Она што се нарекува магнетно поле. Магнетното поле и неговите карактеристики - предавање

Магнет е тело кое формира магнетно поле околу себе.

Силата создадена од магнет ќе делува на одредени метали: железо, никел и кобалт. Предметите направени од овие метали се привлекуваат со магнет.
(кибрит и плута не се привлекуваат, шајка само на десната половина од магнетот, штипка до кое било место)

Постојат две области каде што силата на привлекување е максимална. Тие се нарекуваат столбови. Ако закачите магнет на тенок конец, тој ќе се расплетува на одреден начин. Едниот крај секогаш ќе покажува кон север, а другиот кон југ. Затоа, еден пол се нарекува север, а другиот - југ.

Можете јасно да го видите ефектот на магнетното поле формирано околу магнетот. Да го поставиме магнетот на површина на која претходно се истуриле метални филови. Под влијание на магнетно поле, струготини ќе бидат распоредени во форма на кривини слични на елипса. Со појавата на овие криви, може да се замисли како линиите на магнетното поле се наоѓаат во вселената. Нивната насока обично се означува од север кон југ.

Ако земеме два идентични магнети и се обидеме да ги доближиме нивните полови, ќе откриеме дека различните полови привлекуваат, а сличните одбиваат.

Нашата Земја има и магнетно поле наречено магнетно полеЗемјата. Северниот крај на стрелката секогаш покажува север. Според тоа, северниот географски пол на Земјата е јужниот магнетен пол бидејќи се привлекуваат спротивните магнетни полови. Исто така, географскиот јужен пол е магнетниот северен пол.

Северниот крај на иглата на компасот секогаш е насочен кон север, бидејќи е привлечен од јужниот магнетен пол на Земјата.

Ако поставиме компас под жица која е развлечена во правец од север кон југ и низ која тече струја, ќе видиме дека магнетната игла ќе отстапи. Ова го докажува тоа електрична енергијасоздава магнетно поле околу себе.

Ако поставиме неколку компаси под жица низ која тече електрична струја, ќе видиме дека сите стрелки ќе отстапуваат за ист агол. Ова значи дека магнетното поле создадено од жицата е исто попречно различни области. Според тоа, можеме да заклучиме дека линиите на магнетното поле за секој проводник имаат форма на концентрични кругови.

Насоката на линиите на магнетното поле може да се одреди со користење на правилото десна рака. За да го направите ова, треба ментално да го закопчате проводникот со електрична струја со десната рака, така што ќе се прошири палецотдесната рака ја покажа насоката на електричната струја, а потоа свитканите прсти ќе ја покажат насоката на линиите на магнетното поле.

Ако извиткаме метална жица во спирала и поминеме електрична струја низ неа, тогаш магнетните полиња на секое поединечно вртење се сумираат во вкупното поле на спиралата.

Дејството на магнетното поле на спиралата е слично на дејството на магнетното поле на постојан магнет. Овој принцип ја формираше основата за создавање на електромагнет. Тој, како постојан магнет, има јужен и северен пол. Северниот пол е местото од каде што доаѓаат линиите на магнетното поле.

Јачината на постојаниот магнет не се менува со текот на времето. Со електромагнет е поинаку. Постојат три начини да се промени јачината на електромагнетот.

Првиот начин. Ајде да поставиме метално јадро внатре во спиралата. Во овој случај, се сумираат дејствата на магнетното поле на јадрото и магнетното поле на спиралата.

Втор начин. Ајде да го зголемиме бројот на вртења на спиралата. Колку повеќе вртења има спиралата, толку е поголем ефектот на силата на магнетното поле.

Трет начин. Да ја зголемиме јачината на електричната струја што тече во спиралата. Магнетните полиња на поединечните вртења ќе се зголемат, па затоа ќе се зголеми и вкупното магнетно поле на спиралата.

Говорник

Уредот за звучник вклучува електромагнет и постојан магнет. Електромагнетот, кој е поврзан со мембраната на звучникот, е поставен на цврсто фиксиран постојан магнет. Во исто време, мембраната останува подвижна. Дозволете ни да поминеме наизменична електрична струја низ електромагнет, чиј тип зависи од звучни вибрации. Како што се менува електричната струја, се менува ефектот на магнетното поле во електромагнетот.

Како резултат на тоа, електромагнетот ќе биде привлечен или одбиен од постојаниот магнет со различни јачини. Покрај тоа, мембраната на звучникот ќе ги врши истите вибрации како и електромагнетот. Така, она што е кажано на микрофонот ќе се слушне преку разглас.

Јавете се

Електричното ѕвонче може да се класифицира како електрично реле. Причината за интермитентен звучен сигнал се периодични кратки споеви и отворени кола.

Кога ќе се притисне копчето за ѕвонче, електричното коло е затворено. Ѕвонарскиот јазик е привлечен од електромагнет и удира во ѕвончето. Во овој случај, јазикот го отвора електричното коло. Струјата престанува да тече, електромагнетот не дејствува и јазикот се враќа во првобитната положба. Електричното коло е повторно затворено, јазикот повторно е привлечен од електромагнетот и удира во ѕвончето. Овој процес ќе продолжи се додека го притиснеме копчето за повик.

Електричен мотор

Ајде да инсталираме слободно ротирачка магнетна игла пред електромагнетот и да ја завртиме. Ова движење можеме да го одржиме ако го вклучиме електромагнетот во моментот кога магнетната игла ќе го сврти истиот пол кон електромагнетот.

Привлечната сила на електромагнетот е доволна за да се осигура дека ротационото движење на иглата не запира.

(на сликата, магнетот прима пулс секогаш кога црвената стрелка е близу и копчето е притиснато. Ако го притиснете копчето кога зелената стрелка е близу, електромагнетот запира)

Овој принцип е основата на електричниот мотор. Само што во него не се ротира магнетна игла, туку електромагнет, наречен арматура, во статички фиксиран магнет во облик на потковица, кој се нарекува статор. Поради повеќекратно затворање и отворање на колото, електромагнетот т.е. сидрото постојано ќе се ротира.

Електричната струја влегува во арматурата преку два контакти, кои се два изолирани полупрстени. Ова предизвикува електромагнетот постојано да го менува поларитетот. Кога спротивните полови се еден спроти друг, моторот почнува да забавува. Но, во овој момент електромагнетот го менува поларитетот, а сега има идентични полови еден спроти друг. Тие се исклучуваат и моторот продолжува да ротира.

Генератор

Ајде да поврземе волтметар на краевите на спиралата и да почнеме да замавнуваме со постојан магнет пред неговите свиоци. Во овој случај, волтметарот ќе покаже присуство на напон. Од ова можеме да заклучиме дека електричниот проводник е под влијание на променливо магнетно поле.

Од ова следи законот за електрична индукција: на краевите на индукцискиот калем ќе постои напон се додека серпентина е во променливо магнетно поле.

Колку повеќе вртења има индукцискиот калем, толку повеќе напон се појавува на неговите краеви. Напонот може да се зголеми со тоа што ќе го засили магнетното поле или ќе предизвика негово побрзо менување. Метално јадро вметната во индукцискиот калем го зголемува индукцискиот напон бидејќи магнетното поле се зголемува поради магнетизацијата на јадрото.
(магнетот почнува да се мавта посилно пред серпентина, како резултат на што иглата на волтметарот се отклонува многу повеќе)

Генераторот е спротивен на електричниот мотор. Сидро, т.е. Електромагнет ротира во магнетното поле на постојан магнет. Поради ротацијата на арматурата, магнетното поле кое дејствува на неа постојано се менува. Како резултат на тоа, добиениот индукциски напон се менува. При целосна ротација на арматурата, напонот ќе биде позитивен половина од времето и негативен половина од времето. Пример за ова е генератор на ветер кој произведува наизменичен напон.

Трансформатор

Според законот за индукција, напонот се јавува кога се менува магнетното поле во индукцискиот калем. Но, магнетното поле на серпентина ќе се промени само ако во него се појави наизменичен напон.

Магнетното поле се менува од нула до конечна вредност. Ако ја поврзете серпентина со извор на напон, добиеното наизменично магнетно поле ќе создаде краткорочен индукциски напон кој ќе се спротивстави на главниот напон. За да се набљудува појавата на индуциран напон, не е неопходно да се користат две намотки. Ова може да се направи со еден калем, но тогаш овој процес се нарекува самоиндукција. Напонот во серпентина го достигнува својот максимум по некое време, кога магнетното поле престанува да се менува и станува константно.

Магнетното поле се менува на ист начин ако ја исклучиме серпентина од изворот на напон. Во овој случај, се јавува и феноменот на самоиндукција, што се спротивставува на падот на напонот. Затоа, напонот не паѓа на нула веднаш, туку со одредено задоцнување.

Ако постојано поврзуваме и исклучуваме извор на напон на серпентина, тогаш магнетното поле околу него постојано ќе се менува. Во исто време, се појавува и наизменичен индукциски напон. Сега, наместо тоа, ајде да го поврземе серпентина со извор на наизменичен напон. По некое време, се појавува наизменичен индукциски напон.

Ајде да го поврземе првиот калем со извор на наизменичен напон. Благодарение на металното јадро, добиеното наизменично магнетно поле ќе делува и на вториот калем. Ова значи дека наизменичниот напон може да се префрли од едно во друго коло со електрична струја, дури и ако овие кола не се поврзани едно со друго.

Ако земеме две калеми со идентични параметри, тогаш во втората можеме да го добиеме истиот напон што делува на првиот калем. Овој феномен се користи во трансформаторите. Само целта на трансформаторот е да создаде различен напон во вториот калем, различен од првиот. За да го направите ова, вториот калем мора да има поголем или помал број на вртења.

Ако првиот калем имаше 1000 вртења, а вториот - 10, тогаш напонот во второто коло ќе биде само стотинка од напонот во првото. Но, сегашната сила се зголемува речиси сто пати. Затоа, потребни се високонапонски трансформатори за создавање голема силаструја

Извори постојани магнетни полиња (PMF)на работните места има постојани магнети, електромагнети, системи со директна струја со висока струја (води за еднонасочна струја, бањи со електролити итн.).

Постојаните магнети и електромагнети се широко користени во инструменти, во магнетни подлошки на кранови, во магнетни сепаратори, во уреди за магнетна обработка на вода, во магнетохидродинамички генератори (MHD), нуклеарна магнетна резонанца (NMR) и електронска парамагнетна резонанца (EPR), како како и во физиотерапевтската пракса.

Главните физички параметри кои го карактеризираат PMP се јачина на полето (N), магнетен тек (F) и магнетна индукција (V). Мерната единица SI за јачината на магнетното поле е ампер по метар (A/m), магнетен тек - Вебер (ВБ ), густина на магнетниот тек (магнетна индукција) - тесла (Т ).

Утврдени се промени во здравствената состојба на лицата кои работат со извори на ПМФ. Најчесто, овие промени се манифестираат во форма на вегетативна дистонија, астеновегетативни и периферни вазовегетативни синдроми или нивна комбинација.

Според сегашниот стандард во нашата земја („Максимално дозволени нивоа на изложеност на постојани магнетни полиња при работа со магнетни уреди и магнетни материјали“ бр. 1742-77), напонот на PMF на работните места не треба да надминува 8 kA/m (10 mT ). Дозволените нивоа на PMF препорачани од Меѓународниот комитет за нејонизирачко зрачење (1991) се разликуваат според населението, локацијата на изложеност и времето на работа. За професионалци: 0,2 T - со полно работно време (8 часа); 2 Т - со краткотрајна изложеност на телото; 5 Т - со краткотрајна изложеност на раце. За населението, нивото на континуирана изложеност на ПМФ не треба да надминува 0,01 Т.

RF EMR изворите се широко користени во широк спектар на индустрии Национална економија. Тие се користат за пренос на информации на далечина (радио емитување, радиотелефонски комуникации, телевизија, радар, итн.). Во индустријата, радио брановиот EMR се користи за индукциско и диелектрично загревање на материјали (стврднување, топење, лемење, заварување, прскање на метал, загревање на внатрешни метални делови на електрични вакуумски уреди при пумпање, сушење дрво, загревање пластика, лепење пластични соединенија, топлина третман прехранбени производии сл.). EMR е широко користен во научно истражување(радио спектроскопија, радио астрономија) и медицина (физиотерапија, хирургија, онкологија). Во некои случаи, EMI се јавува како страничен неискористен фактор, на пример, во близина на надземни далноводи (OHT), трансформаторски трафостаници, електрични апарати, вклучително и оние за домаќинство. Главните извори на EMF RF зрачење во животната срединаантенските системи служат радарски станици(радар), радио и телевизиски станици, вклучувајќи мобилни радио комуникациски системи и надземни далноводи.

Човечкото и животинското тело е многу чувствително на ефектите на RF EMF.

Критичните органи и системи вклучуваат: централно нервен систем, очите, гонадите и според некои автори, хематопоетскиот систем. Биолошкиот ефект на овие зрачења зависи од брановата должина (или фреквенцијата на зрачење), начинот на генерирање (континуирано, импулсно) и условите на изложеност на телото (континуирано, интермитентно; општо, локално; интензитет; времетраење). Забележано е дека биолошката активност се намалува со зголемување на брановата должина (или намалување на фреквенцијата) на зрачењето. Најактивни се опсегот на радио бранови од центи, деци и метри. Лезиите предизвикани од RF EMR може да бидат акутни или хронични. Акутните се јавуваат под влијание на значителен интензитет на топлинско зрачење. Тие се случуваат исклучително ретко - во случај на несреќи или грубо прекршување на безбедносните прописи на радарот. За професионални условиХроничните лезии се потипични, обично откриени по неколку години работа со микробранови EMR извори.

Главна регулаторни документирегулирање на дозволените нивоа на изложеност на RF EMR се: ГОСТ 12.1.006 - 84 „SSBT. Електромагнетни полиња на радиофреквенции.

Прифатливи нивоа“ и SanPiN 2.2.4/2.1.8.055-96“ Електромагнетно зрачењеопсег на радио фреквенција“. Тие ја стандардизираат енергетската изложеност (EE) за електрични (E) и магнетни (H) полиња, како и густината на енергетскиот флукс (EF) за работен ден (Табела 5.11).

Табела 5.11.

Максимално дозволени нивоа (MAL) по работен ден за работниците

Со EMR RF

Параметар	Опсези на фреквенции, MHz
Име	Единица	0,003-3	3-30	30-300	300-300000
ЕЕ Е	(V/m) 2 *h				-
ух н	(А/м) 2 *ч		-	-	-
ППЕ	(μW/cm 2)* ч	-	-	-

За целата популација со континуирана изложеност, утврдени се следните MRL за јачина на електричното поле, V/m:

Фреквентен опсег MHz

0,03-0,30........................................................... 25

0,3-3,0.............................................................. 15

3-30.................................................................. 10

30-300............................................................... 3*

300-300000...................................................... 10

* Освен за телевизиски станици, далечинските управувачи за кои се разликуваат според

во зависност од фреквенцијата од 2,5 до 5 V/m.

Уредите што работат во опсегот на радио фреквенции вклучуваат видео прикази на терминали за персонален компјутер. Овие денови, персоналните компјутери (компјутери) се широка применаво производството, во научното истражување, во медицинските установи, во секојдневниот живот, во универзитетите, училиштата, па дури и во градинките. Кога се користат во производството, компјутерите, во зависност од технолошките задачи, можат да влијаат на човечкото тело долго време (во рамките на работниот ден). Во секојдневниот живот, времето кога користите компјутер е целосно неконтролирано.

За терминалите за видео приказ на компјутер (VDT), се инсталирани следните EMI PDU (SanPiN 2.2.2.542-96 „Хигиенски барања за терминали за видео приказ, персонални електронски компјутери и работна организација“) - табела. 5.12.

Табела 5.12. Максимално дозволени нивоа на EMR генерирани од RCCB

Исто така види: Портал:Физика

Магнетно поле може да се создаде од струјата на наелектризираните честички и/или магнетните моменти на електроните во атомите (и магнетните моменти на другите честички, иако во значително помала мера) (постојани магнети).

Покрај тоа, тој се појавува во присуство на електрично поле кое варира во времето.

Главната јачина карактеристика на магнетното поле е вектор на магнетна индукција (вектор на индукција на магнетно поле). Од математичка гледна точка, тоа е векторско поле, кое го дефинира и специфицира физичкиот концепт на магнетно поле. Често, за краткост, векторот на магнетна индукција едноставно се нарекува магнетно поле (иако ова веројатно не е најстрогата употреба на терминот).

Друга фундаментална карактеристика на магнетното поле (алтернатива на магнетната индукција и тесно поврзана со неа, речиси еднаква на него по физичка вредност) е векторски потенцијал .

Магнетното поле може да се нарече посебен вид материја, преку која се јавува интеракција помеѓу подвижните наелектризирани честички или тела со магнетен момент.

Магнетните полиња се неопходна (во контекст) последица на постоењето на електрични полиња.

Од гледна точка на теоријата на квантното поле, магнетната интеракција е како посебен случајелектромагнетната интеракција ја носи фундаментален безмасен бозон - фотон (честичка што може да се претстави како квантно возбудување на електромагнетно поле), често (на пример, во сите случаи на статични полиња) - виртуелен.

Извори на магнетно поле

Магнетното поле се создава (генерира) од струја на наелектризирани честички, или временски променливо електрично поле, или сопствените магнетни моменти на честичките (последниве, заради униформност на сликата, може формално да се редуцираат на електрични струи ).

Пресметка

ВО едноставни случаимагнетното поле на проводникот со струја (вклучувајќи го и случајот со струја распределена произволно на волумен или простор) може да се најде од законот Биот-Саварт-Лаплас или теоремата за циркулација (исто така позната како Амперовиот закон). Во принцип, овој метод е ограничен на случајот (приближување) на магнетостатиката - односно случајот на константни (ако зборуваме за строга применливост) или подобро полека менување (ако зборуваме за приближна примена) магнетни и електрични полиња.

Во повеќе тешки ситуациисе бара како решение за Максвеловите равенки.

Манифестација на магнетно поле

Магнетното поле се манифестира во ефектот на магнетните моменти на честичките и телата, на подвижните наелектризирани честички (или спроводниците што носат струја). Силата што дејствува на електрично наелектризирана честичка која се движи во магнетно поле се нарекува Лоренцова сила, која секогаш е насочена нормално на векторите vИ Б. Тоа е пропорционално на полнењето на честичката q, компонента за брзина v, нормално на насоката на векторот на магнетното поле Б, и големината на индукцијата на магнетното поле Б. Во системот на единици SI, силата на Лоренц се изразува на следниов начин:

во системот GHS единица:

каде што квадратните загради го означуваат векторскиот производ.

Исто така (поради дејството на Лоренцовата сила на наелектризираните честички кои се движат по проводник), магнетно поле делува на проводник со струја. Силата што делува на проводникот што носи струја се нарекува амперова сила. Оваа сила се состои од силите кои делуваат на поединечни полнежи кои се движат внатре во проводникот.

Интеракција на два магнети

Еден од најчестите во обичен животманифестации на магнетно поле - интеракцијата на два магнети: како половите се одбиваат, спротивните полови се привлекуваат. Примамливо е да се опише интеракцијата помеѓу магнетите како интеракција помеѓу два монополи, а од формална гледна точка оваа идеја е сосема остварлива и често многу удобна, а со тоа и практично корисна (во пресметките); сепак, деталната анализа покажува дека всушност тоа не е целосно точен описфеномени (најочигледното прашање што не може да се објасни во рамките на таков модел е прашањето зошто монополите никогаш не можат да се одвојат, односно зошто експериментот покажува дека ниту едно изолирано тело всушност нема магнетно полнење; покрај тоа, слабоста на моделот е дека е неприменлив за магнетното поле создадено од макроскопска струја, и затоа, ако не се смета како чисто формална техника, води само до компликација на теоријата во фундаментална смисла).

Би било поправилно да се каже дека на магнетниот дипол сместен во нерамномерно поле дејствува сила која има тенденција да го ротира така што магнетниот момент на диполот е усогласен со магнетното поле. Но, ниту еден магнет не ја искусува (вкупната) сила што ја врши еднообразно магнетно поле. Сила што дејствува на магнетен дипол со магнетен момент мизразено со формулата:

Силата што делува на магнет (кој не е дипол од една точка) од нерамномерно магнетно поле може да се определи со собирање на сите сили (определени со оваа формула) што делуваат на елементарните диполи што го сочинуваат магнетот.

Сепак, можен е пристап што ја намалува интеракцијата на магнетите до амперовата сила, а самата формула погоре за силата што делува на магнетниот дипол, исто така, може да се добие врз основа на силата на Ампер.

Феноменот на електромагнетна индукција

Векторско поле Хмерено во ампери на метар (A/m) во системот SI и во ерстед во GHS. Оерстедите и Гаусите се идентични величини; нивната поделба е чисто терминолошка.

Енергија на магнетно поле

Зголемувањето на густината на енергијата на магнетното поле е еднакво на:

Х- јачина на магнетно поле, Б- магнетна индукција

Во линеарното приближување на тензорот, магнетната пропустливост е тензор (го означуваме) и множењето на векторот со него е множење на тензорот (матрица):

или во компоненти.

Густината на енергијата во ова приближување е еднаква на:

- компоненти на тензорот на магнетна пропустливост, - тензор, претставен со матрица инверзна на матрицата на тензорот на магнетна пропустливост, - магнетна константа

При изборот на координатни оски што се совпаѓаат со главните оски на тензорот за магнетна пропустливост, формулите во компонентите се поедноставени:

- дијагонални компоненти на тензорот на магнетна пропустливост во сопствените оски (преостанатите компоненти во овие посебни координати - и само во нив! - се еднакви на нула).

Во изотропен линеарен магнет:

- релативна магнетна пропустливост

Во вакуум и:

Енергијата на магнетното поле во индукторот може да се најде со помош на формулата:

Ф - магнетен флукс, I - струја, L - индуктивност на калем или вртење со струја.

Магнетни својства на супстанциите

Од фундаментална гледна точка, како што е наведено погоре, магнетното поле може да се создаде (и затоа - во контекст на овој став - и да се ослаби или зајакне) со променлива електрично поле, електрични струи во форма на струи на наелектризирани честички или магнетни моменти на честички.

Специфичната микроскопска структура и својства на различни супстанции (како и нивните мешавини, легури, состојби на агрегација, кристални модификации итн.) доведуваат до фактот дека на макроскопско ниво тие можат да се однесуваат сосема поинаку под влијание на надворешно магнетно поле. (особено, слабеење или подобрување до различен степен).

Во овој поглед, супстанциите (и општо опкружувањето) во однос на нивните магнетни својства се поделени во следните главни групи:

Антиферомагнети се супстанции во кои е воспоставен антиферомагнетен ред за магнетните моменти на атомите или јоните: магнетните моменти на супстанциите се насочени спротивно и се еднакви по јачина.
Дијамагнетите се супстанции кои се магнетизираат против насоката на надворешното магнетно поле.
Парамагнетни супстанции се супстанции кои се магнетизираат во надворешно магнетно поле во насока на надворешното магнетно поле.
Феромагнети се супстанции во кои, под одредена критична температура (точка Кири), е воспоставен долг дострел феромагнетен ред на магнетни моменти
Феримагнети се материјали во кои магнетните моменти на супстанцијата се насочени во спротивни насоки и не се еднакви по јачина.
Групите на супстанции наведени погоре главно вклучуваат обични цврсти или (некои) течни супстанции, како и гасови. Интеракцијата со магнетното поле на суперпроводниците и плазмата е значително различна.

Токи Фуко

Фуко струи (витлови струи) се затворени електрични струи во масивен проводник кои се појавуваат кога се менува магнетниот тек што продира во него. Тие се индуцирани струи формирани во спроводливо тело или како резултат на промена на времето на магнетното поле во кое се наоѓа, или како резултат на движењето на телото во магнетно поле, што доведува до промена на магнетното поле. флукс низ телото или кој било дел од него. Според правилото на Ленц, магнетното поле на струите на Фуко е насочено така што да се спротивстави на промената на магнетниот тек што ги индуцира овие струи.

Историја на развојот на идеи за магнетното поле

Иако магнетите и магнетизмот биле познати многу порано, проучувањето на магнетното поле започнало во 1269 година, кога францускиот научник Питер Перегрин (Витезот Пјер од Мерикур) го означил магнетното поле на површината на сферичниот магнет користејќи челични игли и утврдил дека добиеното линиите на магнетното поле се пресекле на две точки, кои тој ги нарекол „полови“ по аналогија со половите на Земјата. Речиси три века подоцна, Вилијам Гилберт Колчестер ја искористи работата на Питер Перегрин и за прв пат дефинитивно изјави дека самата Земја е магнет. Објавено во 1600 година, делото на Гилберт „Де Магнет“, ги постави темелите на магнетизмот како наука.

Три откритија по ред ја предизвикаа оваа „основа на магнетизмот“. Прво, во 1819 година, Ханс Кристијан Оерстед открил дека електричната струја создава магнетно поле околу себе. Потоа, во 1820 година, Андре-Мари Ампер покажал дека паралелните жици што носат струја во иста насока се привлекуваат едни со други. Конечно, Жан-Батист Био и Феликс Саварт откриле закон во 1820 година, наречен закон Биот-Саварт-Лаплас, кој правилно го предвидел магнетното поле околу која било жива жица.

Проширувајќи ги овие експерименти, Ампер го објавил својот успешен модел на магнетизам во 1825 година. Во него, тој ја покажа еквивалентноста на електричната струја во магнети, а наместо диполите на магнетните полнежи на моделот Поасон, ја предложи идејата дека магнетизмот е поврзан со постојано течени струјни јамки. Оваа идеја објасни зошто магнетното полнење не може да се изолира. Покрај тоа, Ампер го извел законот именуван по него, кој, како и законот Биот-Саварт-Лаплас, правилно го опишал магнетното поле создадено од директна струја, а исто така ја вовел теоремата за циркулација на магнетното поле. Исто така, во ова дело, Ампер го измислил терминот „електродинамика“ за да ја опише врската помеѓу електричната енергија и магнетизмот.

Иако силата на магнетното поле на движечкиот електричен полнеж имплицирана во законот на Ампер не беше експлицитно наведена, Хендрик Лоренц ја изведе од равенките на Максвел во 1892 година. Во исто време, класичната теорија на електродинамиката во основа беше завршена.

Дваесеттиот век ги прошири погледите на електродинамиката, благодарение на појавата на теоријата на релативност и квантната механика. Алберт Ајнштајн, во својот труд од 1905 година во кој ја воспоставува неговата теорија на релативност, покажа дека електричните и магнетните полиња се дел од истиот феномен, разгледан во различни системиодбројување. (Видете Подвижниот магнет и проблемот со проводникот - мисловен експеримент кој на крајот му помогна на Ајнштајн да развие специјална релативност). Конечно, квантната механика беше комбинирана со електродинамиката за да се формира квантна електродинамика (QED).

исто така види

Визуелизатор на магнетни филмови

Белешки

TSB. 1973 година, „Советска енциклопедија“.
Во одредени случаи, магнетното поле може да постои во отсуство на електрично поле, но генерално кажано, магнетното поле е длабоко меѓусебно поврзано со електричното, и динамички (заемно генерирање на променливи од електричното и магнетното поле едно со друго) , и во смисла дека при транзицијата кон нов системна референца, магнетните и електричните полиња се изразуваат едно преку друго, односно, општо земено, тие не можат безусловно да се разделат.
Јаворски Б. М., Детлаф А. А.Прирачник за физика: 2. изд., ревидиран. - М.: Наука, Главна редакција на физичко-математичка литература, 1985, - 512 стр.
Во SI, магнетната индукција се мери во тесла (Т), во системот CGS во гаус.
Тие точно се совпаѓаат во системот на единици CGS, во SI тие се разликуваат со постојан коефициент, што, се разбира, не го менува фактот за нивниот практичен физички идентитет.
Најважната и очигледна разлика овде е тоа што силата што делува на подвижна честичка (или на магнетен дипол) се пресметува прецизно преку, а не преку . Секој друг физички правилен и значаен метод на мерење, исто така, ќе овозможи прецизно мерење, иако за формални пресметки понекогаш се покажува дека е попогодно - што, всушност, е поентата на воведувањето на оваа помошна количина (инаку би се работело без неа севкупно, користејќи само
Меѓутоа, ние мора добро да разбереме дека голем број основни својства на оваа „материја“ фундаментално се разликуваат од својствата на тој обичен тип на „материја“ што може да се означи со терминот „супстанција“.
Видете ја теоремата на Ампер.
За еднообразно поле, овој израз дава нулта сила, бидејќи сите деривати се еднакви на нула Бпо координати.
Сивукин Д.В.Курс по општа физика. - Ед. 4-то, стереотипно. - М.: Физматлит; Издавачка куќа МИПТ, 2004. - Т. III. Електрична енергија. - 656 с. - ISBN 5-9221-0227-3; ISBN 5-89155-086-5.

Ајде да разбереме заедно што е магнетно поле. На крајот на краиштата, многу луѓе живеат на ова поле цел живот и не ни размислуваат за тоа. Време е да се поправи!

Магнетно поле

Магнетно поле- посебен вид материја. Се манифестира во дејството на подвижните електрични полнежи и тела кои имаат свој магнетен момент (постојани магнети).

Важно: магнетното поле не влијае на стационарни полнежи! Магнетно поле се создава и со движење на електрични полнежи, или со временски променливо електрично поле или со магнетни моменти на електроните во атомите. Односно, секоја жица низ која тече струја, исто така станува магнет!

Тело кое има свое магнетно поле.

Магнетот има столбови наречени север и југ. Ознаките „север“ и „југ“ се дадени само за погодност (како „плус“ и „минус“ во електричната енергија).

Магнетното поле е претставено со магнетни далноводи. Линиите на сила се континуирани и затворени, а нивната насока секогаш се совпаѓа со насоката на дејствување на силите на полето. Ако металните струготини се расфрлаат околу постојан магнет, металните честички ќе покажат јасна слика далноводимагнетното поле го напушта северот и влегува во јужниот пол. Графичка карактеристика на магнетно поле - линии на сила.

Карактеристики на магнетното поле

Главните карактеристики на магнетното поле се магнетна индукција, магнетен текИ магнетна пропустливост. Но, ајде да разговараме за сè по ред.

Веднаш да забележиме дека сите мерни единици се дадени во системот SI.

Магнетна индукција Б – векторска физичка величина, која е главната сила карактеристика на магнетното поле. Означено со буквата Б . Единица за мерење на магнетна индукција - Тесла (Т).

Магнетната индукција покажува колку е силно полето со одредување на силата што ја врши врз полнежот. Оваа сила се нарекува Лоренцова сила.

Еве q - наплата, v - неговата брзина во магнетно поле, Б - индукција, Ф - Лоренцова сила со која полето делува на полнежот.

Ф- физичка количина, еднаков на производотмагнетна индукција на областа на контурата и косинус помеѓу индукцискиот вектор и нормалата на рамнината на контурата низ која минува флуксот. Магнетниот флукс е скаларна карактеристика на магнетното поле.

Можеме да кажеме дека магнетниот флукс го карактеризира бројот на линии на магнетна индукција што продираат во единица површина. Магнетниот флукс се мери во Веберах (ВБ).

Магнетна пропустливост– коефициент кој ги одредува магнетните својства на медиумот. Еден од параметрите од кој зависи магнетната индукција на полето е магнетната пропустливост.

Нашата планета е огромен магнет неколку милијарди години. Индукцијата на магнетното поле на Земјата варира во зависност од координатите. На екваторот е приближно 3,1 пати по 10 до минус петтата сила на Тесла. Покрај тоа, постојат магнетни аномалии каде што вредноста и насоката на полето значително се разликуваат од соседните области. Некои од најголемите магнетни аномалии на планетата - КурскИ Бразилски магнетни аномалии.

Потеклото на магнетното поле на Земјата сè уште останува мистерија за научниците. Се претпоставува дека изворот на полето е течното метално јадро на Земјата. Јадрото се движи, што значи дека се движи стопената легура на железо-никел, а движењето на наелектризираните честички е електричната струја што го генерира магнетното поле. Проблемот е што оваа теорија ( геодинамо) не објаснува како полето се одржува стабилно.

Земјата е огромен магнетен дипол.Магнетните полови не се совпаѓаат со географските, иако се во непосредна близина. Покрај тоа, магнетните полови на Земјата се движат. Нивното поместување е забележано од 1885 година. На пример, во текот на изминатите сто години, магнетниот пол на јужната хемисфера се помести речиси 900 километри и сега се наоѓа во јужниот океан. Полот на арктичката хемисфера се движи низ Арктичкиот Океан до источносибирската магнетна аномалија; неговата брзина на движење (според податоците од 2004 година) била околу 60 километри годишно. Сега има забрзување на движењето на половите - во просек брзината расте за 3 километри годишно.

Кое е значењето на магнетното поле на Земјата за нас?Пред сè, магнетното поле на Земјата ја штити планетата од космичките зраци и сончевиот ветер. Наелектризираните честички од длабоката вселена не паѓаат директно на земјата, туку се отклонуваат од џиновски магнет и се движат по неговите линии на сила. Така, сите живи суштества се заштитени од штетното зрачење.

Во текот на историјата на Земјата се случиле неколку настани. инверзии(промени) на магнетните полови. Инверзија на пол- ова е кога ги менуваат местата. Последен пат овој феномен се случил пред околу 800 илјади години, а вкупно во историјата на Земјата имало повеќе од 400 геомагнетни инверзии.Некои научници сметаат дека, со оглед на забележаното забрзување на движењето на магнетните полови, следниот пол инверзија треба да се очекува во следните неколку илјади години.

За среќа, во нашиот век сè уште не се очекува промена на полот. Ова значи дека можете да размислувате за пријатни работи и да уживате во животот во старото добро постојано поле на Земјата, имајќи ги предвид основните својства и карактеристики на магнетното поле. И за да можете да го направите ова, тука се нашите автори, на кои можете самоуверено да им доверите дел од образовните неволји! и други видови на работа што можете да ги нарачате користејќи ја врската.

Ако електричната струја се помине низ железото, железото ќе стекне магнетни својства додека струјата поминува. Некои супстанции, на пример, стврднатиот челик и голем број легури не ги губат своите магнетни својства дури и по исклучувањето на струјата, за разлика од електромагнетите.

Овие тела кои ја задржуваат магнетизацијата долго време се нарекуваат постојани магнети. Луѓето прво научиле да произведуваат постојани магнети од природни магнети - магнетна железна руда, а потоа научиле сами да ги прават од други супстанции, вештачки магнетизирајќи ги.

Магнетно поле на постојан магнет

Постојаните магнети имаат два пола наречени северно и јужно магнетно поле. Помеѓу овие полови, магнетното поле се наоѓа во форма на затворени линии насочени од северниот пол кон југ. Магнетното поле на постојан магнет делува на метални предмети и други магнети.

Ако приближите два магнети еден до друг со слични столбови, тие ќе се одвратат еден со друг. И ако имаат различни имиња, тогаш тие се привлекуваат едни со други. Се чини дека магнетните линии на спротивни полнежи се затворени една на друга.

Ако метален предмет влезе во полето на магнет, магнетот го магнетизира, а самиот метален предмет станува магнет. Тој е привлечен од неговиот спротивен пол на магнетот, па се чини дека металните тела „се лепат“ за магнетите.

Земјиното магнетно поле и магнетни бури

Не само магнетите имаат магнетно поле, туку и нашата матична планета. Земјиното магнетно поле го одредува дејството на компасите, кои луѓето ги користеле уште од античко време за да се движат низ теренот. Земјата, како и секој друг магнет, има два пола - север и југ. Магнетните полови на Земјата се блиску до географските полови.

Линиите на магнетното поле на Земјата „излегуваат“ од северниот пол на Земјата и „влегуваат“ на локацијата на јужниот пол. Физиката експериментално го потврдува постоењето на магнетното поле на Земјата, но сè уште не може целосно да го објасни. Се верува дека причината за постоењето на копнениот магнетизам се струите што течат во Земјата и во атмосферата.

Одвреме-навреме се јавуваат таканаречени „магнетни бури“. Поради сончевата активност и емисијата на струи на наелектризирани честички од Сонцето, магнетното поле на Земјата накратко се менува. Во овој поглед, компасот може да се однесува чудно и да се наруши преносот на различни електромагнетни сигнали во атмосферата.

Ваквите бури можат да предизвикаат непријатносткај некои чувствителни луѓе, бидејќи нарушувањето на нормалниот магнетизам на земјата предизвикува мали промени во прилично тенок инструмент– нашето тело. Се верува дека со помош на магнетизмот на земјата, птиците преселници и животните преселници го наоѓаат својот пат дома.

На некои места на Земјата, постојат области каде што компасот не е постојано насочен кон север. Таквите места се нарекуваат аномалии. Ваквите аномалии најчесто се објаснуваат со огромните наоѓалишта на железна руда на плитки длабочини, кои го искривуваат природното магнетно поле на Земјата.