Apakah sumber medan magnet? Sumber medan magnet bumi

Medan magnet adalah fenomena yang sangat menarik. Pada masa ini, hartanahnya telah menemui permohonan dalam banyak bidang. Adakah anda tahu apa sumber medan magnet? Selepas membaca artikel itu, anda akan belajar mengenainya. Di samping itu, kami akan bercakap tentang beberapa fakta yang berkaitan dengan daya tarikan. Mari bermula dengan sejarah.

Sedikit sejarah

Magnetisme dan elektrik bukan dua fenomena yang berbeza, kerana mereka telah tersilap untuk masa yang lama. Hubungan mereka menjadi mudah difahami hanya pada tahun 1820, apabila ahli sains Denmark, Hans Christian Oersted (1777-1851) menunjukkan bahawa arus mengalir melalui dawai memintas jarum kompas. Semasa sentiasa mencipta medan magnet. Tidak kira di mana ia mengalir - antara awan dan tanah dalam bentuk kilat atau dalam otot badan kita.

Malah pada zaman purba, orang cuba mencari tahu apa sumber medan magnet. Selain itu, penemuan yang dibuat digunakan dalam amalan. Magnetisme diperhatikan dan digunakan (terutamanya untuk tujuan navigasi) beribu-ribu tahun sebelum sifat elektrik telah dijelaskan dan ia menemui aplikasi praktikal. Hanya apabila diketahui bahawa bahan itu terdiri daripada atom, akhirnya ia ditubuhkan bahawa magnetisme dan elektrik saling berkaitan. Dimanapun magnet ini diperhatikan, mesti ada semacam arus elektrik. Walau bagaimanapun, penemuan ini hanya permulaan penyelidikan baru.

Apakah yang menentukan manifestasi sifat-sifat magnet bahan-bahan tanpa ketiadaan sumber luaran semasa? Gerakan elektron menghasilkan arus elektrik di dalam atom. Kami akan menganggap jenis magnet ini di sini. Sumber medan magnet vorteks (arus bergantian) dicirikan dengan ringkas.

Magnetit dan bahan lain

Harta menarik bahan besi dan bahan besi diperhatikan di dalam satu mineral yang menarik. Ini mengenai magnetite, salah satu sebatian kimia besi. Mungkin, beberapa jenisnya digunakan dalam kompas pertama yang dicipta oleh orang Cina. Sumber medan magnet bukan hanya mineral ini. Ia juga agak mudah untuk beberapa bahan untuk menyampaikan sifat-sifat yang diperlukan secara sengaja. Antaranya besi dan keluli paling terkenal. Kedua-dua bahan ini mudah menjadi sumber medan magnet.

Magnet Tetap

Bahan yang menarik besi membentuk kelas khas. Mereka dipanggil magnet kekal. Walaupun nama itu, mereka dapat mengekalkan sifat-sifat yang diperlukan hanya untuk masa yang terhad. Magnet tetap dalam bentuk bar memperlihatkan kekuatan magnetisme terestrial. Sekiranya ia boleh bergerak dengan bebas, maka satu ujungnya sentiasa berubah arah ke arah Kutub Utara Bumi, dan yang lain - ke arah Kutub Selatan. Kedua-dua hujung magnet dipanggil kedua-dua kutub utara dan selatan.

Magnet boleh mempunyai hampir apa-apa bentuk: bar, tapisan kuda, cincin atau yang lebih kompleks. Ia digunakan dalam peralatan elektrik. Tiang magnet adalah N (utara) dan S (selatan). Mari bercakap tentang bagaimana mereka berinteraksi.

Tarikan dan penolakan

Tiang magnet yang berbeza menarik. Kita sudah tahu ini dari sekolah. Menarik beberapa bahan lain, magnet mula-mula mengubahnya menjadi magnet yang lemah. Tiang-tiang dengan nama yang sama menolak (walaupun ini tidak begitu jelas sebagai tarikan). Semasa menguji kesan magnet, besi dan keluli sendiri menjadi magnet, memperoleh polaritas bertentangan. Itulah sebabnya mereka tertarik kepadanya. Tetapi jika dua magnet yang serupa dengan "caj" yang sama ditetapkan berdekatan satu sama lain dengan kutub yang sama, apa yang akan berlaku? Daya tarik yang diperhatikan akan sama dengan kekuatan tarikan yang beroperasi di antara dua tiang bertentangan, yang ditetapkan pada jarak yang sama antara satu sama lain.

Bukan sahaja bahan yang mengandungi besi dipengaruhi oleh pengaruh magnetisme. Walau bagaimanapun, fenomena magnetik paling mudah diperhatikan dalam logam tulen. Ini, sebagai contoh, besi, nikel, kobalt.

Domain

Logam yang boleh menjadi sumber medan magnet, terdiri daripada magnet kecil, yang terletak secara rawak di dalam bahan tersebut. Mereka sama-sama berorientasikan hanya pada kawasan kecil, disebut domain, yang dapat dilihat melalui mikroskop elektron. Dalam bahan yang tidak diubahsuai - kerana domain sendiri juga berorientasikan di sana dalam arah yang berbeza - medan magnet adalah sifar. Oleh itu, tiada sifat magnetik yang diamati dalam kes ini. Oleh itu, bahan memperoleh sifat yang diperlukan hanya dalam keadaan tertentu.

Proses magnetisasi terdiri daripada fakta bahawa semua domain terpaksa beratur dalam satu arah. Apabila mereka diputar dengan betul, tindakan mereka akan ditambah. Bahan secara keseluruhannya menjadi sumber medan magnet. Sekiranya semua domain dibarisi dengan betul dalam satu arah, bahan tersebut mencapai had kebolehan magnetnya. Satu ketetapan penting harus diperhatikan. Pemagnetan bahan akhirnya bergantung kepada pemagnetan domain. Dan ia, pada gilirannya, ditentukan oleh bagaimana atom-atom berasingan terletak di dalam domain.

Medan magnet bumi

Medan magnet bumi telah lama diukur dan digambarkan dengan tepat, tetapi setakat ini belum dijelaskan sepenuhnya. Secara ringkasnya, ia boleh dibayangkan seolah-olah satu magnet datar mudah terletak di antara kutub geografi Utara dan Selatan. Ini menyebabkan beberapa kesan yang diperhatikan. Tetapi ini tidak menjelaskan sama ada perubahan yang sangat luar biasa dalam keamatan atau arah arah medan magnet di atas permukaan bumi, atau mengapa berjuta-juta tahun yang lalu kedudukan kutub magnet bertentangan dengan yang sekarang, atau mengapa mereka, walaupun perlahan-lahan, sentiasa bergerak. Jadi, segala-galanya agak rumit.

Model medan magnet Bumi

Marilah kita terangkan dengan terperinci beberapa versi ringkasnya. Marilah kita bayangkan di tengah-tengah bumi magnet magnet yang panjang yang akan menjadi sumber medan magnet. Apa lagi yang perlu dipertimbangkan? Bahan-bahan magnet di permukaan bumi harus ditempatkan supaya kutub utara menghadap ke arah yang kita panggil utara (sebenarnya kutub selatan magnet khayalan) dan tiang lain di selatan (tiang utara magnet).

Memahami proses fizikal yang kompleks menyebabkan beberapa masalah. Kedua-dua magnetisme darat dan magnetisme kepingan-kepingan kecil besi lebih mudah dijelaskan, menunjukkan bahawa garis-garis magnetik magnet (sering dirujuk sebagai garis fluks magnet) berpunca dari hujung utara magnet, dan masukkan hujung selatan magnet. Ini adalah perwakilan yang sangat sewenang-wenang, hanya digunakan untuk kemudahan, sama seperti garis latitud dan garis bujur yang diambil pada peta digunakan. Walau bagaimanapun, ia membantu kita memahami apa yang menjadi sumber medan magnet Bumi.

Garis magnet mudah sederhana, lulus dari satu kutub ke yang lain dan meliputi keseluruhan magnet, membentuk sesuatu seperti silinder. Barisan kuasa arah yang sama seolah-olah menolak. Mereka sentiasa bermula di tiang satu jenis dan berakhir di tiang jenis lain dan tidak pernah bersilang.

Kesimpulannya

Jadi, kami membuka topik "Sumber medan magnet." Seperti yang anda lihat, ia agak luas. Kami hanya mempertimbangkan konsep asas yang berkaitan dengan topik ini.