Kust tekib magnetväli? Magnetväli ja selle omadused

Magnetvälja allikad on liigub elektrilaengud (voolud) . Vooluga juhte ümbritsevas ruumis tekib magnetväli, nagu ka liikumatuid elektrilaenguid ümbritsevas ruumis. elektriväli. Püsimagnetite magnetvälja tekitavad ka aine molekulide sees ringlevad elektrilised mikrovoolud (Ampère’i hüpotees).

Magnetvälja kirjeldamiseks on vaja tutvustada võimsuse omadus vektoriga sarnased väljad pinget elektriväli. Selline omadus on magnetinduktsiooni vektor Magnetilise induktsiooni vektor määrab magnetväljas vooludele või liikuvatele laengutele mõjuvad jõud.
Vektori positiivseks suunaks võetakse suund lõunapoolusest S vabalt magnetvälja paigaldatud magnetnõela põhjapoolusele N. Seega, uurides magnetvälja, voolu poolt loodud või püsimagnetiga, väikese magnetnõela abil on see võimalik igas ruumipunktis

Magnetvälja kvantitatiivseks kirjeldamiseks on vaja näidata meetodit mitte ainult
vektori suund aga ja selle moodul Magnetinduktsiooni vektori moodul on võrdne suhtega maksimaalne väärtus
Alalisvoolu juhtivale juhile mõjuv amprijõud voolutugevusele I juhis ja selle pikkus Δ l :

Amperjõud on suunatud risti magnetinduktsiooni vektori ja juhti läbiva voolu suunaga. Ampère'i jõu suuna määramiseks kasutatakse tavaliselt vasaku käe reegel: kui see on paigutatud vasak käsi nii et induktsioonijooned sisenevad peopessa ja väljasirutatud sõrmed on suunatud piki voolu, siis eraldatakse pöial näitab juhile mõjuva jõu suunda.

planeetidevaheline magnetväli

Kui planeetidevaheline ruum oleks vaakum, siis ainsad magnetväljad selles võiksid olla ainult Päikese ja planeetide väljad, samuti galaktilise päritoluga väli, mis ulatub mööda meie galaktika spiraalseid harusid. Sel juhul oleksid Päikese ja planeetide väljad planeetidevahelises ruumis äärmiselt nõrgad.
Tegelikult pole planeetidevaheline ruum vaakum, vaid see on täidetud Päikese poolt kiiratava ioniseeritud gaasiga (päikesetuul). Selle gaasi kontsentratsioon on 1-10 cm -3, tüüpilised kiirused jäävad vahemikku 300-800 km/s, temperatuur on ligi 10 5 K (tuletame meelde, et koroona temperatuur on 2×10 6 K).
päikeseline tuul on päikese koroonaplasma väljavool planeetidevahelisse ruumi. Maa orbiidi tasemel keskmine kiirus Päikesetuuleosakesed (prootonid ja elektronid) on umbes 400 km/s, osakeste arv on mitukümmend 1 cm 3 kohta.

Inglise teadlane William Gilbert, kuninganna Elizabethi õukonnaarst, näitas 1600. aastal esmakordselt, et Maa on magnet, mille telg ei lange kokku Maa pöörlemisteljega. Seetõttu on Maa ümber, nagu ka iga magneti ümber, magnetväli. 1635. aastal avastas Gellibrand, et Maa magnetväli on aeglaselt muutumas ning Edmund Halley viis läbi maailma esimese ookeanide magnetuuringu ja lõi esimesed maailma magnetkaardid (1702). 1835. aastal viis Gauss läbi Maa magnetvälja sfäärilise harmoonilise analüüsi. Ta lõi Göttingenis maailma esimese magnetobservatooriumi.

Paar sõna magnetkaartide kohta. Tavaliselt iga 5 aasta tagant kujutatakse magnetvälja jaotust Maa pinnal kolme või enama magnetelemendi magnetkaartidega. Igal neist kaartidest on joonistatud isoliinid, mida mööda antud elemendil on konstantne väärtus. Võrdse deklinatsiooniga jooni D nimetatakse isogonideks, kaldeid I nimetatakse isokliinideks, väärtusi täisjõud B - isodünaamilised jooned või isodüünid. Elementide H, Z, X ja Y isomagnetilisi jooni nimetatakse vastavalt horisontaal-, vertikaal-, põhja- või idakomponendi isoliinideks.

Tuleme tagasi joonise juurde. See näitab ringi nurga raadiusega 90°–d, mis kirjeldab Päikese asukohta maa pind. Arc suur ring, mis on tõmmatud läbi punkti P ja geomagnetilise pooluse B, lõikab seda ringi punktides H' n ja H' m , mis näitavad vastavalt Päikese asukohta punkti P geomagnetilise keskpäeva ja geomagnetilise kesköö hetkedel. Need hetked sõltuvad punkti P laiuskraad. Päikese asukohti kohalikul keskpäeval ja keskööl näitavad vastavalt punktid H n ja H m . Kui d on positiivne (põhjapoolkeral suvi), siis geomagnetilise päeva hommikupoolik ei võrdu õhtuse poolega. Kõrgetel laiuskraadidel võib geomagnetiline aeg olla suurema osa päevast tegelikust või keskmisest ajast väga erinev.
Aja- ja koordinaatsüsteemidest rääkides räägime ka magnetdipooli ekstsentrilisuse arvestamisest. Ekstsentriline dipool on alates 1836. aastast aeglaselt väljapoole (põhja ja läände) triivinud. Kas see on ületanud ekvaatoritasapinna? umbes 1862. Selle trajektoor radiaalprojektsioonil asub Gilberti saare piirkonnas aastal vaikne ookean

MAGNETVÄLJA TOIMING VOOLULE

Igas sektoris muutub päikesetuule kiirus ja osakeste tihedus süstemaatiliselt. Vaatlused rakettidega näitavad, et mõlemad parameetrid tõusevad sektori piiril järsult. Teise päeva lõpus pärast sektoripiiri ületamist on tihedus väga kiiresti ja seejärel kahe-kolme päeva pärast hakkab see aeglaselt suurenema. Päikesetuule kiirus väheneb aeglaselt teisel-kolmandal päeval pärast haripunkti saavutamist. Sektori struktuur ning kiiruse ja tiheduse kõikumised on tihedalt seotud magnetosfääri häiretega. Sektori struktuur on üsna stabiilne, nii et kogu voolumuster pöörleb koos Päikesega vähemalt mõne päikesepöörde jooksul, läbides Maast umbes iga 27 päeva järel.

Internetis on palju teemasid, mis on pühendatud magnetvälja uurimisele. Tuleb märkida, et paljud neist erinevad kooliõpikutes leiduvast keskmisest kirjeldusest. Minu ülesandeks on koguda ja süstematiseerida kogu vabalt saadaolev materjal magnetvälja kohta, et fokusseerida magnetvälja uut mõistmist. Magnetvälja ja selle omaduste uurimist saab teha mitmesuguste tehnikate abil. Näiteks raudviilide abil viis pädeva analüüsi läbi seltsimees Fatjanov aadressil http://fatyf.narod.ru/Addition-list.htm

Kineskoobi abil. Ma ei tea selle inimese nime, aga tean tema hüüdnime. Ta kutsub end "tuuleks". Kui kineskoobi juurde tuua magnet, tekib ekraanile "kärjepilt". Võib arvata, et "võrk" on kineskoobi ruudustiku jätk. See on magnetvälja visualiseerimise meetod.

Hakkasin uurima magnetvälja ferrofluidi abil. See on magnetiline vedelik, mis visualiseerib maksimaalselt kõiki magneti magnetvälja peensusi.

Artiklist "mis on magnet" saime teada, et magnet on fraktaliseeritud, st. meie planeedi vähendatud koopia, mille magnetgeomeetria on võimalikult identne lihtsa magnetiga. Planeet Maa on omakorda koopia sellest, millest ta tekkis – päikesest. Saime teada, et magnet on omamoodi induktiivne lääts, mis keskendub selle ruumalale kõik planeedi Maa globaalse magneti omadused. On vaja kasutusele võtta uued terminid, millega kirjeldame magnetvälja omadusi.

Induktsioonvool on vool, mis pärineb planeedi poolustelt ja läbib meid lehtri geomeetrias. Planeedi põhjapoolus on lehtri sissepääs, lõunapoolus planeedid on lehtri väljapääs. Mõned teadlased nimetavad seda voolu eeterlikuks tuuleks, öeldes, et see on "galaktilise päritoluga". Kuid see ei ole "eetertuul" ja olenemata sellest, mis eeter on, on see "induktsioonijõgi", mis voolab poolusest poolusele. Piksevalguses olev elekter on sama laadi kui pooli ja magneti koosmõjul tekkiv elekter.

Parim viis mõista, mis on magnetväli - teda näha. On võimalik mõelda ja teha lugematuid teooriaid, kuid mõistmise seisukohast füüsiline olemus nähtused on kasutud. Ma arvan, et kõik nõustuvad minuga, kui ma kordan sõnu, siis ma ei mäleta, kes, kuid sisuliselt on see, et parim kriteerium on kogemus. Kogemused ja rohkem kogemusi.

Kodus tegin lihtsaid katseid, kuid need võimaldasid mul paljustki aru saada. Lihtne silindriline magnet ... Ja ta keerutas seda nii ja naa. Valas sellele magnetvedelikku. Maksab infektsiooni, ei liigu. Siis meenus, et mingist foorumist lugesin, et kaks magnetit, mis on suletud alal samade pooluste poolt kokku surutud, tõstavad ala temperatuuri ja vastupidi alandavad vastaspoolustega. Kui temperatuur on väljade vastasmõju tagajärg, siis miks ei võiks see olla põhjus? Soojendasin magnetit 12-voldise "lühise" ja takisti abil, toetades kuumutatud takistit lihtsalt vastu magnetit. Magnet kuumenes ja magnetvedelik hakkas alguses tõmblema ning muutus seejärel täielikult liikuvaks. Magnetvälja ergastab temperatuur. Aga kuidas on, küsisin endalt, sest praimerites kirjutatakse, et temperatuur nõrgendab magneti magnetilisi omadusi. Ja see on tõsi, kuid see kagba "nõrgenemine" kompenseeritakse selle magneti magnetvälja ergastusega. Teisisõnu, magnetjõud ei kao, vaid muundub selle välja ergastusjõuks. Suurepärane Kõik pöörleb ja kõik pöörleb. Kuid miks on pöörleval magnetväljal just selline pöörlemisgeomeetria, mitte aga mõni muu? Esmapilgul on liikumine kaootiline, kuid kui vaadata läbi mikroskoobi, siis on näha, et selles liikumises süsteem on olemas. Süsteem ei kuulu kuidagi magneti juurde, vaid ainult lokaliseerib selle. Teisisõnu võib magnetit pidada energialäätseks, mis fokusseerib oma helitugevuse häiringuid.

Magnetvälja erutab mitte ainult temperatuuri tõus, vaid ka selle langus. Ma arvan, et õigem oleks öelda, et magnetvälja ergastab temperatuurigradient kui üks selle spetsiifilistest märkidest. Asi on selles, et magnetvälja struktuuris ei toimu nähtavat "ümberstruktureerimist". Selle magnetvälja piirkonda läbiva häire visualiseerimine on olemas. Kujutage ette häiret, mis liigub spiraalselt põhjapoolusest lõunasse läbi kogu planeedi ruumala. Seega magneti magnetväli = selle globaalse voolu lokaalne osa. Kas sa saad aru? Samas, ma ei ole kindel, millise lõimega... Aga fakt on see, et niit. Ja seal pole mitte üks oja, vaid kaks. Esimene on väline ja teine ​​on selle sees ja liigub koos esimesega, kuid pöörleb vastupidises suunas. Magnetväli ergastub temperatuurigradiendi tõttu. Kuid me moonutame taas olemust, kui ütleme "magnetväli on põnevil". Fakt on see, et see on juba põnevil. Kui rakendame temperatuurigradienti, moonutame selle ergastuse tasakaalustamatuse olekusse. Need. me mõistame, et ergastusprotsess on pidev protsess, milles magneti magnetväli paikneb. Gradient moonutab selle protsessi parameetreid nii, et optiliselt märkame erinevust selle normaalse ergastuse ja gradiendist põhjustatud ergastuse vahel.

Aga miks sisse püsiseisund Kas magneti magnetväli on paigal? EI, see on ka mobiilne, kuid liikuvate tugiraamide, näiteks meie, suhtes on see liikumatu. Me liigume ruumis selle Ra häiringuga ja meile tundub, et see liigub. Temperatuur, mida magnetile rakendame, tekitab selles fokuseeritavas süsteemis mingi lokaalse tasakaalustamatuse. Teatav ebastabiilsus ilmneb ruumilises võres, mis on kärgstruktuuriks. Mesilased ei ehita ju oma maju nullist, vaid nad jäävad oma ehitusmaterjaliga ruumi struktuuri ümber. Seega järeldan puhtalt eksperimentaalsetele vaatlustele tuginedes, et lihtsa magneti magnetväli on ruumivõre lokaalse tasakaalustamatuse potentsiaalne süsteem, milles, nagu arvata võis, pole kohta aatomitel ja molekulidel, mida on kunagi näinud Temperatuur on selles kohalikus süsteemis nagu "süütevõti", sisaldab tasakaalustamatust. AT Sel hetkel Uurin hoolikalt selle tasakaalustamatuse juhtimise meetodeid ja vahendeid.

Mis on magnetväli ja mille poolest see erineb elektromagnetväljast?

Mis on torsioon- või energiainformatsiooniline väli?

See kõik on üks ja sama, kuid lokaliseeritud erinevate meetoditega.

Praegune tugevus - on pluss ja tõrjuv jõud,

pinge on miinus ja külgetõmbejõud,

lühis või ütleme võre lokaalne tasakaalustamatus - sellele läbitungimisele tekib takistus. Või isa, poja ja püha vaimu läbipõimumine. Meenutagem, et metafoor "Aadam ja Eeva" on vana arusaam X- ja YG-kromosoomidest. Sest uue mõistmine on uus arusaam vanast. "Tugevus" – pidevalt pöörlevast Ra-st lähtuv keeristorm, jättes endast endast informatiivse põimituse. Pinge on teine ​​keeris, kuid Ra peamise keerise sees ja sellega kaasa liikudes. Visuaalselt võib seda kujutada kestana, mille kasv toimub kahe spiraali suunas. Esimene on väline, teine ​​on sisemine. Või üks enda sees ja päripäeva ja teine ​​endast väljas ja vastupäeva. Kui kaks keerist üksteisesse tungivad, moodustavad nad struktuuri, nagu Jupiteri kihid, mis liiguvad eri suundades. Jääb üle mõista selle läbitungimise mehhanismi ja tekkivat süsteemi.

2015. aasta orienteeruvad ülesanded

1. Leidke tasakaalustamata juhtimise meetodid ja vahendid.

2. Tehke kindlaks materjalid, mis kõige enam mõjutavad süsteemi tasakaalustamatust. Leidke lapse tabeli 11 järgi sõltuvus materjali olekust.

3. Kui midagi olend, oma olemuselt on sama lokaalne tasakaalustamatus, seetõttu tuleb seda "nägema". Ehk siis on vaja leida meetod inimese fikseerimiseks teistes sagedusspektrites.

4. Peamine ülesanne on visualiseerida mittebioloogilised sagedusspektrid, milles toimub pidev inimloomeprotsess. Näiteks analüüsime progressitööriista abil sagedusspektreid, mis ei sisaldu inimese tunnete bioloogilises spektris. Kuid me ainult registreerime need, kuid me ei saa neid "realeerida". Seetõttu me ei näe kaugemale, kui meie meeled suudavad mõista. Siin on minu oma peamine ülesanne 2015. aasta jaoks. Leia tehnika mittebioloogilise sagedusspektri tehniliseks teadvustamiseks, et näha inimese infobaasi. Need. tegelikult tema hing.

Eriline uuring on liikuv magnetväli. Kui valame magnetile ferrofluidi, võtab see enda alla magnetvälja mahu ja jääb paigale. Siiski peate kontrollima "Veteroki" kogemust, kus ta magneti monitori ekraanile tõi. Eeldatakse, et magnetväli on juba ergastatud olekus, kuid vedela kagba maht hoiab seda statsionaarses olekus. Aga ma pole veel kontrollinud.

Magnetvälja saab tekitada, rakendades magnetile temperatuuri või asetades magneti induktsioonmähisesse. Tuleb märkida, et vedelik ergastub ainult mähise sees oleva magneti teatud ruumilises asendis, moodustades mähise telje suhtes teatud nurga, mis on empiiriliselt leitav.

Olen teinud kümneid katseid liikuva ferrofluidiga ja seadnud endale eesmärgid:

1. Avaldage vedeliku liikumise geomeetria.

2. Tehke kindlaks parameetrid, mis mõjutavad selle liikumise geomeetriat.

3. Milline on vedeliku liikumise koht planeedi Maa globaalses liikumises.

4. Kas oleneb magneti ruumiline asend ja selle poolt omandatud liikumisgeomeetria.

5. Miks "paelad"?

6. Miks Ribbons Curl

7. Mis määrab lintide keerdumise vektori

8. Miks koonused nihkuvad ainult sõlmede abil, mis on kärje tipud, ja alati on keerdunud ainult kolm kõrvuti asetsevat linti.

9. Miks toimub koonuste nihkumine järsult, saavutades teatud "keerdumise" sõlmedes?

10. Miks on koonuste suurus võrdeline magnetile valatud vedeliku mahu ja massiga

11. Miks on koonus jagatud kaheks erinevaks sektoriks.

12. Mis on selle "eraldumise" koht planeedi pooluste vastastikmõju seisukohalt.

13. Kuidas vedeliku liikumise geomeetria sõltub kellaajast, aastaajast, päikese aktiivsusest, katsetaja kavatsusest, rõhust ja täiendavatest gradientidest. Näiteks järsk muutus "külm kuum"

14. Miks koonuste geomeetria identne Varji geomeetriaga - spetsiaalsed relvad naasvad jumalad?

15. Kas 5 automaatrelva eriteenistuste arhiivis on andmeid selle relvaliigi otstarbe, kättesaadavuse või näidiste säilitamise kohta.

16. Mida räägivad nende koonuste kohta erinevate salaorganisatsioonide roogitud teadmiste sahvrid ja kas käbide geomeetria on seotud Taaveti tähega, mille olemuseks on käbide geomeetria identsus. (Masonid, juudid, Vatikanid ja muud ebajärjekindlad koosseisud).

17. Miks on käbide seas alati liider. Need. koonus, mille peal on "kroon", mis "korraldab" enda ümber 5,6,7 koonuse liikumist.

koonus nihke hetkel. jerk. "... ainult tähte "G" liigutades jõuan temani "...

Mõiste "magnetväli" tähendab tavaliselt teatud energiaruumi, milles avalduvad magnetilise vastasmõju jõud. Need mõjutavad:

üksikained: ferrimagnetid (metallid - peamiselt malm, raud ja nende sulamid) ja nende ferriitide klass, olenemata olekust;

liikuvad elektrilaengud.

Füüsikalisi kehasid, millel on elektronide või muude osakeste kogumagnetmoment, nimetatakse püsimagnetid. Nende koostoime on näidatud pildil. jõu magnetliinid.

Need tekkisid pärast püsimagneti toomist tagakülg pappleht ühtlase kihi raudviilidega. Pildil on selge põhja- (N) ja lõunapooluse (S) märgistus koos jõujoonte suunaga nende orientatsiooni suhtes: väljapääs põhjapoolusest ja sissepääs lõunasse.

Kuidas tekib magnetväli

Magnetvälja allikad on:

püsimagnetid;

mobiilitasud;

ajas muutuv elektriväli.

Püsimagnetite toimega on tuttav iga lasteaialaps. Pidi ju juba külmkapile pilte-magneteid voolima, mis kõiksugu head-paremat pakkidelt võetud.

Liikuvatel elektrilaengutel on tavaliselt palju suurem magnetvälja energia kui. Seda näitavad ka jõujooned. Analüüsime nende kandmise reegleid sirge juht vooluga i.

Magnetjõujoon tõmmatakse voolu liikumisega risti olevale tasapinnale nii, et igas punktis on magnetnõela põhjapoolusele mõjuv jõud suunatud sellele joonele tangentsiaalselt. See loob liikuva laengu ümber kontsentrilised ringid.

Nende jõudude suund määratakse tuntud reegel parempoolse keermemähisega kruvi või klapp.

kere reegel

Kinnitus on vaja asetada koaksiaalselt vooluvektoriga ja pöörata käepidet nii, et edasi liikumine gimlet langes kokku selle suunaga. Siis jõudude orientatsioon magnetilised jooned kuvatakse nuppu keerates.

Rõngasjuhis pöörlev liikumine käepide langeb kokku voolu suunaga ja translatsiooniline - näitab induktsiooni suunda.

Magnetiline jõujooned alati lahkuda põhjapoolusest ja siseneda lõunasse. Need jätkuvad magneti sees ega ole kunagi avatud.

Magnetvälja vastasmõju reeglid

Erinevatest allikatest pärinevad magnetväljad liidetakse üksteisega, moodustades tekkiva välja.

Sel juhul tõmbuvad vastaspoolustega (N - S) magnetid üksteise külge ja samade poolustega (N - N, S - S) tõrjutakse. Pooluste vastastikuse mõju jõud sõltuvad nendevahelisest kaugusest. Mida lähemale poolused nihutatakse, seda suurem jõud tekib.

Magnetvälja peamised omadused

Need sisaldavad:

magnetinduktsiooni vektor (B);

magnetvoog (F);

vooluühendus (Ψ).

Välja mõju intensiivsust või jõudu hinnatakse väärtuse järgi magnetinduktsiooni vektor. See määratakse jõu "F" väärtusega, mis tekib läbi voolu "I" läbiva juhi pikkusega "l". B \u003d F / (I ∙ l)

Magnetinduktsiooni mõõtühik SI-süsteemis on Tesla (teadlase füüsiku mälestuseks, kes neid nähtusi uuris ja kirjeldas matemaatilised meetodid). Vene tehnilises kirjanduses tähistatakse seda "Tl" ja rahvusvahelises dokumentatsioonis kasutatakse sümbolit "T".

1 T on sellise ühtlase magnetvoo induktsioon, mis mõjub 1 njuutoni suuruse jõuga igale sirge juhi pikkuse meetrile, mis on risti välja suunaga, kui seda juhti läbib 1 amprine vool.

1Tl=1∙N/(A∙m)

Vektori B suund määratakse vasaku käe reegel.

Kui asetate vasaku käe peopesa magnetvälja nii, et põhjapooluse jõujooned sisenevad peopesale täisnurga all ja asetate neli sõrme juhis oleva voolu suunas, siis väljaulatuv pöial liigub. näitavad sellele juhile mõjuva jõu suunda.

Juhul, kui elektrivooluga juht ei asu magnetvälja joontega täisnurga all, on sellele mõjuv jõud võrdeline voolava voolu suuruse ja juhi pikkuse projektsiooni komponentosaga. vooluga risti asetsevale tasapinnale.

Elektrivoolule mõjuv jõud ei sõltu materjalidest, millest juht on valmistatud, ja selle ristlõike pindalast. Isegi kui seda juhti üldse pole ja liikuvad laengud hakkavad liikuma teises keskkonnas magnetpooluste vahel, siis see jõud ei muutu kuidagi.

Kui magnetvälja sees on vektoril B kõigis punktides sama suund ja suurus, siis peetakse sellist välja ühtlaseks.

Iga keskkond, millel on , mõjutab induktsioonivektori B väärtust.

Magnetvoog (F)

Kui arvestada magnetilise induktsiooni läbimist teatud ala S, siis selle piiridega piiratud induktsiooni nimetatakse magnetvooks.

Kui pindala on magnetinduktsiooni suuna suhtes mingi nurga α all kallutatud, siis magnetvoog väheneb ala kaldenurga koosinuse võrra. Selle maksimaalne väärtus tekib siis, kui ala on selle läbiva induktsiooniga risti. Ф=В·S

Magnetvoo mõõtühik on 1 veeber, mis määratakse 1 tesla induktsiooni läbimise teel läbi 1 ruutmeetri suuruse ala.

Flux ühendus

Seda terminit kasutatakse magnetvoo koguhulga saamiseks, mis tekib teatud arvust magneti pooluste vahel asuvatest voolu juhtivatest juhtidest.

Juhul, kui mähise mähist läbib sama vool I keerdude arvuga n, nimetatakse kõigi keerdude kogu (seotud) magnetvoogu vooühenduseks Ψ.

Ψ = n F . Vooluühenduse ühik on 1 veebel.

Kuidas tekib vahelduvast elektrilisest magnetväli

Elektromagnetväli, mis interakteerub elektrilaengute ja magnetmomentidega kehadega, on kahe välja kombinatsioon:

elektriline;

magnetiline.

Need on omavahel seotud, kujutavad endast üksteise kombinatsiooni ja kui üks aja jooksul muutub, tekivad teises teatud kõrvalekalded. Näiteks kolmefaasilises generaatoris vahelduva sinusoidse elektrivälja loomisel moodustub sama magnetväli samaaegselt sarnaste vahelduvate harmooniliste omadustega.

Ainete magnetilised omadused

Seoses interaktsiooniga välise magnetväljaga jagunevad ained:

antiferromagnetid tasakaalustatud magnetmomentidega, mille tõttu tekib keha väga väike magnetiseerumisaste;

diamagnetid, millel on omadus magnetiseerida sisemist välja välise mõju vastu. Kui välist välja pole, siis neil ei ole magnetilisi omadusi;

paramagnetid, millel on sisevälja magnetiseerimise omadused välisvälja suunas, millel on väike aste;

ferromagnetid, millel on magnetilised omadused ilma rakendatud välisväljata temperatuuril alla Curie punkti;

ferrimagnetid, mille magnetmomendid on tasakaalustamata suuruse ja suunaga.

Kõik need ainete omadused on leidnud kaasaegses tehnoloogias erinevaid rakendusi.

Magnetahelad

Kõik trafod, induktiivsused, elektrimasinad ja paljud muud seadmed töötavad baasil.

Näiteks töötavas elektromagnetis läbib magnetvoog tugevate mitteferromagnetiliste omadustega ferromagnetilistest terastest ja õhust valmistatud magnetahelat. Nende elementide kombinatsioon moodustab magnetahela.

Enamiku elektriseadmete konstruktsioonis on magnetahelad. Lisateavet selle kohta leiate sellest artiklist -

Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt tekkis see umbes 4,5 miljardit aastat tagasi ja sellest hetkest alates ümbritseb meie planeeti magnetväli. See mõjutab kõike Maal, sealhulgas inimesi, loomi ja taimi.

Magnetväli ulatub umbes 100 000 km kõrgusele (joonis 1). See suunab kõrvale või püüab kinni päikesetuuleosakesed, mis on kahjulikud kõigile elusorganismidele. Need laetud osakesed moodustavad Maa kiirgusvööndi ja kogu maalähedase ruumi piirkonda, kus nad asuvad, nimetatakse magnetosfäär(Joonis 2). Maa Päikese poolt valgustatud küljelt piirab magnetosfääri sfääriline pind, mille raadius on umbes 10-15 Maa raadiust, ja vastasküljel on see piklik komeedisabana kuni mitme tuhande kaugusele. Maa raadiused, moodustades geomagnetilise saba. Magnetosfäär on planeetidevahelisest väljast eraldatud üleminekupiirkonnaga.

Maa magnetpoolused

Maa magneti telg on maa pöörlemistelje suhtes 12° kallutatud. See asub Maa keskpunktist umbes 400 km kaugusel. Punktid, kus see telg lõikub planeedi pinnaga, on magnetpoolused. Maa magnetpoolused ei lange kokku tõeliste geograafiliste poolustega. Praegu on magnetpooluste koordinaadid järgmised: põhja - 77 ° N.L. ja 102° W; lõuna - (65 ° S ja 139 ° E).

Riis. 1. Maa magnetvälja struktuur

Riis. 2. Magnetosfääri ehitus

Nimetatakse jõujooni, mis kulgevad ühest magnetpoolusest teise magnetilised meridiaanid. Magnetiliste ja geograafiliste meridiaanide vahel moodustub nurk, nn magnetiline deklinatsioon. Igal paigal Maal on oma kaldenurk. Moskva piirkonnas on deklinatsiooninurk ida pool 7° ja Jakutskis umbes 17° läände. See tähendab, et kompassi põhjaots kaldub Moskvas kõrvale T võrra Moskvat läbivast geograafilisest meridiaanist paremale ja Jakutskis - 17 ° võrra vasakule vastavast meridiaanist.

Vabalt rippuv magnetnõel asub horisontaalselt ainult magnetekvaatori joonel, mis ei kattu geograafilise joonega. Kui liigute magnetekvaatorist põhja poole, langeb noole põhjaots järk-järgult. Nurka, mille moodustavad magnetnõel ja horisontaaltasapind, nimetatakse magnetiline kalle. Magnetpooluse põhja- ja lõunapoolusel on magnetiline kalle suurim. See võrdub 90°-ga. Põhja-magnetpoolusel paigaldatakse vabalt rippuv magnetnõel vertikaalselt põhjaotsaga allapoole ja lõunapoolsel magnetpoolusel läheb selle lõunaots alla. Seega näitab magnetnõel maapinna kohal olevate magnetvälja joonte suunda.

Aja jooksul muutub magnetpooluste asend maapinna suhtes.

Magnetpooluse avastas maadeavastaja James C. Ross 1831. aastal, sadade kilomeetrite kaugusel selle praegusest asukohast. Aastas liigub ta keskmiselt 15 km. AT viimased aastad magnetpooluste liikumiskiirus on hüppeliselt suurenenud. Näiteks Põhja-magnetpoolus liigub praegu kiirusega umbes 40 km aastas.

Maa magnetpooluste ümberpööramist nimetatakse magnetvälja inversioon.

Sest geoloogiline ajalugu meie planeedil on maapealne magnetväli oma polaarsust muutnud rohkem kui 100 korda.

Magnetvälja iseloomustab intensiivsus. Mõnel pool Maal kalduvad magnetvälja jooned normaalsest väljast kõrvale, moodustades kõrvalekaldeid. Näiteks Kurski magnetanomaalia (KMA) piirkonnas on väljatugevus tavapärasest neli korda suurem.

Maa magnetväljas toimuvad ööpäevased muutused. Nende Maa magnetvälja muutuste põhjuseks on kõrgel kõrgusel atmosfääris liikuvad elektrivoolud. Neid nimetatakse päikesekiirgus. Päikesetuule toimel Maa magnetväli moondub ja omandab Päikesest lähtuva suuna "saba", mis ulatub sadade tuhandete kilomeetrite kaugusele. Päikesetuule tekkimise peamiseks põhjuseks, nagu me juba teame, on aine grandioossed väljapaiskumised Päikese kroonist. Maa poole liikudes muutuvad need magnetpilvedeks ja toovad kaasa tugevaid, kohati äärmuslikke häireid Maal. Eriti tugevad Maa magnetvälja häired - magnettormid. Mõned magnettormid algavad ootamatult ja peaaegu samaaegselt kogu Maal, teised aga arenevad järk-järgult. Need võivad kesta tunde või isegi päevi. Tihti tekivad magnettormid 1-2 päeva pärast päikesepõletust, mis on tingitud Maa läbimisest läbi Päikese poolt väljapaisatud osakeste voo. Viiteaja põhjal hinnatakse sellise korpuskulaarse voolu kiiruseks mitu miljonit km/h.

Tugevate magnettormide ajal on telegraafi, telefoni ja raadio normaalne töö häiritud.

Magnettorme täheldatakse sageli laiuskraadil 66–67° (vööndis aurorad) ja esinevad samaaegselt auroratega.

Maa magnetvälja struktuur varieerub sõltuvalt piirkonna laiuskraadist. Magnetvälja läbilaskvus pooluste suunas suureneb. Eespool polaaralad magnetvälja jooned on maapinnaga enam-vähem risti ja on lehtrikujulise konfiguratsiooniga. Nende kaudu tungib osa päevapoolsest päikesetuulest magnetosfääri ja sealt edasi atmosfääri ülakihti. Magnetosfääri sabaosakesed tormavad siia ka magnettormide ajal, jõudes põhja- ja lõunapoolkera kõrgetel laiuskraadidel atmosfääri ülemiste kihtide piiridesse. Just need laetud osakesed põhjustavad siin aurorasid.

Niisiis, magnettormid ja igapäevased muutused magnetväljas on seletatavad, nagu oleme juba teada saanud, päikesekiirgusega. Mis on aga peamine põhjus, mis tekitab Maa püsimagnetismi? Teoreetiliselt õnnestus tõestada, et 99% Maa magnetväljast on põhjustatud planeedi sees peidetud allikatest. Peamine magnetväli on tingitud Maa sügavustes asuvatest allikatest. Neid võib laias laastus jagada kahte rühma. Enamik neist on seotud protsessidega maa tuumas, kus elektrit juhtiva aine pideva ja korrapärase liikumise tulemusena tekib elektrivoolude süsteem. Teine on seotud sellega, et maakoore kivimid, olles magnetiseeritud peamise elektrivälja (südamiku välja) toimel, loovad oma magnetvälja, mis lisandub südamiku magnetväljale.

Lisaks Maad ümbritsevale magnetväljale on veel teisigi välju: a) gravitatsiooniline; b) elektriline; c) termiline.

Gravitatsiooniväli Maad nimetatakse gravitatsiooniväljaks. See on suunatud piki loodijoont, mis on geoidi pinnaga risti. Kui Maal oleks pöördeellipsoid ja massid jaguneksid selles ühtlaselt, siis oleks sellel normaalne gravitatsiooniväli. Reaalse ja teoreetilise gravitatsioonivälja intensiivsuse erinevus seisneb gravitatsiooni anomaalias. Erinevate materjalide koostis, tihedus kivid põhjustada neid anomaaliaid. Kuid võimalikud on ka muud põhjused. Neid saab seletada järgmise protsessiga – tahke ja suhteliselt kerge maakoore tasakaal raskemal ülemisel vahevööl, kus katvate kihtide rõhk ühtlustub. Need hoovused põhjustavad tektoonilisi deformatsioone, litosfääri plaatide liikumist ja loovad seeläbi Maa makroreljeefi. Gravitatsioon hoiab Maa peal atmosfääri, hüdrosfääri, inimesi, loomi. Protsesside uurimisel tuleb arvestada gravitatsioonijõuga geograafiline ümbrik. Mõiste " geotropism”nimetatakse taimeorganite kasvuliigutusi, mis raskusjõu mõjul tagavad alati primaarse juure vertikaalse kasvusuuna Maa pinnaga risti. Gravitatsioonibioloogia kasutab taimi katseobjektidena.

Kui gravitatsiooni ei arvestata, on võimatu arvutada algandmeid rakettide ja kosmoselaevad, teha maagimineraalide gravimeetrilist uurimist ja lõpuks on see võimatu edasine areng astronoomia, füüsika ja muud teadused.

magnetväli nimetatakse ainest erinevaks eriliigiks aineks, mille kaudu kandub magneti toime teistele kehadele.

Magnetväli esineb liikuvaid elektrilaenguid ja püsimagneteid ümbritsevas ruumis. See mõjutab ainult liikuvaid laenguid. Elektromagnetiliste jõudude mõjul kalduvad liikuvad laetud osakesed kõrvale

Algsest rajast väljaga risti olevas suunas.

Magnet- ja elektriväljad on lahutamatud ja moodustavad koos ühtse elektromagnetvälja. Igasugune muutus elektriväli viib magnetvälja ilmnemiseni ja vastupidi, iga magnetvälja muutusega kaasneb elektrivälja ilmumine. Elektromagnetväli levib valguse kiirusel, s.o 300 000 km/s.

Püsimagnetite ja elektromagnetite mõju ferromagnetilistele kehadele, magnetite pooluste olemasolu ja lahutamatu ühtsus ning nende vastastikmõju on hästi teada (vastaspoolused tõmbuvad, nagu poolused tõrjuvad). Samamoodi

Maa magnetpoolustega nimetatakse magnetite pooluseid põhja ja lõuna.

Magnetvälja kujutatakse visuaalselt magnetiliste jõujoontega, mis määravad magnetvälja suuna ruumis (joon..1). Neil ridadel pole ei algust ega lõppu, s.t. on suletud.

Sirge juhi magnetvälja jõujooned on traati ümbritsevad kontsentrilised ringid. Mida tugevam on vool, seda tugevam on magnetväli juhtme ümber. Kui liigute voolu juhtivast juhtmest eemale, siis magnetväli nõrgeneb.

Magnetit või elektromagnetit ümbritsevas ruumis suund alates põhjapoolusest lõunasse. Mida tugevam on magnetväli, seda suurem on jõujoonte tihedus.

Määratakse magnetvälja jõujoonte suund kere reegel:.

Riis. 1. Magnetite magnetväli:

a - otsene; b - hobuseraua

Riis. 2. Magnetväli:

a - sirge traat; b - induktiivne mähis

Kui keerate kruvi sisse voolu suunas, siis magnetilised magnetjõujooned on suunatud piki kruvi (joonis 2 a)

Tugevama magnetvälja saamiseks kasutatakse traadi mähistega induktiivpooli. Sel juhul magnetväljad lisanduvad induktiivpooli üksikud pöörded ja nende jõujooned ühinevad ühiseks magnetvooks.

Induktiivpoolist väljuvad magnetvälja jooned

otsas, kus vool on suunatud vastupäeva, st see ots on põhja magnetpoolus (joon. 2, b).

Kui induktiivpooli voolu suund muutub, muutub ka magnetvälja suund.