Magnetska polja i indukcija magnetskog polja

Magnetizam je poznat ljudima od davnina. Prvi pisani spomen o njemu datiran je u I. stoljeću prije Krista. , ali znanstvenici vjeruju da se znanje o ovoj pojavi pojavilo mnogo ranije. To je globalno i život bez njega na našem planetu je uopće nemoguć. Stoga su istraživači u svakom trenutku pokušavali proučiti tu silu i suzbiti je za napredak čovječanstva.

Magnetsko polje

Živeći na Zemlji, ne primjećujući to, stalno smo pod utjecajem različitih snaga. Magnetsko polje nije iznimka od ovog pravila. Iako je točnije definirano kao posebna vrsta materije, a ne kao sila. Izvor njegovog pojavljivanja su nabijene električne čestice ili magneti. Ako uzmemo prostornu karakteristiku ove materije, onda je to kombinacija sila koje mogu djelovati na tijela koja su magnetizirana. Ta sposobnost proizlazi iz kretanja pražnjenja između molekula nekog objekta. Glavni uvjet za nastanak takvog polja je konstantan pokret. električni naboj. Interakcija magnetskih i električnih polja dovela je do toga da oni ne mogu postojati odvojeno. Ovaj fenomen naziva se elektromagnetsko polje. Svi elementi takve materije su neraskidivo povezani i djeluju tako da se njihova svojstva mijenjaju.

Svojstva magnetizma

Magnetsko polje, kao i svaki drugi fizički fenomen na Zemlji, ima svoja svojstva:

1. Podrijetlo se kreće električnim nabojem.
2. Indukcija magnetskog polja je njezina glavna sila, koja postoji u svakoj od njegovih pojedinačnih točaka i usmjerena je.
3. Njegov utjecaj je ograničen na magnete, pokretne naboje i strujne vodiče.
4. Znanstvenici ga dijele na dvije vrste: konstantnu i varijablu.
5. Osoba bez posebnih uređaja ne može osjetiti utjecaj magnetizma.
6. To je elektrodinamički fenomen, jer je njegov izvorni izvor kretanje čestica. električna struja. I samo iste čestice mogu biti pod utjecajem magnetskog polja.
7. Putanja kretanja nabijenih čestica može biti samo okomita.

Indukcija u magnetizmu

Indukcija magnetskog polja određena je njezinom usmjerenošću, to jest, ona je vektor i svojstvena je svakom polju koje se pojavljuje u takvim uvjetima. Uvijek je usmjerena na isti način kao i strelica koja se slobodno okreće u kompasu. Ova vrsta polja u potpunosti je karakterizirana magnetskom indukcijom. Svaka točka je nositelj smjera i modula te sile. Ako su isti za sve točke ovog polja, onda se naziva homogenim. Indukcija magnetskog polja u fizici označena je vektorom i velikim latinskim slovom B.

Formula za magnetsku indukciju

Da biste izračunali ovu karakteristiku snage, morate znati formulu za njen izračun:

• B = F: I x l.
  
  U ovoj formuli:
  
  B znači indukciju magnetskog polja;
  F je sila koja djeluje na vodiča sa strane polja;
  I - sila kojom struja prolazi kroz vodič;
  l je stvarna duljina samog vodiča.

Jedinica indukcije, prema Međunarodnom sustavu jedinica, je Tesla (T).

Linije koje prolaze u magnetskom polju

Magnetska indukcija ima vektor, to jest usmjerenost. Ako je prikazana na papiru, bit će izražena u crtama. Oni se podudaraju s tangentama koje imaju isti smjer kao i indukcijska vektor. Ako je magnetsko polje homogeno, onda te linije idu paralelno jedna s drugom. Kada nije homogena, smjer te sile bit će različit na svim točkama polja koje se pojavljuje, a tangente na njih će izgledati kao krugovi.

Magnetizam magnetnog polja

Magnetsko polje može se stvoriti različitim objektima, primjerice solenoidom. Solenoid je u svojoj biti elektromagnet, tj. Induktivna zavojnica. Za izradu solenoida potrebna je cilindrična površina (jezgra) i izolirani vodič (žica), koji je namotan na jezgru. Struja koja prolazi kroz žicu stvara ovu vrstu tvari oko solenoida. U ovom se trenutku pretvara u magnet. Ako isključite struju, sva posebna svojstva solenoida nestaju, a kada je ponovno uključite, ponovno se nastavljaju. Što je više razloga oko jezgre namotano i što se više struje isporučuje, to će biti jača privlačnost solenoida.

Magnetski indukcijski solenoid

Vrlo je zanimljivo razmotriti solenoid, čija je duljina mnogo veća od promjera. Indukcija magnetskog polja solenoida u ovom slučaju svugdje ima jednu usmjerenost koja je paralelna s jezgrom svitka, što znači da je svaki redak polja paralelan jedan s drugim. Ako je vodič ravnomjerno namotan, onda nije samo smjernost ista, nego će i brojčana vrijednost biti ista. Zbog činjenice da solenoid ima vrlo jednostavnu strukturu, njegovo polje je prepoznato kao terenski standard.

Zemljina magnetosfera

Na našoj planeti postoje milijuni magneta različite veličine i podrijetla, ali najveća od njih, na koju neprestano dodirujemo, naša je Zemlja. Prvi put o Zemlji kao sličnoj temi rečeno je 1600. godine. Ova godina obilježena je pojavom knjige engleskog fizičara Williama Hilberta, u kojoj on blisko povezuje Zemlju i tu stvar. Osim toga, on kaže da os Zemljinog magnetskog polja i osa uz koji se planet rotira nisu identični, već, naprotiv, imaju samo jednu točku kontakta. Napravite li grafički prikaz ovog fenomena oko naše plave kugle, odmah postaje očito da je vrlo slično s uobičajenim trajni magnet. Prve karte koje prikazuju naš planet iz tog smjera nacrtao je E. Halley 1702. godine. Kako zemlja obnavlja svoja posebna svojstva? Prilično je jednostavno. Kao što je poznato, u dubinama našeg planeta postoji jezgra. To je ogromna kuglica crvenoga željeza, koja je odličan dirigent struje, odnosno napunjene jezgre i daje snažne tokove čestica. Zbog tog fenomena Zemlja je okružena magnetosferom koja je štiti od negativnih utjecaja iz dubina kozmosa, pa čak i od našeg vlastitog sunca. Indukcija Zemljinog magnetskog polja je 0,5 · 10 ^{- 4} T.

Promjene u Zemljinoj magnetosferi

Nakon otkrića Zemljinog magnetskog polja, mnogi su fizičari odlučili riješiti taj problem. Godine 1635. G. Hellibrand je otkrio da se ovaj sloj svijeta stalno mijenja. Te su promjene podijeljene u dvije vrste: trajne i kratkoročne. Trajno nastaje zbog naslaga rudnih minerala, koji uzrokuju distorziju zbog vlastitih jakih energetskih tokova. Krivac za kratkoročne promjene je takozvani "solarni vjetar". To je struja električnih čestica koje izbijaju s površine sunca. Interakcija ove dvije pojave dovodi do "magnetskih oluja". Ako je takva oluja jaka, to čak može dovesti do gubitka radio komunikacije ili nesigurnosti igle kompasa. Jedan od najljepših učinaka takvih oluja je Sjeverno svjetlo, jer su polovi posebno osjetljivi na njihov utjecaj.

Dakle, magnetizam je prisutan u životu svake osobe. Utječe na nas, iako to ne osjećamo. Zbog ove pojave naš planet nije izložen negativnim utjecajima izvana, a imamo priliku promatrati šarene boje Aurore.