted (1777-1851) a arătat că curentul electric care curge printr-un fir deviază acul busolei. Curentul creează întotdeauna un câmp magnetic. Nu contează unde curge - între nor și pământ sub formă de fulger sau în mușchiul corpului nostru.
Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au încercat să afle ceeste o sursă de câmp magnetic. Mai mult, descoperirile făcute au fost puse în practică. Magnetismul a fost observat și utilizat (în special în scopuri de navigație) cu mii de ani înainte ca natura electricității să fie înțeleasă și pusă în practică. Abia când s-a cunoscut faptul că materia era compusă din atomi, s-a stabilit în cele din urmă că magnetismul și electricitatea erau interdependente. Oriunde se observă magnetismul, trebuie să existe întotdeauna un fel de curent electric prezent. Cu toate acestea, această descoperire a fost doar începutul unor noi cercetări.
Ce determină manifestarea proprietăților magnetice?materiale în absența oricărei surse externe de curent? Mișcarea electronilor creând curenți electrici în interiorul atomilor. Acest tip de magnetism este ceea ce vom lua în considerare aici. Am descris pe scurt sursa câmpului magnetic turbionar (curent alternativ).
Magnetită și alte materiale
Proprietatea de a atrage fierul și substanțele care conțin fiermaterialele sunt observate în natură într-un mineral interesant. Vorbim despre magnetit, unul dintre compușii chimici ai fierului. Probabil că o versiune a acestuia a fost folosită în primele busole inventate de chinezi. Sursa câmpului magnetic nu este doar acest mineral. De asemenea, este relativ ușor ca unele materiale să fie conferite în mod intenționat cu proprietățile dorite. Dintre acestea, fierul și oțelul sunt cele mai cunoscute. Ambele materiale devin cu ușurință o sursă de câmp magnetic.
Magneți permanenți
Substanțele care atrag fierul formează o specialitateClasă. Se numesc magneți permanenți. În ciuda numelui, aceștia pot păstra proprietățile necesare doar pentru o perioadă limitată de timp. Un magnet permanent în formă de bară demonstrează puterea magnetismului pământului. Dacă se poate mișca liber, atunci un capăt se întoarce întotdeauna în direcția Polului Nord al Pământului, iar celălalt în direcția Polului Sud. Cele două capete ale unui magnet se numesc poli nord și, respectiv, sud.
Magneții pot avea aproape orice formă:bară, potcoavă, inel sau mai complexe. Sunt utilizate în instrumentele electrice de măsură. Polii magneților sunt desemnați după cum urmează: N (nord) și S (sud). Să vorbim despre modul în care interacționează.
Atractie si repulsie
Polii magnetici opuși se atrag.Știm asta încă de la școală. Când un magnet atrage un alt material, mai întâi îl transformă într-un magnet slab. Asemenea polilor se resping reciproc (deși acest lucru nu este la fel de evident ca atracția). Când sunt expuse la un magnet, fierul și oțelul însuși devin magneți, dobândind polaritatea opusă. De aceea sunt atrași de el. Dar dacă doi magneți identici cu „încărcări” egale sunt plasați unul lângă celălalt cu poli asemănători, ce se va întâmpla? Forța de respingere observată va fi egală cu forța de atracție care acționează între doi stâlpi diferiti instalați la aceeași distanță unul de celălalt.
Nu numai materialele care conțin fier sunt afectate de magnetism. Cu toate acestea, fenomenele magnetice sunt cel mai ușor de observat în metalele pure. Acestea sunt, de exemplu, fier, nichel, cobalt.
Domenii
Metale care pot deveni o sursăcâmp magnetic, constau din magneți mici dispuși la întâmplare în interiorul unei substanțe. Ele sunt orientate identic doar în zone mici numite domenii, care pot fi văzute printr-un microscop electronic. Într-o substanță nemagnetizată - deoarece domeniile în sine sunt și ele orientate în direcții diferite acolo - câmpul magnetic este zero. În consecință, nu se observă proprietăți magnetice în acest caz. Astfel, o substanță dobândește proprietățile necesare numai în anumite condiții.
Procesul de magnetizare constă în faptul că totuldomeniile sunt forțate să se alinieze într-o singură direcție. Când sunt întoarse corespunzător, acțiunile lor se stivuiesc. Substanța în ansamblu devine o sursă de câmp magnetic. Dacă toate domeniile se aliniază exact în aceeași direcție, materialul atinge limita capacităților sale magnetice. Un model important trebuie remarcat. Magnetizarea unui material depinde în cele din urmă de magnetizarea domeniilor. Și, la rândul său, este determinat de modul în care atomii individuali sunt localizați în interiorul domeniilor.
Câmpul magnetic al Pământului
Câmpul magnetic al Pământului a fost mult timp măsurat cu precizie șidescris, dar până acum nu a fost pe deplin explicat. Într-un mod foarte simplificat, se poate imagina ca și cum ar exista un simplu magnet plat situat între polii geografici Nord și Sud. Acesta este ceea ce cauzează unele dintre efectele observate. Dar acest lucru nu explică schimbările foarte neobișnuite ale intensității și chiar direcției liniilor de forță magnetice de pe suprafața pământului, nici de ce cu milioane de ani în urmă locația polilor magnetici era opus celei actuale, nici de ce acestea, deși încet, se mișcă constant. Astfel, totul este ceva mai complicat.
Modelul câmpului magnetic al Pământului
Să descriem versiunea sa simplificată mai detaliat.Să ne imaginăm un magnet lung și plat în centrul Pământului, care va fi sursa câmpului magnetic. Ce altceva trebuie luat în considerare? Substanțele magnetice de pe suprafața globului trebuie aranjate astfel încât polul lor îndreptat spre nord să se întoarcă în direcția pe care o numim nord (de fapt polul sudic al unui magnet imaginar), iar celălalt pol să fie orientat spre sud (polul nord al magnetului).
Înțelegerea cauzelor proceselor fizice complexeunele dificultati. Atât magnetismul terestru, cât și magnetismul bucăților mici de fier sunt mai ușor de explicat presupunând că liniile de câmp magnetic (deseori numite linii de flux magnetic) provin de la capătul nordic al magnetului și intră în capătul sudic. Aceasta este o reprezentare foarte arbitrară, folosită doar pentru comoditate, la fel ca liniile de latitudine și longitudine desenate pe o hartă. Cu toate acestea, ne ajută să înțelegem care este sursa câmpului magnetic al Pământului.
Liniile de câmp ale unui magnet plat simplu trecde la un pol la altul și învăluind întregul magnet, formează ceva ca un cilindru. Liniile de forță din aceeași direcție par să se respingă. Ele încep întotdeauna la un stâlp de un tip și se termină la un stâlp de alt tip și nu se intersectează niciodată.
În concluzie
Deci, am abordat subiectul „Sursa câmpului magnetic”. După cum puteți vedea, este destul de extins. Am luat în considerare doar conceptele de bază legate de acest subiect.
