מהו המקור של השדה המגנטי? השדה המגנטי של כדור ארץ המקור

השדה המגנטי - תופעה מעניינת מאוד. נכון לעכשיו, את תכונותיו שימשו בתחומים רבים. הידעת כי מקור השדה המגנטי? לאחר קריאת המאמר, תלמד על זה. בנוסף, נדבר על כמה עובדות הקשורות למגנטיות. ראשית, הבה נפנה ההיסטוריה.

קצת היסטוריה

מגנטיות וחשמל - זה לא שתי תופעות שונות, כפי שסברו בטעות במשך זמן רב. יחסיהם נעשו ברורים רק 1820, כאשר המדען הדני הנס כריסטיאן ארסטד (1777-1851 GG.) הראה כי הזרם דרך תיל זרם חשמלי מסיט את מחט המצפן. נוכחי תמיד מייצר שדה מגנטי. זה לא משנה איפה זה מתקיים - בין הענן לבין הקרקע בצורה של ברקים או בשריר של הגוף שלנו.

כבר בתקופות קדומות אנשים ניסו להבין מה הוא המקור של השדה המגנטי. יתר על כן, הפתיחה שנעשתה בפועל. מגנטיויות שנצפו והשתמשו (במיוחד למטרות ניווט) במשך אלף שנים לפני שהוא הבהיר את מהות החשמל, והיא מצאה יישום מעשי. רק כאשר נודע כי העניין מורכב מאטומים, זה סוף סוף נקבע כי מגנטיות וחשמל קשור זה בזה. בכל מקום שבו היתה מגנטיות, תמיד יהיה נוכח, וכמה חשמל. עם זאת, הגילוי הזה היה רק ההתחלה של המחקרים החדשים.

מה קובע את הביטוי של תכונות מגנטיות של חומרים בהעדר כל חיצוניים מקור הכוח? תנועה של אלקטרונים אשר יוצרים זרמים חשמליים בתוך האטומים. סוג זה של מגנטיות, ואנו נשקול כאן. השדה המגנטי מערבולת מקור (זרם חילופין), תיארנו בקצרה.

מגנטיט וחומרים אחרים

נכס למשוך ברזל וחומר המכיל ברזל הוא ציין בטבע, מינרלים מעניינים אחד. זהו סיפור על מגנטיט, גידול תרכובות כימיות ברזל. כנראה, חלק ממנו מסוג המשמש המצפן הראשון, שהומצא על ידי הסינים. מקור השדה המגנטי הוא לא רק מינרלים. חומרים מסוימים הם גם קלים יחסית לספר את המאפיינים הנדרשים בכוונה. ביניהם ברזל ופלדה הידועים ביותר. שניהם חומר אחד אחר יכול בקלות להפוך למקור של שדה מגנטי.

מגנטים קבועים

חומרים מושכים ברזל, להקים מחלקה מיוחדת. הם נקראים מגנטים קבועים. למרות השם, הם מסוגלים לשמור על המאפיינים הנדרשים לתקופת זמן מוגבל. המגנט הקבוע בצורה של הבר מראה את הכח של המגנטיות של כדור הארץ. אם הוא יכול לנוע בחופשיות, בסוף תמיד פונה לכיוון הקוטב הצפוני של כדור הארץ, והשנייה - לכיוון הדרום. שני הקצוות של מגנט נקראים בקוטב הצפוני והדרומי, בהתאמה.

מגנטים יכולים להיות כמעט כל צורה: בר, פרסה, או טבעת מורכבת יותר. הם משמשים מכשירי חשמל. הקטבים של המגנטים מסומנים כמו: N (צפון) ו- S (דרום). בואו נדבר על איך הם פועלים.

משיכה ודחייה

בניגוד קטבים מגנטיים למשוך. זה שאנחנו יודעים מבית הספר. משיכת כמה חומר אחר, המגנט הראשון שעושה את זה מגנט חלש. כמו קטבים דוחים זה את זה (למרות שזה לא מובן מאליו כאטרקציה). מרגישים את ההשפעה של מגנט, ברזל ופלדה עצמם הופכים מגנטים, מקבלים את הקוטביות ההפוכה. זו הסיבה שהם נמשכים אליו. אבל אם שני מגנטים זהים עם "חיובים" שווים להגדיר קרובים זה לזה באותה קטבים, מה יקרה? צפו כוח דחייה יהיה שווה לכוח המשיכה שפועל בין שני קטבים מנוגדים, מותקן באותו מרחק זה מזה.

ההשפעה של מגנטיויות כפופות לא חומרים ברזלי בלבד. עם זאת, התופעה המגנטית הוא ציין ביותר בקלות מתכות טהורות. זו, למשל, ברזל, ניקל, קובלט.

תחומים

מתכות, אשר יכול להוות מקור השדה מגנטי מורכבות מגנטים קטנים מסולקים באופן אקראי בתוך החומר. הם מתמקדים פחות רק על שטחים קטנים, שנקראו תחומים, אשר ניתן לראות באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים. בעניין unmagnetized - כמו גם התחומים עצמם מכוונים לכיוונים שונים יש - השדה המגנטי הוא אפס. לכן, אין תכונות מגנטיות במקרה הזה הם לא נצפו. לפיכך, החומר רוכש את המאפיינים הנדרשים רק בתנאים מסוימים.

תהליך המגנטיזציה מורכב בעובדה כל התחומים נאלצים לעמוד בתור בכיוון אחד. כאשר הם מופעלים כראוי, מעשיהם מתווספים. חומר בכלל הופך למקור השדה המגנטי. אם בכל התחומים הם נעמדו בדיוק באותו כיוון, מגיע החומר גבול היכולת המגנטי שלו. חשוב לציין דפוס אחד. המגנטיזציה של החומר בסופו של דבר תהיה תלויה המגנטיזציה התחום. זה, בתורו, נקבע על ידי כמה האטומים הבודדים נמצאים בתוך התחום.

השדה המגנטי של כדור הארץ

השדה המגנטי של כדור הארץ כבר זמן למדוד במדויק ותאר, אבל עד כה זה לא יכול להיות מוסבר במלואו. במילים פשוטות מאוד זה יכול להיות מיוצג כאילו בין צפון הקטבים הגיאוגרפיים דרום הוא מגנט שטוח פשוט. זה גורם לחלק מן ההשפעות שנצפו. אבל זה לא מסביר את השינויים בעוצמת חריג מאוד, ואפילו לכיוון קווי השדה המגנטי של פני השטח של כדור הארץ, או מדוע מיליוני שנים המיקום של הקטבים המגנטיים הוא מול הנוכחי, ולא למה שהם, אמנם לאט, כל הזמן זז. לכן, כל דבר הוא יותר מסובך.

השדה המגנטי של כדור הארץ דגם

נתאר ביתר פירוט גרסה פשוטה. ב"כ במרכז המגנט ארוך, שטוח כדור הארץ כי יהיה מקור השדה המגנטי. מה צריך להיחשב אחר? חומר מגנטי על פני השטח של כדור הארץ צריך להיות ממוקם כך הקוטב שלהם מצביע צפונה, פנה בכיוון, שאנו מכנים בצפון (למעשה בקוטב הדרומי של מגנט דמיוני) ואת מוט אחד - בדרום (הקוטב הצפוני של מגנט).

הבנה של תהליכים פיזיקליים מורכבים גרימת קשיים מסוימים. ממגנטת האדמה וחתיכות ברזל מגנטיות קטנות הסבירו בקלות על ידי בהנחה כי קווי השדה המגנטיים (המכונים לעתים קרובות את הקווים של שטף מגנטי) לבוא מהקצה הצפוני של המגנט, ונכללים בדרום. זהו ייצוג מאוד שרירותי מיושם רק למען הנוחות, בדיוק כמו רוחב ואורך שימוש קווים המשורטטים על גבי מפה. עם זאת, זה עוזר לנו להבין מה המקור של השדה המגנטי של כדור הארץ.

קווי חשמל מגנט שטוח פשוט, עובר מקוטב אחד למשנהו וכיסוי מגנט כולו, יוצרים מעין גליל. הקווים של כוח באותו הכיוון, כפי שהוא נהדפו. הם תמיד להתחיל בקוטב מאותו הסוג והסיום בקוטב מסוג אחר, ואף פעם לא מצטלבים.

לסיכום

אז אנחנו לפתח נושא "מקור השדה המגנטי." כפי שאתה יכול לראות, זה די נרחב. שקלנו רק את המושגים הבסיסיים הקשורים לנושא זה.