Sirgejuhi magnetinduktsioon. Vooluga sirge juhi magnetväli

Vaatleme sirget juhti (joonis 3.2), mis on osa suletud elektriahelast. Biot-Savart-Laplace'i seaduse järgi magnetinduktsiooni vektor
punktis loodud väli AGA element vooluga juht I, omab tähendust
, kus - vektorite vaheline nurk ja . Kõigi kruntide jaoks selle juhi vektorid ja asetsevad joonise tasapinnal, seega punktis AGA kõik vektorid
loodud iga jaotise poolt , mis on suunatud joonise tasapinnaga risti (meile). Vektor on määratud väljade superpositsiooni põhimõttega:

,

selle moodul on:

.

Tähistage kaugust punktist AGA dirigendile . Mõelge juhi osale
. Ühest punktist AGA joonistada kaar FROMD raadius ,
on väike, nii et
ja
. Jooniselt on näha, et
;
, aga
(CD=
) Seetõttu on meil:

.

Sest saame:

kus ja - juhi äärmiste punktide nurga väärtused MN.

Kui dirigent on lõpmata pikk, siis
,
. Siis

induktsioon lõpmatult pika magnetvälja igas punktis sirge juht vooluga on pöördvõrdeline lühima vahemaaga sellest punktist juhini.

3.4. Ringvoolu magnetväli

Kaaluge ringikujuline mähis raadius R mida läbib vool I (Joonis 3.3) . Biot-Savart-Laplace'i seaduse järgi induktsioon
punktis loodud väli O element vooluga mähis on võrdne:

,

ja
, sellepärast
ja
. Seda öeldes saame:

.

Kõik vektorid
suunatud joonise tasapinnaga risti meie poole, seega induktsioon

pinget
.

Lase S- ringikujulise mähisega kaetud ala,
. Seejärel magnetiline induktsioon vooluga ringikujulise pooli telje suvalises punktis:

,

kus on kaugus punktist pooli pinnani. On teada, et
on pooli magnetmoment. Selle suund langeb kokku vektoriga mis tahes punktis pooli teljel, nii et
ja
.

Väljend jaoks välimuselt sarnane elektrilise nihke avaldisega välja punktides, mis asuvad elektridipooli teljel sellest piisavalt kaugel:

.

Seetõttu peetakse rõnga voolu magnetvälja sageli mõne tingimusliku "magnetdipooli" magnetväljaks, positiivseks (põhja)pooluseks peetakse pooli tasandi külge, kust magnetvälja. jõujooned välja minema ja negatiivne (lõunapoolne) - see, millesse nad sisenevad.

Suvalise kujuga vooluahela jaoks:

,

kus - elemendi välisnormaali ühikvektor pinnad S, piiratud kontuur. Lameda kontuuri korral pind S – lamedad ja kõik vektorid vaste.

3.5. Solenoidi magnetväli

Solenoid on silindriline mähis, millel on suur hulk traadi keerdu. Solenoidi poolid moodustavad spiraali. Kui pöörded asetsevad tihedalt, võib solenoidi vaadelda kui järjestikku ühendatud ringvoolude süsteemi. Nendel pööretel (vooludel) on sama raadius ja ühine telg (joon. 3.4).

Mõelge solenoidi lõigule piki selle telge. Punktiga ringid tähistavad hoovusi, mis tulevad joonise tasapinna tagant meile, ja ristiga ring - voolud, mis väljuvad joonise tasapinnast, meie poolt. L on solenoidi pikkus, n – pöörete arv solenoidi pikkuseühiku kohta; - R- pöörderaadius. Mõelge punktile AGA lamades teljel
solenoid. On selge, et magnetiline induktsioon selles punktis on suunatud piki telge
ja võrdne algebraline summa selles punktis tekitatud magnetväljade induktsioon kõigi pöördetega.

Joonista punktist AGA raadius - vektor mis tahes lõimele. See raadiuse vektor moodustub koos teljega
nurk α . Seda mähist läbiv vool tekitab punktis AGA induktsiooniga magnetväli

.

Mõelge väikesele alale
solenoid, sellel on
pöördeid. Need pöörded luuakse punktis AGA magnetväli, mille induktsioon

.

On selge, et kaugus piki telge punktist AGA saidile
võrdub
; siis
.Ilmselt
, siis

Kõigi punktis pöörete tekitatud väljade magnetiline induktsioon AGA on võrdne

Magnetvälja tugevus punktis AGA
.

Jooniselt 3. 4 leiame:
;
.

Seega sõltub magnetinduktsioon punkti asukohast AGA solenoidi teljel. Ta on

maksimaalne solenoidi keskel:

.

Kui a L>> R, siis võib solenoidi lugeda sel juhul lõpmatult pikaks
,
,
,
; siis

;
.

Pika solenoidi ühes otsas
,
või
;
,
,
.

kus r on kaugus juhi teljest punktini.

Ampere'i oletuse kohaselt on igas kehas mikroskoopilised voolud (mikrovoolud), mis on tingitud elektronide liikumisest aatomites. Nad loovad oma magnetvälja ja navigeerivad makrovoolude magnetväljades. Makrovool on elektrivoolu või potentsiaalide erinevuse mõjul juhis olev vool. Magnetilise induktsiooni vektor iseloomustab tekkivat magnetvälja, mida tekitavad kõik makro- ja mikrovoolud. Makrovoolude magnetvälja kirjeldab ka intensiivsusvektor . Homogeense isotroopse keskkonna korral on magnetinduktsiooni vektor intensiivsusvektoriga seotud suhtega

(5)

kus μ 0 - magnetkonstant; μ on keskkonna magnetiline läbilaskvus, mis näitab, mitu korda makrovoolude magnetväli tugevneb või nõrgeneb keskkonna mikrovoolude tõttu. Teisisõnu näitab μ, mitu korda on magnetvälja induktsioonivektor keskkonnas suurem või väiksem kui vaakumis.

Magnetvälja tugevuse ühik on A/m. 1A/m - sellise välja intensiivsus, mille magnetiline induktsioon vaakumis on võrdne
Tl. Maa on tohutu sfääriline magnet. Maa magnetvälja mõju tuvastatakse selle pinnal ja ümbritsevas ruumis.

Maa magnetpoolus on selle pinna punkt, kus vertikaalselt asetseb vabalt rippuv magnetnõel. Magnetpooluste positsioonid muutuvad pidevalt, mis on tingitud meie planeedi sisemisest struktuurist. Seetõttu ei lange magnetpoolused geograafiliste poolustega kokku. Maa magnetvälja lõunapoolus asub Ameerika põhjarannikul ja põhjapoolus Antarktikas. Maa magnetvälja jõujoonte skeem on näidatud joonisel fig. 5 (punktiirjoon tähistab Maa pöörlemistelge): - magnetvälja induktsiooni horisontaalkomponent; N r , S r - Maa geograafilised poolused; N, S - Maa magnetpoolused.

Maa magnetvälja jõujoonte suund määratakse magnetnõela abil. Kui riputate magnetnõela vabalt üles, seatakse see jõujoone puutuja suunas. Kuna magnetpoolused asuvad Maa sees, ei ole magnetnõel seatud horisontaalselt, vaid horisondi tasapinna suhtes mingi nurga α alla. Seda nurka α nimetatakse magnetiliseks kaldeks. Magnetpoolusele lähenedes nurk α suureneb. Vertikaaltasandit, millel nool asub, nimetatakse magnetmeridiaani tasapinnaks ja nurgaks magnetiliste ja geograafiliste meridiaanide vahel - magnetiline deklinatsioon. Magnetvälja võimsuskarakteristikuks, nagu juba märgitud, on magnetinduktsioon B. Selle väärtus on väike ja varieerub vahemikus 0,42∙10 -4 T ekvaatoril kuni 0,7∙10 -4 T magnetpooluste juures.

Maa magnetvälja induktsioonivektori võib jagada kaheks komponendiks: horisontaalseks ja vertikaalne
(joonis 5). Vertikaalteljele kinnitatud magnetnõel on seatud Maa horisontaalkomponendi suunas . Magnetiline deklinatsioon , kalle α ja magnetvälja horisontaalkomponent on Maa magnetvälja peamised parameetrid.

Tähendus määratakse magnetomeetrilise meetodiga, mis põhineb mähise magnetvälja vastasmõjul magnetnõelaga. Seade, mida nimetatakse puutujakompassiks, on väike kompass (kraadideks jagatud jäsemega kompass), mis on paigaldatud isoleeritud traadi mitme pöörde mähisesse 1.

Mähis asub vertikaalsel tasapinnal. See loob täiendava magnetvälja k (seadmel on näidatud mähise läbimõõt ja pöörete arv).

Mähise keskele asetatakse magnetnõel 2. See peab olema väike, et selle poolustele mõjuvat induktsiooni saaks pidada võrdseks ringvoolu keskpunkti induktsiooniga. Mähise kontuuri tasapind on seatud nii, et see langeb kokku noole suunaga ja on risti maavälja horisontaalkomponendiga r. Mõju all r Maa induktsiooniväli ja pooli noole induktsiooniväli on seatud tulemuseks oleva induktsiooni suunas R(joon. 6 a, b).

Jooniselt fig. 6 näitab seda

(6)

Mähise magnetvälja induktsioon keskel -

7)

kus N on pooli keerdude arv; I on seda läbiv vool; R on pooli raadius. (6) ja (7) järeldub, et

(8)

Oluline on mõista, et valem (8) on ligikaudne, s.t. see on õige ainult siis, kui magnetnõela suurus on palju väiksem kui kontuuri raadius R. Minimaalne mõõtmisviga fikseeritakse nõela läbipaindenurgal ≈45°. Vastavalt sellele valitakse puutujakompassi mähises olev voolutugevus.

Töökäsk

Paigaldage puutujakompassi mähis nii, et selle tasapind langeks kokku magnetnõela suunaga.

Pange vooluahel kokku vastavalt skeemile (joonis 7).

3. Lülitage vool sisse ja mõõtke läbipaindenurgad noole otstes
ja
. Sisestage andmed tabelisse. Seejärel muutke lüliti P abil voolu suund vastupidiseks ilma voolu suurust muutmata ja mõõtke noole mõlemas otsas kõrvalekalde nurki.
ja
uuesti. Sisestage andmed tabelisse. Seega kõrvaldatakse viga nurga määramisel, mis on seotud puutujakompassi tasandi ja magnetmeridiaani tasapinna mittevastavusega. Arvutama

Mõõtmistulemused I ja sisestage tabelisse 1.

Tabel 1

Arvuta vt. valemi järgi

kus n on mõõtmiste arv.

Leidke valemi abil koguvea usalduspiir

,

Kus
- Üliõpilaste koefitsient (at = 0,95 ja n = 5
=2,8).

Kirjutage tulemused avaldisena

.

testi küsimused

Mis on magnetvälja induktsioon? Mis on selle mõõtühik? Kuidas määratakse magnetinduktsiooni vektori suund?

Mida nimetatakse magnetvälja tugevuseks? Milline on selle seos magnetinduktsiooniga?

Sõnastage Biot-Savart-Laplace'i seadus, arvutage selle põhjal magnetvälja induktsioon ringvoolu keskmes, alalisvooluvälja ja solenoidi induktsioon.

Kuidas määratakse alalis- ja ringvoolude magnetvälja induktsiooni suund?

Mis on magnetväljade superpositsiooni põhimõte?

Millist välja nimetatakse keerisväljaks?

Sõnastage Ampère'i seadus.

Räägi meile Maa magnetvälja põhiparameetritest.

Kuidas saate määrata Maa magnetvälja joonte suunda?

Miks on kasulikum mõõta magnetvälja induktsiooni horisontaalkomponenti osuti kõrvalekalde nurga all 45°?

LAB nr 7

Võtke kaasa magnetnõel, siis kipub see olema risti juhi telge ja noole pöörlemiskeskust läbiva tasapinnaga. See näitab, et noolele mõjuvad eriüksused, mida kutsutakse magnetjõud. Lisaks magnetnõelale mõjule mõjutab magnetväli liikuvaid laetud osakesi ja voolu juhtivaid juhte, mis on magnetväljas. Magnetväljas liikuvates juhtides või vahelduvas magnetväljas statsionaarsetes juhtides on induktiivne elektromotoorjõud(e.d.s.).

Magnetväli

Vastavalt ülaltoodule saame anda magnetvälja järgmise definitsiooni.

Magnetväli on üks kahest küljest elektromagnetväli, mida erutavad liikuvate osakeste elektrilaengud ja elektrivälja muutus ning mida iseloomustab liikuvate nakatunud osakeste ja seega ka elektrivoolude mõju.

Kui lasta papist läbi jäme juht ja lasta sellest läbi elektrivool, siis kartongile puistatud terasviilud paiknevad ümber juhi kontsentriliste ringidena, mis antud juhul on nn magnetinduktsiooni jooned (joonis 1). ). Saame pappi juhtmest üles või alla liigutada, kuid terasviilide asukoht ei muutu. Seetõttu tekib juhi ümber kogu selle pikkuses magnetväli.

Kui panna papile väikesed magnetnooled, siis juhis voolu suunda muutes on näha, et magnetnooled pöörduvad (joonis 2). See näitab, et magnetiliste induktsiooniliinide suund muutub koos juhi voolu suunaga.

Vooluga juhi ümber paiknevatel magnetinduktsiooniliinidel on järgmised omadused: 1) sirgjoonelise juhi magnetinduktsiooni jooned on kontsentriliste ringide kujul; 2) mida lähemal juhile, seda tihedamad on magnetinduktsiooni jooned; 3) magnetinduktsioon (välja intensiivsus) sõltub juhi voolu suurusest; 4) magnetinduktsiooni joonte suund sõltub voolu suunast juhis.

Voolu suuna näitamiseks jaotises näidatud juhis võetakse kasutusele sümbol, mida kasutame edaspidi. Kui asetame mõtteliselt juhi sisse noole voolu suunas (joonis 3), siis juhis, milles vool on suunatud meist eemale, näeme noole sulestiku (risti) saba; kui vool on suunatud meie poole, siis näeme noole (punkti) otsa.

Joonis 3 Sümbol voolu suund juhtides

Kinnitusreegel võimaldab teil määrata magnetiliste induktsiooniliinide suuna voolu juhtiva juhtme ümber. Kui parempoolse keermega klapp (korgitser) liigub voolu suunas edasi, siis langeb käepideme pöörlemissuund kokku juhtme ümber paiknevate magnetinduktsiooni joonte suunaga (joonis 4).

Voolu juhtiva juhi magnetvälja sisestatud magnetnõel asub piki magnetinduktsiooni jooni. Seetõttu võite selle asukoha määramiseks kasutada ka "kinnitusreeglit" (joonis 5). Magnetväli on elektrivoolu üks olulisemaid ilminguid ja seda ei saa saada iseseisvalt ja voolust eraldi.

Joonis 4. Magnetiliste induktsiooniliinide suuna määramine ümber voolu juhtiva juhtme vastavalt "kinnituse reeglile"	Joonis 5. Vooluga juhile toodud magnetnõela kõrvalekallete suuna määramine vastavalt "kinnituse reeglile"

Magnetiline induktsioon

Magnetvälja iseloomustab magnetilise induktsiooni vektor, millel on seetõttu ruumis teatud suurus ja suund.

Magnetinduktsiooni kvantitatiivse ekspressiooni katseandmete üldistamise tulemusena määrasid Biot ja Savart (joonis 6). Mõõtes erineva suuruse ja kujuga elektrivoolude magnetvälju magnetnõela kõrvalekalde järgi, jõudsid mõlemad teadlased järeldusele, et iga vooluelement loob endast teatud kaugusel magnetvälja, mille magnetiline induktsioon on Δ B on otseselt võrdeline pikkusega Δ l see element, voolava voolu hulk I, siinus nurga α voolu suuna ja raadiusvektori vahel, mis ühendab meiega huvipakkuvat väljapunkti antud vooluelemendiga ja on pöördvõrdeline selle raadiusvektori pikkuse ruuduga r:

kus K on koefitsient, mis sõltub kandja magnetilistest omadustest ja valitud ühikute süsteemist.

MKSA absoluutses praktilises ratsionaliseeritud üksuste süsteemis

kus µ 0 - vaakummagnetiline läbilaskvus või magnetkonstant ISS-süsteemis:

µ 0 \u003d 4 × π × 10 -7 (henry / meeter);

Henry (härra) on induktiivsuse ühik; üks härra = 1 ohm × sek.

µ – suhteline magnetiline läbilaskvus on mõõtmeteta koefitsient, mis näitab, mitu korda on antud materjali magnetiline läbilaskvus suurem vaakumi magnetilisest läbilaskvusest.

Magnetinduktsiooni mõõtme saab leida valemiga

Volt-sekundit tuntakse ka kui weber (wb):

Praktikas on magnetilise induktsiooni ühik väiksem - gauss (gs):

Biot Savarti seadus võimaldab arvutada lõpmata pika sirge juhi magnetinduktsiooni:

kus a- kaugus juhist kuni magnetilise induktsiooni määramise punktini.

Magnetvälja tugevus

Magnetinduktsiooni ja toote suhe magnetiline läbilaskvusµ × µ 0 nimetatakse magnetvälja tugevus ja on tähistatud tähega H:

B = H × µ × µ 0 .

Viimane võrrand seostab kahte magnetilist suurust: induktsiooni ja magnetvälja tugevust.

Leiame mõõtme H:

Mõnikord kasutavad nad teistsugust magnetvälja tugevuse mõõtühikut - oersted (ee):

1 ee = 79,6 a/m ≈ 80 a/m ≈ 0,8 a/cm .

Magnetvälja tugevus H, samuti magnetinduktsiooni B, on vektorsuurus.

Nimetatakse sirget puutujat, mille iga punkti kattub magnetinduktsiooni vektori suunaga magnetilise induktsiooni joon või magnetiline induktsioonliin.

magnetvoog

Magnetinduktsiooni ja välja suunaga risti oleva ala suuruse (magnetinduktsiooni vektor) korrutist nimetatakse magnetinduktsiooni vektori voog või lihtsalt magnetvoog ja seda tähistatakse tähega F:

F = B × S .

Magnetvoo mõõde:

see tähendab, et magnetvoogu mõõdetakse volt-sekundites või weberites.

Magnetvoo peenem ühik on maxwell (Prl):

1 wb = 108 Prl.
1Prl = 1 gs× 1 cm 2.

Video 1. Ampere'i hüpotees

Video 1. Ampere'i hüpotees

Video 2. Magnetism ja elektromagnetism

USE kodifitseerija teemad: magnetite vastastikmõju, juhi magnetväli vooluga.

Aine magnetilised omadused on inimestele teada olnud pikka aega. Magnetid on saanud oma nime iidse Magnesia linna järgi: selle läheduses oli laialt levinud mineraal (hiljem nimetati magnetiliseks rauamaagiks või magnetiidiks), mille tükid tõmbasid enda poole raudesemeid.

Magnetite koostoime

Iga magneti kahel küljel asuvad põhjapoolus ja lõunapoolus. Kaks magnetit tõmbavad teineteise poole vastaspooluste kaudu ja tõrjuvad sarnased poolused. Magnetid võivad üksteisele mõjuda isegi läbi vaakumi! Kõik see meenutab aga elektrilaengute koosmõju magnetite vastastikmõju ei ole elektriline. Seda tõendavad järgmised eksperimentaalsed faktid.

Magneti kuumutamisel magnetjõud nõrgeneb. Punktlaengute vastastikmõju tugevus ei sõltu nende temperatuurist.

Magnetjõudu nõrgestab magneti raputamine. Elektriliselt laetud kehadega midagi sarnast ei juhtu.

Positiivseid elektrilaenguid saab eraldada negatiivsetest (näiteks kehade elektrifitseerimisel). Kuid magneti poolusi on võimatu eraldada: kui lõigata magnet kaheks osaks, siis tekivad lõikekohale ka poolused ja magnet laguneb kaheks magnetiks, mille otstes on vastaspoolused (täpselt orienteeritud). samamoodi nagu algse magneti poolused).

Nii et magnetid alati bipolaarsed, eksisteerivad nad ainult kujul dipoolid. Eraldatud magnetpoolused (nn magnetilised monopoolused- elektrilaengu analooge) looduses ei eksisteeri (igal juhul pole neid veel eksperimentaalselt tuvastatud). See on ehk kõige muljetavaldavam asümmeetria elektri ja magnetismi vahel.

Nagu elektriliselt laetud kehad, toimivad magnetid elektrilaengutele. Magnet toimib aga ainult peale liigub tasu; Kui laeng on magneti suhtes puhkeasendis, siis laengule ei mõju magnetjõud. Vastupidi, elektrifitseeritud keha toimib mis tahes laenguga, olenemata sellest, kas see on puhke- või liikumises.

Kaasaegsete lühimaategevuse teooria kontseptsioonide kohaselt toimub magnetite interaktsioon läbi magnetväli Nimelt tekitab magnet ümbritsevas ruumis magnetvälja, mis mõjub teisele magnetile ja põhjustab nende magnetite nähtava külgetõmbe või tõrjumise.

Magneti näide on magnetiline nõel kompass. Magnetnõela abil saab hinnata magnetvälja olemasolu antud ruumipiirkonnas, aga ka välja suunda.

Meie planeet Maa on hiiglaslik magnet. Maa geograafilisest põhjapoolusest mitte kaugel asub lõuna magnetpoolus. Seetõttu osutab kompassinõela põhjaots, mis pöördub Maa lõunapoolse magnetpooluse poole, geograafilise põhja poole. Sellest tegelikult tekkiski magneti nimi "põhjapoolus".

Magnetvälja jooned

Tuletame meelde, et elektrivälja uuritakse väikeste testlaengute abil, mille abil saab hinnata välja suurust ja suunda. Katselaengu analoogiks magnetvälja korral on väike magnetnõel.

Näiteks saate magnetväljast geomeetrilise ettekujutuse, kui sisestate selle erinevad punktid ruumid on väga väikesed kompassinõelad. Kogemus näitab, et nooled hakkavad reastama teatud jooni - nn magnetvälja jooned. Määratleme selle mõiste järgmise kolme lõigu kujul.

1. Magnetvälja jooned ehk magnetjõujooned on ruumis suunatud jooned, millel on järgmine omadus: sellise joone igasse punkti asetatud väike kompassinõel on suunatud sellele joonele tangentsiaalselt..

2. Magnetvälja joone suund on selle joone punktides paiknevate kompassinõelte põhjaotste suund.

3. Mida paksemaks jooned lähevad, seda tugevam on magnetväli antud ruumipiirkonnas..

Kompassinõelte rolli saavad edukalt täita raudviilud: magnetväljas on väikesed viilud magnetiseeritud ja käituvad täpselt nagu magnetnõelad.

Seega, olles valanud ümber püsimagneti raudviilud, näeme ligikaudu järgmist pilti magnetvälja joontest (joonis 1).

Riis. 1. Püsimagnetväli

Magneti põhjapoolus on tähistatud sinise ja tähega ; lõunapoolus - punases ja kirjas . Pange tähele, et väljajooned väljuvad magneti põhjapoolusest ja sisenevad lõunapoolusesse, sest just magneti lõunapoolusele osutab kompassinõela põhjapoolus.

Oerstedi kogemus

Hoolimata sellest, et elektri- ja magnetnähtused on inimestele teada antiikajast peale, pole nende vahel mingit seost. pikka aega ei täheldatud. Elektri ja magnetismi uurimine toimus mitu sajandit paralleelselt ja üksteisest sõltumatult.

See imeline fakt et elektrilised ja magnetilised nähtused on tegelikult üksteisega seotud, avastati esmakordselt 1820. aastal – kuulsas Oerstedi eksperimendis.

Oerstedi katse skeem on näidatud joonisel fig. 2 (pilt saidilt rt.mipt.ru). Magnetnõela (ja - noole põhja- ja lõunapooluse) kohal on vooluallikaga ühendatud metalljuht. Kui sulgete vooluringi, pöördub nool juhiga risti!
See lihtne eksperiment osutas otseselt elektri ja magnetismi vahelisele seosele. Oerstedi kogemustele järgnenud katsed kinnitasid kindlalt järgmise mustri: magnetväli tekib elektrivoolude toimel ja mõjub vooludele.

Riis. 2. Oerstedi eksperiment

Vooluga juhi tekitatud magnetvälja joonte pilt sõltub juhi kujust.

Sirge juhtme magnetväli vooluga

Voolu kandva sirge traadi magnetvälja jooned on kontsentrilised ringid. Nende ringide keskpunktid asuvad traadil ja nende tasapinnad on traadiga risti (joonis 3).

Riis. 3. Vooluga otsejuhtme väli

Magnetvälja jõujoonte suuna määramiseks alalisvool on kaks alternatiivset reeglit.

tunniosuti reegel. Väljajooned lähevad vaadatuna vastupäeva, nii et vool liigub meie poole..

kruvi reegel(või kere reegel, või korgitseri reegel- see on kellelegi lähedasem ;-)). Väljajooned lähevad sinna, kus kruvi (tavalise parempoolse keermega) tuleb keerata, et liikuda mööda keerme voolu suunas.

Kasutage seda reeglit, mis teile kõige paremini sobib. Parem on päripäeva reegliga harjuda – hiljem näete ise, et see on universaalsem ja hõlpsamini kasutatav (ja siis analüütilist geomeetriat õppides esimesel aastal seda tänutundega meeles).

Joonisel fig. 3, on ilmunud ka midagi uut: see on vektor, mida nimetatakse magnetvälja induktsioon, või magnetiline induktsioon. Magnetilise induktsiooni vektor on elektrivälja tugevuse vektori analoog: see teenib võimsuse omadus magnetväli, mis määrab jõu, millega magnetväli mõjutab liikuvaid laenguid.

Magnetväljas mõjuvatest jõududest räägime hiljem, kuid praegu märgime vaid seda, et magnetvälja suuruse ja suuna määrab magnetinduktsiooni vektor. Igas ruumipunktis on vektor suunatud samasse suunda kui sellesse punkti asetatud kompassinõela põhjaots, nimelt puutuja välja selle joone suunas. Magnetinduktsiooni mõõdetakse ühikutes teslach(Tl).

Nagu elektrivälja puhul, nii ka magnetvälja induktsiooniks, superpositsiooni põhimõte. See seisneb selles, et Erinevate voolude poolt antud punktis tekitatud magnetväljade induktsioon liidetakse vektoraalselt ja saadakse saadud magnetinduktsiooni vektor:.

Vooluga pooli magnetväli

Vaatleme ringikujulist mähist, mille kaudu ringleb alalisvool. Me ei näita joonisel allikat, mis voolu loob.

Meie pöördevälja joonte pilt on ligikaudu järgmisel kujul (joonis 4).

Riis. 4. Pooli väli vooluga

Meile on oluline kindlaks teha, millisesse poolruumi (pooli tasandi suhtes) on magnetväli suunatud. Jällegi on meil kaks alternatiivset reeglit.

tunniosuti reegel. Väljajooned lähevad sinna, vaadates sealt, kust vool tundub ringlevat vastupäeva.

kruvi reegel. Väljajooned lähevad sinna, kuhu kruvi (tavalise parempoolse keermega) liiguks, kui seda voolu suunas pöörata.

Nagu näete, on voolu ja välja rollid vastupidised - võrreldes nende reeglite sõnastusega alalisvoolu puhul.

Vooluga pooli magnetväli

Mähis kui see on tihedalt kokku keeratud, keerake traat piisavalt pikaks spiraaliks (joonis 5 - pilt saidilt en.wikipedia.org). Mähisel võib olla mitukümmend, sadu või isegi tuhandeid pööreid. Pooli nimetatakse ka solenoid.

Riis. 5. Mähis (solenoid)

Ühe pöörde magnetväli, nagu me teame, ei tundu väga lihtne. Väljad? mähise üksikud pöörded asetsevad üksteise peale ja tundub, et tulemus peaks olema väga segane pilt. Kuid see pole nii: pika mähise väli on ootamatult lihtsa ehitusega (joonis 6).

Riis. 6. pooli väli vooluga

Sellel joonisel liigub mähise vool vasakult vaadates vastupäeva (see juhtub siis, kui joonisel 5 on pooli parem ots ühendatud vooluallika plussiga ja vasakpoolne ots "miinus"). Näeme, et pooli magnetväljal on kaks iseloomulikku omadust.

1. Mähise sees, selle servadest eemal, on magnetväli homogeenne: igas punktis on magnetilise induktsiooni vektor suurus ja suund sama. Väljajooned on paralleelsed sirged; kustumisel painduvad nad ainult pooli servade lähedal.

2. Väljaspool pooli on väli nullilähedane. Mida rohkem pöördeid mähises, seda nõrgem on väli sellest väljaspool.

Pange tähele, et lõpmata pikk mähis ei kiirga üldse välja: väljaspool pooli pole magnetvälja. Sellise mähise sees on väli kõikjal ühtlane.

Kas see ei tuleta sulle midagi meelde? Mähis on kondensaatori "magnetiline" vaste. Pea meeles, et kondensaator loob homogeense elektriväli, mille jooned on painutatud ainult plaatide servade lähedal ja väljaspool kondensaatorit on väli nullilähedane; lõpmatute plaatidega kondensaator ei lase välja üldse ja väli on selle sees igal pool ühtlane.

Ja nüüd - peamine tähelepanek. Palun võrrelge pilti väljaspool pooli asuvatest magnetvälja jõujoontest (joonis 6) magneti jõujoontega joonisel fig. üks . See on sama asi, kas pole? Ja nüüd jõuame küsimuseni, mis teil ilmselt juba ammu tekkis: kui magnetväli tekib voolude toimel ja mõjub vooludele, siis mis on püsimagneti lähedusse magnetvälja ilmumise põhjus? Lõppude lõpuks ei tundu see magnet olevat voolujuht!

Ampère’i hüpotees. Elementaarvoolud

Algul arvati, et magnetite vastastikmõju on tingitud spetsiaalsetest poolustele koondunud magnetlaengutest. Kuid erinevalt elektrist ei suutnud keegi magnetlaengu isoleerida; Lõppude lõpuks, nagu me juba ütlesime, ei olnud võimalik saada eraldi magneti põhja- ja lõunapoolust - poolused on magnetis alati paarikaupa.

Kahtlused magnetlaenguid süvendas Oerstedi kogemust, kui selgus, et magnetvälja tekitab elektrivool. Veelgi enam, selgus, et iga magneti jaoks on võimalik valida sobiva konfiguratsiooniga vooluga juht, nii et selle juhi väli langeb kokku magneti väljaga.

Ampere esitas julge hüpoteesi. Magnetlaenguid pole. Magneti tegevust seletatakse selle sees olevate suletud elektrivooludega..

Mis need voolud on? Need elementaarvoolud ringlevad aatomites ja molekulides; neid seostatakse elektronide liikumisega aatomiorbiitidel. Iga keha magnetväli koosneb nende elementaarvoolude magnetväljadest.

Elementaarvoolud võivad üksteise suhtes juhuslikult paikneda. Siis nende väljad tühistavad üksteist ja keha ei näita magnetilisi omadusi.

Kuid kui elementaarvoolud on koordineeritud, tugevdavad nende väljad, liites üksteist. Kehast saab magnet (joon. 7; magnetväli suunatakse meie poole, magneti põhjapoolus samuti meie poole).

Riis. 7. Elementaarmagnetivoolud

Ampere'i hüpotees elementaarvoolude kohta selgitas magnetite omadusi.Magneti kuumutamine ja raputamine hävitab selle elementaarvoolude paigutuse ning magnetilised omadused nõrgenevad. Magnetpooluste lahutamatus sai ilmseks: magneti lõikamise kohas saame otstes samad elementaarvoolud. Keha võime magnetväljas magnetiseerida on seletatav elementaarvoolude koordineeritud joondamisega, mis “pöörlevad” korralikult (ringvoolu pöörlemise kohta magnetväljas loe järgmisel lehel).

Ampère’i hüpotees osutus õigeks – see näitas edasine areng Füüsika. Elementaarvoolude kontseptsioonist on saanud aatomiteooria lahutamatu osa, mis töötati välja juba kahekümnendal sajandil – peaaegu sada aastat pärast Ampère’i hiilgavat oletust.

Juhend

Teada saama suunas magnetiline sirge juhi jaoks , asetage see nii, et elektrivool voolaks teist eemale (näiteks paberilehele). Püüdke meeles pidada, kuidas liigub puur või kruvikeerajaga kruvitud kruvi: päripäeva ja. Selle mõistmiseks kujutage seda liikumist oma käega suunas read. Seega on magnetvälja jooned suunatud päripäeva. Märkige need skemaatiliselt joonisele. See meetod on gimleti reegel.

Kui juht asub vales suunas, seisa vaimselt nii või keera konstruktsiooni nii, et vool liiguks sinust eemale. Seejärel pidage meeles puuri või kruvi liikumist ja pange suunas magnetiline read päripäeva.

Kui kere reegel tundub teile keeruline, proovige seda reeglit kasutada parem käsi. Et seda kasutada määramiseks suunas magnetiline read, asetage oma käsi, kasutage paremat kätt väljaulatuvalt pöial. Suunake pöial juhi suunas ja ülejäänud 4 sõrme induktsioonivoolu suunas. Nüüd pane tähele magnetvälja jooni peopesas.

Voolupooli jaoks parema käe reegli kasutamiseks haarake sellest mõtteliselt parema käe peopesaga nii, et teie sõrmed oleksid kurvides suunatud piki voolu. Vaata, kuhu sirutatud sõrm vaatab – see on suunas magnetiline read sees . See meetod aitab määrata metallist tooriku orientatsiooni, kui peate laadima voolumähise abil.

Teha kindlaks suunas magnetiline read magnetilise noole abil asetage mitu neist nooltest juhtme või mähise ümber. Näete, et noolte teljed puutuvad ringiga kokku. Selle meetodi abil saate leida suunas read igas ruumipunktis ja nende järjepidevus.

Induktsioonijoonte all mõista magnetvälja jõujooni. Seda tüüpi aine kohta teabe saamiseks ei piisa ainult induktsiooni absoluutväärtuse teadmisest, tuleb teada ka selle suunda. Induktsiooniliinide suuna saab leida spetsiaalsete instrumentide või reeglite abil.

Sa vajad

• - sirge ja ringikujuline juht;
• - allikas alalisvool;
• - püsimagnet.

Juhend

Ühendage sirge juht alalisvoolu toiteallikaga. Kui seda läbib vool, on tegemist magnetväljaga, mille jõujooned on kontsentrilised ringid. Määrake jõujoonte suund reegli abil. Parempoolne kinnitus on kruvi, mis liigub paremale (päripäeva) pööramisel ettepoole.

Määrake voolu suund juhis, arvestades, et see voolab allika positiivsest poolusest negatiivsesse. Asetage kruvi võll juhiga paralleelselt. Alustage selle pöörlemist nii, et varras hakkaks liikuma voolu suunas. Sel juhul näitab käepideme pöörlemissuund magnetvälja joonte suunda.

Leidke induktsioonpooli jõujoonte suund vooluga. Selleks kasutage sama õiget klambrit. Asetage sang nii, et käepide pöörleks voolu liikumise suunas. Sel juhul näitab varda liikumine induktsioonijoonte suunda. Näiteks kui vool liigub mähises päripäeva, siis on magnetinduktsiooni jooned mähise tasapinnaks ja lähevad selle tasapinnale.

Kui juht liigub välises magnetväljas, määrake selle suund vasaku käe reegli abil. Selleks asetage vasak käsi nii, et neli sõrme näitavad voolu suunda, ja asetage kõrvale pöial, juhi liikumissuund. Siis sisenevad ühtlase magnetvälja induktsioonijooned vasaku käe peopessa.

Seotud videod

Joonise loomise protsessis seisab insener silmitsi terve hulga probleemidega, mille lahendamise võime on tema kvalifikatsiooni aste. Üheks mainitud probleemiks on mitmesilbiliste osade joonistel nähtavuse määramine. Kõige levinum meetod nähtavuse määramiseks joonisel on konkureeriva punkti meetod.

Sa vajad

• Määratlemata nähtavuseta osa kujutised vähemalt kahes põhivaates, mis jäädvustavad eestvaadet, selleks on esi- ja pealtvaade parimad, joonisel märgitud põhipunktid, milles nähtavus määratakse.

Juhend

Leia jooniselt punktid, mille projektsioonid kummalgi tasandil ühtivad, kuid ei lange projektsioonitasandil kokku. Sellised punktid konkureerivad ja me kasutame neid nähtavuse ülesehitamisel tugipunktidena, andes meile teada nende punktide asukohast ruumis, mille külge need punktid on kinnitatud.

Eelnevalt märgitud punktide kaudu, mis on mõeldud nähtavuse tagamiseks, tõmmake sirgjooned nii, et need oleksid risti ühe peamise projektsioonitasandiga, muutudes samal ajal automaatselt paralleelseks teise projektsioonitasandiga.

Märkige detailiga eelmises etapis joonistatud lõikepunktid. Need punktid konkureerivad, kuna nende projektsioonid ühel tasapinnal langevad kokku, teisel aga mitte. Kui punktide projektsioonid langevad kokku frontaaltasandil (P1), siis nimetatakse punkte frontaalselt konkureerivateks. Kui punktide projektsioonid langevad kokku horisontaaltasandil (P2), siis nimetatakse selliseid punkte horisontaalselt konkureerivateks.

Määratle nähtavus. Frontaalselt võistlevate punktide puhul määratakse nähtavus pealtvaates. See punkt, horisontaalprojektsioon allpool, st vaatlejale lähemal, on eestvaates nähtav. Järelikult on veel üks selle punktiga konkureeriv punkt nähtamatu. Horisontaalselt võistlevate punktide puhul määratakse nähtavus eestvaates, kusjuures nähtav on punkt, mis asub ülejäänutest kõrgemal, ja kõik teised sellega konkureerivad punktid on nähtamatud.

Magnetvälja inimese meeled ei taju. Et seda näha, on vaja spetsiaalne seade. See võimaldab teil jälgida magnetvälja joonte kuju kolmes mõõtmes.

Juhend

Valmistage ette seadme alus - plastpudel. Klaasi kasutamine on ebasoovitav, kuna see võib magneti, tööriistade või muuga katsete ajal puruneda metallesemed. Pudelil peaks olema kleebis ainult ühel küljel. Kui kleebis on olemas, eemalda selle üks pool ja kui seda üldse pole, värvi pudeli üks pool valge värviga üle. Saate tausta, millel jõujooned on kõige paremini märgatavad.

Istuge igas ruumis peale köögi. Asetage ajaleht lauale, pange kätte kaitsekindad. Kärbi seda mõne kasutu kääridega vana terasest nõudelapi pealt. Pakkige kotti ja pange selle seadmega täielikult kokku. Sisestage lehter pudeli kaela ja seejärel, asetades seadme lehtri kohale, eemaldage magnet kotist. Saepuru eraldub kotist ja läbi lehtri pudelisse. Ärge mingil juhul lubage saepuru sattumist põrandale ja ümbritsevatele esemetele, eriti riietele, jalanõudele ja toidule! Nüüd täitke pudel peaaegu lõpuni selge ja ohutu õliga, seejärel korgige tihedalt. Peske valmis seade õlijääkide eest väljast korralikult puhtaks.

Pudelit keerutades segage saepuru õliga. Lihtsalt raputamine on ebaefektiivne. Nüüd tooge sellele magnet ja saepuru joondub vastavalt jõujoonte kujule. Seadme ettevalmistamiseks järgmiseks katseks eemaldage magnet ja segage saepuru uuesti õliga nagu ülalpool.

Proovige jälgida jõujooni valdkonnas th magnetid erinevaid kujundeid. Joonistage või pildistage neid. Mõelge, neil on täpselt selline kuju, sellele küsimusele füüsikaõpikus. Proovige selgitada, miks seade ei puutu kokku näiteks trafode vahelduvate magnetväljadega.

Seotud videod

Märge

Ärge lubage lastel visualiseerijat kasutada ilma täiskasvanu järelevalveta – see pole mänguasi, vaid füüsiline seade. Selles sisalduv saepuru on allaneelamisel ohtlik.

Allikad:

• 3D magnetvälja visualiseerija 2019. aastal

Tõsi suunas praegune on selline, milles laetud osakesed liiguvad. See omakorda sõltub nende laengu märgist. Lisaks kasutavad tehnikud tingimuslikku suunas laengu liikumine, sõltumata juhi omadustest.

Juhend

Laetud osakeste tegeliku liikumissuuna määramiseks järgige järgmist reeglit. Allika sees lendavad nad välja elektroodist, mis sellelt laetakse vastupidise märgiga, ja liiguvad elektroodi poole, mis sel põhjusel omandab osakestega märgilt sarnase laengu. Välisahelas murduvad nad välja elektriväli elektroodilt, mille laeng langeb kokku osakeste laenguga, ja tõmbub vastaslaenguga.

Metallkandurites praegune on vabad elektronid, mis liiguvad kristalli asukohtade vahel. Kuna need osakesed on negatiivselt laetud, arvestage allika sees, et need liiguvad positiivselt elektroodilt negatiivsele ja välisahelas - negatiivselt positiivsele.

Mittemetallilistes juhtides kannavad laengut ka elektronid, kuid nende liikumise mehhanism on erinev. Elektron, lahkudes aatomist ja muutes selle seeläbi positiivseks iooniks, paneb selle kinni võtma elektroni eelmisest aatomist. Sama elektron, mis aatomist lahkus, ioniseerib negatiivselt järgmise. Protsessi korratakse pidevalt seni, kuni vooluringis on voolu. Sel juhul arvestage laetud osakeste liikumissuunaga sama, mis eelmisel juhul.

Rasked ioonid kanduvad alati laengusse. Sõltuvalt elektrolüüdi koostisest võivad need olla negatiivsed või positiivsed. Esimesel juhul pidage meeles, et need käituvad nagu elektronid ja teisel juhul nagu positiivsed ioonid gaasides või augud pooljuhtides.

Suuna andmisel praegune sisse juhtmestiku skeem, olenemata sellest, kus laetud osakesed tegelikult liiguvad, arvestage nende liikumist allikas negatiivsest poolusest positiivsesse ja välisahelas - positiivsest negatiivsesse. Näidatud suunda peetakse tingimuslikuks ja see aktsepteeritakse enne aatomi struktuuri.

Allikad:

• praegune suund

Vihje 6: kust leida juhendit mägedes või metsas matkamiseks

Paljusid puhkama minejaid ei köida mitte sihitu rannas lebamine, vaid matkamine või ratsutamine mägedes või metsas, mis võimaldab olla loodusega üksi, imetleda tsivilisatsioonist rikkumata paikade ilu ja isegi proovige ennast. Kuid kui te ei lähe mitte lihtsalt jalutama mööda kulunud radu, vaid tõelisele mitmepäevasele matkale läbi kaardistamata paikade, ei saa te ilma giidita hakkama.

Miks vajate matkal giidi

Selline inimene pole mitte ainult põhjalikult uurinud iga siinset rada, vaid teab kõike kohalik ilm, käitumis- ja ohutusreeglid. Tema kohalolek tagab, et reis toimub kõige mugavamates tingimustes ja kõik sellel osalejad naasevad sellelt tervena.

Giidi on eriti vaja siis, kui teie ja teie rühmaliikmed olete algajad turistid. Mõnikord teadmatus elementaarsed reeglid turvalisus ja esmaste turistioskuste puudumine viivad tõeliste inimlike tragöödiateni. Dirigent pole mitte ainult ohutuse garant, vaid ka inimene, kes õpetab sulle reegleid ja näitab midagi, mida sa lihtsalt ei näe ega näe ise.

Matkama minnes uurige hoolikalt piirkonna kõiki omadusi, vaadake marsruuti ja valmistuge füüsiliselt.

Kuidas leida reisijuht

Enne marsruudile minekut hoiatage kohalikke selle eest päästeteenistused ja leppige kokku oma saabumise tähtajad, et hilinemise korral saadetakse abi kohe.

Kui nad oma liikmete ja töötajate hulgast dirigenti välja ei too, annavad nad kindlasti nõu, millist kohalikud elanikud saad kandideerida. Hea nõuanne Soovitusi saate ka mäe- või matkavarustust müüva jaemüügipunktiga, tavaliselt müüvad seal turismi ja alpinismiga kursis inimesed.

Kõikvõimas Internet aitab teid otsingus. Võite vaadata nende linnade ametlikke veebisaite, mis on teie reisi alguspunktiks, sageli on selline teave olemas. On olemas spetsiaalsed saidid, mis pakuvad professionaalsete giidide teenuseid ja nad võivad teid saata mitte ainult Venemaal, vaid ka välismaal.

Allikad:

• Tellige giidid ja saatjad veebist 2019. aastal

Magnetiline küünelakk jõudis turule paar aastat tagasi. Tõsi, ammu enne üldturule ilmumist oli see tööriist juba vilkunud mõne kaubamärgi piiratud kollektsioonides. Toote omadus – laialdased disainivõimalused. Spetsiaalsete magnetite abil saab küüsi kaunistada stiliseeritud tähtede, lumehelveste, siksakkide või lainetega.

Juhend

Magnetlaki mõju müsteerium selle koostises. Valem sisaldab väikseimaid metalliosakesi, mis magneti toimel reastuvad teatud järjekorras. Iga magnet saab "joonistada" ainult ühte tüüpi mustrit. Seetõttu on vahelduse soovijad sunnitud ostma mitu erineva motiiviga seadet. Head uudised magnetlakkide fännidele - kõik tarvikud jooniste loomiseks on vahetatavad. Saate osta ühe kaubamärgi lakke ja teha neile mustreid teise kaubamärgi magnetitega.

Veel üks ühine omadus kõik seda tüüpi lakid - sarnane vaade katted. Lakid on tiheda tekstuuriga pärlmutterläikega, toote ühtlase kihina pealekandmine nõuab oskust. Magnetlakkide palett on piiratud tumedate komplekssete varjunditega must-hallist hallikassiniseni. Enamikul värvidel on selgelt väljendunud külm alatoon – selle määravad kompositsioonis esinevad metalliosakesed.

Magnetlakid on väga vastupidavad. Kuid nad võivad rõhutada kõiki küünte ebakorrapärasusi. Selleks, et toode lamaks ideaalselt, tuleb enne pealekandmist plaat tasandada poleerimisvardaga ja kanda sellele kaitsealuse kiht.

Kui erinevate hinnakategooriate kaubamärkide lakid on väga sarnased, siis magnetite kategoorias valitseb mitmekesisus. Algajad peaksid tähelepanu pöörama alusele paigaldatutele - neid on palju mugavam kasutada. Piisab, kui asetate sõrme spetsiaalsele platvormile, mis hakkab tegutsema. Plaadid, mida peate värvitud küünte kohal ise hoidma, on vähem mugavad - mustri väljanägemiseks vajalikku kaugust pole alati võimalik õigesti arvutada. Kui tood plaadi liiga lähedale, on värskelt peale kantud lakki lihtne määrida.

Magnetmaniküüri kõige populaarsem joonis on täht või lumehelves. Teisel kohal on erinevad triibud. Lained ja siksakid on vähem levinud ning ebatavaliste mustritega magneteid, nagu lilled või südamed, peaaegu kunagi ei toodeta.

Magnetlakiga maniküüril on mõned omadused. Tööriist kantakse peale üsna paksu kihina, värskelt värvitud küüs asetatakse kohe magneti alla. Mida kauem hoiad magnetit laki kohal ja mida lähemale see asetatakse, seda heledam pilt tuleb. Sellele on võimatu kanda läikivaid pealse, vedelaid kuivateid ja muid tooteid - need hägustavad magnetlaki pinda ja muster muutub halvasti nähtavaks. Kuivamine võtab aega vähemalt pool tundi, kuid kate osutub vastupidavaks ja kestab vähemalt 5 päeva.

Seotud videod

Kasulikud nõuanded

Mustri valimisel pidage meeles, et tähed ja põikitriibud muudavad küüned lühemaks ja laiemaks ning siksakilised, pikisuunalised lained ja vertikaalsed triibud, vastupidi, pikendavad plaati.

Maa magnetväli

Sügaval meie jalge all, maakoore paksuse all, on midagi, mis on planeeti Maa seestpoolt soojendanud palju miljardeid aastaid – tohutu viskoosse kuuma magma ookean. See magma koosneb paljudest ainetest, sealhulgas metallidest, mis juhivad väga hästi elektrit. Kogu planeedil liiguvad mikroskoopilised elektronid Maa pinna all, luues elektrilise ja koos sellega magnetvälja.

Geomagnetiliste pooluste liikumine

Maa magnetväljal on kaks poolust: põhja geomagnetiline poolus (asub planeedil) ja lõuna geomagnetiline poolus (asub planeedi põhjapoolkeral). Üks tuntumaid ebatavalised nähtused Maa magnetvälja puhul on geomagnetiliste pooluste geograafiline liikumine.

Fakt on see, et magnetvälja mõjutavad mitmed tegurid, mis aitavad kaasa selle ebastabiilsele positsioonile. See on interaktsioon Maa pöörlemisteljega ja maakoore erinev rõhk planeedi erinevates osades ning kosmiliste kehade (Päike, Kuu) lähenemine/eemaldamine ja suuremal määral ka liikumine. magmast.

Magmavool on hiiglaslik mantlijõgi, mis liigub selle mõjul päikesekiirgus ja maakera pöörlemine läänest itta. Kuid kuna selle jõe suurus on tohutu, ei saa see, nagu tavaline jõgi, stabiilselt sujuvalt liikuda. Muidugi peaks mantlijõe kanal ideaaltingimustes kulgema piki ekvaatorit. Sel juhul langeksid Maa geograafilised ja magnetpoolused kokku. Aga looduslikud tingimused on sellised, et liikumise ajal otsib magma voolule väikseima takistusega tsoone (tsoonid madal rõhk maakoor) ja liigub nende poole, nihutades samal ajal magnetvälja ja geomagnetilisi poolusi.

Magnetilised anomaaliad

Mantlijõe ebastabiilsus ei mõjuta mitte ainult magnetpooluseid, vaid ka spetsiaalsete tsoonide tekkimist, mida nimetatakse "magnetilisteks anomaaliateks". Magnetilistel anomaaliatel ei ole püsivat asukohta, need võivad muutuda tugevamaks/nõrgemaks, erinevad suuruse ja põhjuste poolest.

Kõige tavalisem nähtus on lokaalsed magnetilised anomaaliad (alla 100 ruutmeetrit). Neid leidub kõikjal, need on paigutatud kaootiliselt ja tekivad peamiselt maapinnale liiga lähedal asuvate maavarade mõjul.

Muud magnetilised anomaaliad on piirkondlikud (kuni 10 000 ruutkilomeetrit). Need tekivad magnetvälja muutumise tõttu. Nende suurus ja tugevus sõltuvad maakoore struktuurist antud piirkonnas. Näiteks tasase maastiku üleminekul mägiseks toimub maakoore järsk tõus nii Maa pinnal kui ka selle all. Sellise reljeefi muutusega suureneb magma voolu kiirus järsult, aineosakesed põrkuvad omavahel ja magnetväljas tekivad võnked. Üks kuulsamaid piirkondlikke anomaaliaid on Kursk ja Hawaii.

Suurimad on kontinentaalsed magnetanomaaliad (üle 100 000 ruutkilomeetri). Nad võlgnevad oma välimuse maakoore vigadele ja löökidele maa telg. Näiteks Ida-Siberi anomaalia, mis on tingitud maakera telje nihkumisest selles suunas. Lisaks on mäeahelikud jaganud mantlijõe kaheks eri suundades voolavaks haruks, mille tulemusena hakkab kompassinõel selles piirkonnas läände osutama. Kanada ranniku lähedal on olukord teine. Vahevööjõe ja maakoore vahel on tohutu kokkupuuteala, mille tulemusena tekib magnetvälja tugevus, mis omakorda tõmbab Maa telge enda poole.

Kõige huvitavam magnetanomaalia asub aga lõunas Atlandi ookean. Sealne magnetjõgi pöördub vastupidises suunas, muutes seeläbi magnetvälja nii, et see ala on ülejäänud lõunapoolkera vastas. See anomaalia on kuulus selle poolest, et mitu korda selle kohal lennanud astronaudid purustasid väikese elektroonika.

Magnetanomaaliad on üle kogu planeedi laiali, neil ei ole püsivat asukohta, need tekivad ja kaovad, muutuvad tugevamaks või nõrgemaks. Aastatepikkused uuringud on muuhulgas näidanud, et planeedi geomagnetväli nõrgeneb ja magnetilised anomaaliad tugevnevad.

Magnetkonstruktor ja lapse areng

Magnetkonstruktorid ilmusid turule suhteliselt hiljuti. Magnetide komplekti ostes on täiskasvanutel sageli vähe aimugi, mida nad on ostnud. Toimimispõhimõtete mõistmiseks tasub lugeda juhiseid. Juhistest leiate mitu võimalust põhimudelite kokkupanekuks. Magnetilised konstruktsioonikomplektid on mõeldud mitmesuguste kujundite ja vormide, sealhulgas kolmemõõtmeliste, loomiseks.

Magnetkonstruktori peamine eelis on see, et see ei suru lapse fantaasiat raamidesse, vaid võimaldab tal luua. Juhistest leiate mitu põhifiguuri, mida lisades õpib laps oma uut mänguasja "juhtima". Siis ühendatakse fantaasia ja laps hakkab looma, luues uusi, fantastilisi figuure.

Magnetdisaineri tegevus põhineb erinevate osade ühendamisel. Iga tükk sisaldab magneteid. Magnetite abil saab elemente üksteise külge kinnitada igas suunas. Magnetkomplektidel on mitu modifikatsiooni. Kõige väiksematele - lamedate elementidega magnettahvlid. Vanematele lastele detailid, mis võimaldavad luua suuri kolmemõõtmelisi figuure. Väga populaarsed on väikeste magnetpallide ja pulkade komplektid.

Rakendus õppetöös

Magnetelementidega konstruktorite kasutamine võimaldab õppeprotsessi üle kanda uus tase. Väikestest detailidest loomine arendab motoorseid oskusi, aitab avastada lapses uusi võimeid. Mängu käigus õpib laps tundma vormide mitmekesisust, õpib oma liigutusi koordineerima.

Visuaalsete abivahenditena kasutavad õpetajad magnetilisi ehituskomplekte. Detailidest saab ehitada kujundi, mis demonstreerib molekulide struktuuri. Või looge uuesti inimese luustik 3D-vormingus. Või näidake lastele mahukat geomeetrilised kujundid. Võimalus erinevate kujundite mudeleid mitu korda uurida ja katsuda tõstab koolis uue materjali omastamise taset.

Ohutusnõuded

Magnetilised konstruktsioonikomplektid sisaldavad palju väikeseid osi, seega peaksite neid ostma ettevaatusega vanuse tunnused lapsed. Eriti ohtlikud on paljudes komplektides sisalduvad väikesed magnetkuulid. Need osad võivad kergesti sattuda lapse suhu, kõrva, ninna. Seetõttu on soovitatav osta suurte detailidega magnettahvlid.