Čo je to permanentný magnet? Permanentný magnet je teleso, ktoré môže na dlhú dobu udržiavať magnetizáciu. V dôsledku opakovaného výskumu a početných experimentov môžeme povedať, že len tri látky na Zemi môžu byť permanentnými magnetmi (obr. 1).
Ryža. 1. Permanentné magnety. ()
Len tieto tri látky a ich zliatiny môžu byť permanentnými magnetmi, len ich možno zmagnetizovať a udržať si tento stav po dlhú dobu.
Permanentné magnety sa používajú už veľmi dlho a v prvom rade sú to zariadenia na orientáciu v priestore – prvý kompas bol vynájdený v Číne za účelom navigácie v púšti. O magnetických ihlach alebo permanentných magnetoch dnes nikto nepolemizuje, používajú sa všade v telefónoch a rádiových vysielačoch a jednoducho v rôznych elektrických výrobkoch. Môžu byť rôzne: existujú pásové magnety (obr. 2)
Ryža. 2. Odizolujte magnet ()
A existujú magnety, ktoré sa nazývajú oblúkovité alebo podkovovité (obr. 3)
Ryža. 3. Oblúkový magnet ()
Štúdium permanentných magnetov súvisí výlučne s ich interakciou. Magnetické pole môže byť vytvorené elektrickým prúdom a permanentným magnetom, takže prvá vec, ktorá sa urobila, bol výskum s magnetickými ihlami. Ak priblížime magnet k šípke, uvidíme interakciu - ako póly sa budú odpudzovať a na rozdiel od pólov sa priťahovať. Táto interakcia je pozorovaná so všetkými magnetmi.
Pozdĺž pásového magnetu umiestnime malé magnetické šípky (obr. 4), južný pól bude interagovať so severným a sever bude priťahovať juh. Magnetické šípky budú umiestnené pozdĺž čiary magnetické pole. Všeobecne sa uznáva, že magnetické čiary sú nasmerované mimo permanentného magnetu od severného pólu k juhu a vnútri magnetu od južného pólu k severu. Magnetické čiary sú teda uzavreté presne rovnakým spôsobom ako v elektrický prúd, sú to sústredné kruhy, uzatvárajú sa vo vnútri samotného magnetu. Ukazuje sa, že mimo magnetu je magnetické pole nasmerované zo severu na juh a vnútri magnetu z juhu na sever.
Ryža. 4. Magnetické siločiary pásového magnetu ()
Aby sme mohli pozorovať tvar magnetického poľa pásového magnetu, tvar magnetického poľa oblúkového magnetu, použijeme nasledujúce zariadenia alebo časti. Vezmime si priehľadný tanier, železné piliny a urobme experiment. Na dosku umiestnenú na pásovom magnete nasypeme železné piliny (obr. 5):
Ryža. 5. Tvar magnetického poľa pásového magnetu ()
Vidíme, že siločiary magnetického poľa opúšťajú severný pól a vstupujú do južného pólu, podľa hustoty čiar môžeme posúdiť póly magnetu, kde sú čiary hrubšie, tam sa nachádzajú póly magnetu (obr. 6).
Ryža. 6. Tvar magnetického poľa oblúkového magnetu ()
Podobný experiment vykonáme s oblúkovým magnetom. Vidíme, že magnetické čiary začínajú na severnom a končia na južnom póle v celom magnete.
Už vieme, že magnetické pole sa tvorí len okolo magnetov a elektrických prúdov. Ako môžeme určiť magnetické pole Zeme? Akákoľvek strelka, akýkoľvek kompas v magnetickom poli Zeme je striktne orientovaný. Pretože magnetická strelka je striktne orientovaná v priestore, je ovplyvnená magnetickým poľom, a to je magnetické pole Zeme. Môžeme konštatovať, že naša Zem je veľký magnet (obr. 7), a preto tento magnet vytvára vo vesmíre pomerne silné magnetické pole. Keď sa pozrieme na strelku magnetického kompasu, vieme, že červená šípka ukazuje na juh a modrá šípka na sever. Ako sú umiestnené magnetické póly Zeme? V tomto prípade je potrebné pamätať na to, že južný magnetický pól sa nachádza na severnom geografickom póle Zeme a severný magnetický pól Zeme sa nachádza na južnom geografickom póle. Ak Zem považujeme za teleso nachádzajúce sa vo vesmíre, potom môžeme povedať, že keď pôjdeme podľa kompasu na sever, prídeme k južnému magnetickému pólu a keď pôjdeme na juh, skončíme na severnom magnetickom póle. Na rovníku bude strelka kompasu umiestnená takmer vodorovne vzhľadom na povrch Zeme a čím bližšie budeme k pólom, tým bude strelka zvislejšia. Magnetické pole Zeme sa mohlo meniť, boli časy, keď sa póly navzájom menili, to znamená, že juh bol tam, kde bol sever, a naopak. Podľa vedcov to bola predzvesť veľké katastrofy na zemi. Toto nebolo pozorované posledných niekoľko desiatok tisícročí.
Ryža. 7. Magnetické pole Zeme ()
Magnetické a geografické póly sa nezhodujú. Vo vnútri samotnej Zeme je tiež magnetické pole, ktoré je rovnako ako v prípade permanentného magnetu nasmerované z južného magnetického pólu na sever.
Odkiaľ pochádza magnetické pole v permanentných magnetoch? Odpoveď na túto otázku dal francúzsky vedec Andre-Marie Ampère. Vyjadril myšlienku, že magnetické pole permanentných magnetov sa vysvetľuje elementárnymi, najjednoduchšími prúdmi prúdiacimi vo vnútri permanentných magnetov. Tieto najjednoduchšie elementárne prúdy sa určitým spôsobom navzájom posilňujú a vytvárajú magnetické pole. Záporne nabitá častica - elektrón - sa pohybuje okolo jadra atómu; tento pohyb možno považovať za riadený, a preto sa okolo takéhoto pohybujúceho sa náboja vytvára magnetické pole. Vo vnútri každého tela je počet atómov a elektrónov jednoducho obrovský, preto všetky tieto elementárne prúdy nadobúdajú usporiadaný smer a dostávame pomerne významné magnetické pole. To isté môžeme povedať o Zemi, to znamená, že magnetické pole Zeme je veľmi podobné magnetickému poľu permanentného magnetu. Permanentný magnet je pomerne jasná charakteristika akéhokoľvek prejavu magnetického poľa.
Okrem existencie magnetických búrok existujú aj magnetické anomálie. Sú spojené so slnečným magnetickým poľom. Keď sa na Slnku vyskytnú dostatočne silné explózie alebo ejekcie, nevyskytujú sa bez pomoci prejavu magnetického poľa Slnka. Táto ozvena dopadá na Zem a ovplyvňuje jej magnetické pole, v dôsledku čoho pozorujeme magnetické búrky. Magnetické anomálie sú spojené s ložiskami železnej rudy na Zemi, obrovské ložiská sú dlhodobo magnetizované magnetickým poľom Zeme a všetky telesá v okolí zažijú magnetické pole z tejto anomálie, šípky kompasu budú ukazovať nesprávny smer.
V ďalšej lekcii sa pozrieme na ďalšie javy spojené s magnetickými akciami.
Bibliografia
- Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. Fyzika 8 / Ed. Orlová V.A., Roizena I.I. - M.: Mnemosyne.
- Peryshkin A.V. Fyzika 8. - M.: Drop, 2010.
- Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fyzika 8. - M.: Osveta.
- Class-fizika.narod.ru ().
- Class-fizika.narod.ru ().
- Files.school-collection.edu.ru ().
Domáca úloha
- Ktorý koniec strelky kompasu je priťahovaný k severnému pólu Zeme?
- Na ktorom mieste na Zemi nemôžete dôverovať magnetickej strelke?
- Čo naznačuje hustota čiar na magnete?
Magnetické pole a jeho vlastnosti
Osnova prednášky:
Magnetické pole, jeho vlastnosti a charakteristiky.
Magnetické pole- forma existencie hmoty obklopujúcej pohybujúce sa elektrické náboje (vodiče s prúdom, permanentné magnety).
Tento názov je spôsobený tým, že ako zistil v roku 1820 dánsky fyzik Hans Oersted, má orientačný účinok na magnetickú ihlu. Oerstedov experiment: magnetická ihla bola umiestnená pod drôt s prúdom, ktorý sa otáčal na ihle. Keď bol prúd zapnutý, bol inštalovaný kolmo na drôt; keď sa zmenil smer prúdu, otočil sa opačným smerom.
Základné vlastnosti magnetického poľa:
generované pohyblivými elektrickými nábojmi, vodičmi s prúdom, permanentnými magnetmi a striedavým elektrickým poľom;
pôsobí silou na pohybujúce sa elektrické náboje, vodiče s prúdom a zmagnetizované telesá;
striedavé magnetické pole vytvára striedavé elektrické pole.
Zo skúseností Oersteda vyplýva, že magnetické pole je smerové a musí mať vektorovú silovú charakteristiku. Označuje sa a nazýva sa magnetická indukcia.
Magnetické pole je znázornené graficky pomocou magnetických siločiar alebo magnetických indukčných čiar. Magnetická sila linky Sú to čiary, pozdĺž ktorých sa v magnetickom poli nachádzajú železné piliny alebo osi malých magnetických ihiel. V každom bode takejto priamky je vektor nasmerovaný pozdĺž dotyčnice.
Magnetické indukčné čiary sú vždy uzavreté, čo naznačuje neprítomnosť magnetických nábojov v prírode a vírivú povahu magnetického poľa.
Zvyčajne opúšťajú severný pól magnetu a vstupujú na južný. Hustota čiar sa volí tak, aby počet čiar na jednotku plochy kolmých na magnetické pole bol úmerný veľkosti magnetickej indukcie.
N 
Magnetický solenoid s prúdom
Smer čiar je určený správnym skrutkovým pravidlom. Solenoid je cievka s prúdom, ktorej závity sú umiestnené blízko seba a priemer závitu je oveľa menší ako dĺžka cievky.
Magnetické pole vo vnútri solenoidu je rovnomerné. Magnetické pole sa nazýva rovnomerné, ak je vektor konštantný v akomkoľvek bode.
Magnetické pole solenoidu je podobné magnetickému poľu tyčového magnetu.
S 
Solenoid s prúdom je elektromagnet.
Skúsenosti ukazujú, že pre magnetické pole, rovnako ako pre elektrické pole, princíp superpozície: indukcia magnetického poľa vytvoreného niekoľkými prúdmi alebo pohyblivými nábojmi sa rovná vektorovému súčtu indukcie magnetických polí vytvorených každým prúdom alebo nábojom:
Vektor sa zadáva jedným z 3 spôsobov:
a) z Amperovho zákona;
b) účinkom magnetického poľa na rám s prúdom;
c) z výrazu pre Lorentzovu silu.
A 
Mpper experimentálne zistil, že sila, ktorou magnetické pole pôsobí na prvok vodiča s prúdom I nachádzajúci sa v magnetickom poli, je priamo úmerná sile
prúd I a vektorový súčin prvku dĺžky a magnetickej indukcie:
- Amperov zákon
N 
smer vektora možno nájsť podľa všeobecných pravidiel vektorového súčinu, z čoho vyplýva pravidlo ľavej ruky: ak je dlaň ľavej ruky umiestnená tak, že magnetická elektrické vedenie vstúpil do nej a nasmerujte 4 natiahnuté prsty pozdĺž prúdu, potom ohnuté palec ukáže smer sily.
Sila pôsobiaca na drôt konečnej dĺžky sa dá zistiť integráciou po celej dĺžke.
Keď I = konštanta, B = konštanta, F = BIlsin
Ak =90 0, F = BIl
Indukcia magnetického poľa- vektorová fyzikálna veličina, číselne rovná sile pôsobiacej v rovnomernom magnetickom poli na vodič jednotkovej dĺžky s jednotkovým prúdom, umiestnený kolmo na magnetické siločiary.
1T je indukcia rovnomerného magnetického poľa, pri ktorom sila 1N pôsobí na vodič dlhý 1m s prúdom 1A, umiestnený kolmo na magnetické siločiary.
Doteraz sme uvažovali makroprúdy tečúce vo vodičoch. Podľa Amperovho predpokladu však v každom telese existujú mikroskopické prúdy spôsobené pohybom elektrónov v atómoch. Tieto mikroskopické molekulárne prúdy vytvárajú svoje vlastné magnetické pole a môžu sa otáčať v poliach makroprúdov, čím vytvárajú dodatočné magnetické pole v tele. Vektor charakterizuje výsledné magnetické pole vytvorené všetkými makro- a mikroprúdmi, t.j. pri rovnakom makroprúde má vektor v rôznych prostrediach rôzne hodnoty.
Magnetické pole makroprúdov je opísané vektorom magnetickej intenzity.
Pre homogénne izotropné médium
0 = 410 -7 H/m - magnetická konštanta, 0 = 410 -7 N/A 2,
je magnetická permeabilita média, ktorá ukazuje, koľkokrát sa magnetické pole makroprúdov zmení vplyvom poľa mikroprúdov média.
Magnetický tok. Gaussova veta pre magnetický tok.
Vektorový tok(magnetický tok) cez lokalitu dS nazývaná skalárna veličina rovná
kde je projekcia na smer normály k miestu;
je uhol medzi vektormi a.
Smerový plošný prvok,
Vektorový tok je algebraická veličina,
Ak 
- pri opustení povrchu;
Ak 
- pri vstupe na povrch.
Tok vektora magnetickej indukcie cez ľubovoľný povrch S sa rovná
Pre rovnomerné magnetické pole = konšt.
1 Wb - magnetický tok prechádzajúci plochým povrchom s plochou 1 m 2 umiestnený kolmo na rovnomerné magnetické pole, ktorého indukcia je 1 T.
Magnetický tok cez povrch S sa numericky rovná počtu magnetických siločiar pretínajúcich tento povrch.
Pretože magnetické indukčné čiary sú vždy uzavreté, pre uzavretý povrch je počet čiar vstupujúcich na povrch (Ф 0), preto je celkový tok magnetickej indukcie cez uzavretý povrch nulový.
- Gaussova veta: Tok vektora magnetickej indukcie cez akýkoľvek uzavretý povrch je nulový.
Táto veta je matematickým vyjadrením skutočnosti, že v prírode neexistujú žiadne magnetické náboje, na ktorých by začínali alebo končili magnetické indukčné čiary.
Biot-Savart-Laplaceov zákon a jeho aplikácia na výpočet magnetických polí.
Magnetické pole jednosmerných prúdov rôznych tvarov podrobne študoval Fr. vedci Biot a Savard. Zistili, že vo všetkých prípadoch je magnetická indukcia v ľubovoľnom bode úmerná sile prúdu a závisí od tvaru, veľkosti vodiča, umiestnenia tohto bodu vo vzťahu k vodiču a od prostredia.
Výsledky týchto experimentov zhrnul Fr. matematik Laplace, ktorý zohľadnil vektorovú povahu magnetickej indukcie a vyslovil hypotézu, že indukcia v každom bode je podľa princípu superpozície vektorovým súčtom indukcií elementárnych magnetických polí vytvorených každým úsekom tohto vodiča.
Laplace sformuloval v roku 1820 zákon, ktorý sa nazýval Biot-Savart-Laplaceov zákon: každý prvok vodiča s prúdom vytvára magnetické pole, ktorého indukčný vektor je v určitom ľubovoľnom bode K určený vzorcom:
- Biot-Savart-Laplaceov zákon.
Z Biotovho-Sauvar-Laplaceovho zákona vyplýva, že smer vektora sa zhoduje so smerom vektorového súčinu. Rovnaký smer udáva pravidlo pravej skrutky (gimlet).
Zvažujem to,
Vodivý prvok spolunasmerovaný s prúdom;
Vektor polomeru pripájajúci sa k bodu K;
Biot-Savart-Laplaceov zákon má praktický význam, pretože umožňuje nájsť v danom bode priestoru indukciu magnetického poľa prúdu pretekajúceho vodičom konečných rozmerov a ľubovoľného tvaru.
Pre prúd ľubovoľného tvaru je takýto výpočet zložitým matematickým problémom. Ak má však rozloženie prúdu určitú symetriu, potom aplikácia princípu superpozície spolu s Biot-Savart-Laplaceovým zákonom umožňuje relatívne jednoducho vypočítať špecifické magnetické polia.
Pozrime sa na niekoľko príkladov.
A. Magnetické pole priameho vodiča, ktorým prechádza prúd.
pre vodič konečnej dĺžky:
pre vodič nekonečnej dĺžky: 1 = 0, 2 =
B. Magnetické pole v strede kruhového prúdu:
=90 0 , sin=1,
Oersted v roku 1820 experimentálne zistil, že cirkulácia v uzavretej slučke obklopujúcej systém makroprúdov je úmerná algebraickému súčtu týchto prúdov. Koeficient úmernosti závisí od výberu sústavy jednotiek a v SI sa rovná 1.
C 
Cirkulácia vektora sa nazýva integrál s uzavretou slučkou.
Tento vzorec sa nazýva cirkulačný teorém alebo zákon celkového prúdu:
cirkulácia vektora intenzity magnetického poľa pozdĺž ľubovoľného uzavretého obvodu sa rovná algebraickému súčtu makroprúdov (alebo celkového prúdu) pokrytých týmto obvodom. jeho vlastnosti V priestore obklopujúcom prúdy a permanentné magnety vzniká sila lúka, volal magnetické. Dostupnosť magnetické poliach je odhalený...
O skutočnej štruktúre elektromagnetického poliach A jeho vlastnostišírenie vo forme rovinných vĺn.
Článok >> FyzikaO REÁLNEJ ŠTRUKTÚRE ELEKTROMAGNETICKÉHO POLIA A JEHO CHARAKTERISTIKY PROPAGÁCIA VO FORME ROVINNÝCH VLN... ďalšie zložky singlu poliach: elektromagnetický lúka s vektorovými komponentmi a elektrickými lúka s komponentmi a magnetické lúka s komponentmi...
Magnetický lúka, obvody a indukcia
Abstrakt >> Fyzika... poliach). Základné charakteristický magnetické poliach je jeho sila určená vektorom magnetické indukcia (indukčný vektor magnetické poliach). V SI magnetické... majúce magnetické moment. Magnetický lúka A jeho Parametre Smer magnetické linky a...
Magnetický lúka (2)
Abstrakt >> FyzikaÚsek vodiča AB s prúdom v magnetické lúka kolmý jeho magnetické linky. Keď je znázornené na obrázku... hodnota závisí len od magnetické poliach a môže slúžiť jeho kvantitatívne charakteristický. Táto hodnota je akceptovaná...
Magnetický materiály (2)
Abstrakt >> EkonomikaMateriály, ktoré prichádzajú do styku magnetické lúka, vyjadrené v jeho zmene, ako aj v iných... a po ukončení expozície magnetické poliach.1. Základné vlastnosti magnetické materiályMagnetické vlastnosti materiálov sa vyznačujú...
Magnetické pole- je to materiálne médium, cez ktoré dochádza k interakcii medzi vodičmi s prúdom alebo pohybujúcim sa nábojom.
Vlastnosti magnetického poľa:
Charakteristika magnetického poľa:
Na štúdium magnetického poľa sa používa testovací obvod s prúdom. Má malú veľkosť a prúd v ňom je oveľa menší ako prúd vo vodiči vytvárajúcom magnetické pole. Na opačných stranách obvodu s prúdom pôsobia sily z magnetického poľa rovnakej veľkosti, ale smerujúce v opačných smeroch, pretože smer sily závisí od smeru prúdu. Body pôsobenia týchto síl neležia na rovnakej priamke. Takéto sily sú tzv pár síl. V dôsledku pôsobenia dvojice síl sa obvod nemôže translačne pohybovať, otáča sa okolo svojej osi. Charakteristický je rotačný účinok krútiaci moment.
, Kde l–využiť pár síl(vzdialenosť medzi bodmi pôsobenia síl).
Keď sa prúd v testovacom obvode alebo v oblasti obvodu zväčší, krútiaci moment dvojice síl sa úmerne zvýši. Pomer maximálneho momentu sily pôsobiaceho na obvod s prúdom k veľkosti prúdu v obvode a ploche obvodu je konštantná hodnota pre daný bod v poli. Volá sa magnetická indukcia.
, Kde 
-magnetický moment obvod s prúdom.
Jednotka magnetická indukcia - Tesla [T].
Magnetický moment obvodu– vektorová veličina, ktorej smer závisí od smeru prúdu v obvode a je určený Pravidlo pravej skrutky: zatnite pravú ruku v päsť, nasmerujte štyri prsty v smere prúdu v obvode, potom palec ukáže smer vektora magnetického momentu. Vektor magnetického momentu je vždy kolmý na rovinu obrysu.
vzadu smer vektora magnetickej indukcie vziať smer vektora magnetického momentu obvodu, orientovaného v magnetickom poli.
Magnetická indukčná linka– priamka, ktorej dotyčnica sa v každom bode zhoduje so smerom vektora magnetickej indukcie. Magnetické indukčné čiary sú vždy uzavreté a nikdy sa nepretínajú. Magnetické indukčné čiary priameho vodiča s prúdom majú tvar kruhov umiestnených v rovine kolmej na vodič. Smer magnetických indukčných čiar je určený pravidlom pravej skrutky. Magnetické indukčné čiary kruhového prúdu(zákruty s prúdom) majú tiež tvar kruhov. Každý prvok cievky má dĺžku 
možno si predstaviť ako priamy vodič, ktorý vytvára vlastné magnetické pole. Pre magnetické polia platí princíp superpozície (nezávislého sčítania). Celkový vektor magnetickej indukcie kruhového prúdu sa určí ako výsledok sčítania týchto polí v strede závitu podľa pravidla pravej skrutky.
Ak sú veľkosť a smer vektora magnetickej indukcie rovnaké v každom bode priestoru, potom sa magnetické pole nazýva homogénne. Ak sa veľkosť a smer vektora magnetickej indukcie v každom bode časom nemenia, potom sa takéto pole nazýva trvalé.
Rozsah magnetická indukcia v ktoromkoľvek bode poľa je priamo úmerná sile prúdu vo vodiči vytvárajúcom pole, nepriamo úmerná vzdialenosti od vodiča k danému bodu poľa, závisí od vlastností prostredia a tvaru vodiča vytvárajúceho pole.
, Kde 
ON 2; Gn/m – magnetická konštanta vákua,
-relatívna magnetická permeabilita média,
-absolútna magnetická permeabilita média.
V závislosti od hodnoty magnetickej permeability sú všetky látky rozdelené do troch tried:
S rastúcou absolútnou permeabilitou média sa zvyšuje aj magnetická indukcia v danom bode poľa. Pomer magnetickej indukcie k absolútnej magnetickej permeabilite prostredia je konštantná hodnota pre daný poly bod, e je tzv. napätie.
.
Vektory napätia a magnetickej indukcie sa v smere zhodujú. Intenzita magnetického poľa nezávisí od vlastností média.
Ampérový výkon– sila, ktorou magnetické pole pôsobí na vodič s prúdom.
Kde l- dĺžka vodiča, 
- uhol medzi vektorom magnetickej indukcie a smerom prúdu.
Smer ampérovej sily je určený pravidlo ľavej ruky: ľavá ruka je umiestnená tak, že zložka vektora magnetickej indukcie, kolmá na vodič, vstupuje do dlane, štyri vystreté prsty sú nasmerované pozdĺž prúdu, potom palec ohnutý o 90 0 bude ukazovať smer ampérovej sily.
Výsledkom Ampérovej sily je pohyb vodiča v danom smere.
E 
ak 
= 90 0 , potom F=max, ak 
= 0 0, potom F = 0.
Lorentzova sila– sila magnetického poľa na pohybujúci sa náboj.
, kde q je náboj, v je rýchlosť jeho pohybu, 
- uhol medzi vektormi napätia a rýchlosti.
Lorentzova sila je vždy kolmá na vektory magnetickej indukcie a rýchlosti. Smer je určený podľa pravidlo ľavej ruky(prsty sledujú pohyb kladného náboja). Ak je smer rýchlosti častice kolmý na magnetické indukčné čiary rovnomerného magnetického poľa, častica sa pohybuje po kruhu bez toho, aby zmenila svoju kinetickú energiu.
Keďže smer Lorentzovej sily závisí od znamienka náboja, používa sa na oddelenie nábojov.
Magnetický tok– hodnota rovnajúca sa počtu magnetických indukčných čiar, ktoré prechádzajú akoukoľvek oblasťou umiestnenou kolmo na magnetické indukčné čiary.
, Kde 
- uhol medzi magnetickou indukciou a normálou (kolmou) k ploche S.
Jednotka– Weber [Wb].
Metódy merania magnetického toku:
Zmena orientácie miesta v magnetickom poli (zmena uhla)
Zmena oblasti obvodu umiestneného v magnetickom poli
Zmena sily prúdu vytvára magnetické pole
Zmena vzdialenosti obvodu od zdroja magnetického poľa
Zmeny magnetických vlastností média.
F 
Araday zaznamenal elektrický prúd v obvode, ktorý neobsahoval zdroj, ale nachádzal sa vedľa iného obvodu obsahujúceho zdroj. Prúd v prvom obvode navyše vznikol v nasledujúcich prípadoch: pri akejkoľvek zmene prúdu v obvode A, pri relatívnom pohybe obvodov, pri zavedení železnej tyče do obvodu A, pri relatívnej zmene permanentného magnetu do okruhu B. Usmernený pohyb voľných nábojov (prúdu) nastáva iba v elektrickom poli. To znamená, že meniace sa magnetické pole vytvára elektrické pole, ktoré uvádza do pohybu voľné náboje vodiča. Toto elektrické pole sa nazýva vyvolané alebo vír.
Rozdiely medzi vírivým elektrickým poľom a elektrostatickým poľom:
Zdrojom vírového poľa je meniace sa magnetické pole.
Čiary sily vírového poľa sú uzavreté.
Práca vykonaná týmto poľom na pohyb náboja pozdĺž uzavretého okruhu nie je nulová.
Energetická charakteristika vírového poľa nie je potenciál, ale indukované emf– hodnota rovnajúca sa práci vonkajších síl (sily neelektrostatického pôvodu) na pohyb jednotky náboja po uzavretom okruhu.
.Merané vo voltoch[IN].
Vírivé elektrické pole vzniká pri akejkoľvek zmene magnetického poľa, bez ohľadu na to, či existuje alebo nie je vodivý uzavretý okruh. Obvod umožňuje detekovať iba vírivé elektrické pole.
Elektromagnetická indukcia- toto je výskyt indukovaného emf v uzavretom obvode s akoukoľvek zmenou magnetického toku cez jeho povrch.
Indukované emf v uzavretom obvode generuje indukovaný prúd.
.
Smer indukčného prúdu určený Lenzove pravidlo: indukovaný prúd je v takom smere, že ním vytvorené magnetické pole pôsobí proti akejkoľvek zmene magnetického toku, ktorý generoval tento prúd.
Faradayov zákon pre elektromagnetickú indukciu: Indukované emf v uzavretej slučke je priamo úmerné rýchlosti zmeny magnetického toku cez povrch ohraničený slučkou.
T 
oki fuko– vírivé indukčné prúdy, ktoré vznikajú vo veľkých vodičoch umiestnených v meniacom sa magnetickom poli. Odpor takéhoto vodiča je nízky, keďže má veľký prierez S, takže Foucaultove prúdy môžu mať veľkú hodnotu, v dôsledku čoho sa vodič zahrieva.
Samoindukcia- toto je výskyt indukovaného emf vo vodiči, keď sa v ňom mení sila prúdu.
Vodič prenášajúci prúd vytvára magnetické pole. Magnetická indukcia závisí od intenzity prúdu, preto aj vlastný magnetický tok závisí od intenzity prúdu.
, kde L je koeficient proporcionality, indukčnosť.
Jednotka indukčnosť – Henry [H].
Indukčnosť vodič závisí od jeho veľkosti, tvaru a magnetickej permeability média.
Indukčnosť zväčšuje sa s narastajúcou dĺžkou vodiča, indukčnosť závitu je väčšia ako indukčnosť rovného vodiča rovnakej dĺžky, indukčnosť cievky (vodič s veľkým počtom závitov) je väčšia ako indukčnosť jedného závitu. , indukčnosť cievky sa zvýši, ak sa do nej vloží železná tyč.
Faradayov zákon pre samoindukciu:
.
Samoindukované emf je priamo úmerná rýchlosti zmeny prúdu.
Samoindukované emf generuje samoindukčný prúd, ktorý vždy zabráni akejkoľvek zmene prúdu v obvode, to znamená, že ak sa prúd zvýši, samoindukčný prúd smeruje opačným smerom; keď sa prúd v obvode zníži, samoindukcia indukčný prúd smeruje rovnakým smerom. Čím väčšia je indukčnosť cievky, tým väčšie je samoindukčné emf, ktoré sa v nej vyskytuje.
Energia magnetického poľa sa rovná práci, ktorú prúd vykoná na prekonanie samoindukovaného emf počas doby, kedy sa prúd zvyšuje z nuly na maximálnu hodnotu.
.
Elektromagnetické vibrácie– ide o periodické zmeny náboja, intenzity prúdu a všetkých charakteristík elektrických a magnetických polí.
Elektrický oscilačný systém(oscilačný obvod) pozostáva z kondenzátora a tlmivky.
Podmienky pre vznik kmitov:
Systém musí byť vyvedený z rovnováhy, aby ste to dosiahli, nabite kondenzátor. Energia elektrického poľa nabitého kondenzátora:
.
Systém sa musí vrátiť do rovnovážneho stavu. Pod vplyvom elektrického poľa sa náboj prenáša z jednej dosky kondenzátora na druhú, to znamená, že v obvode sa objaví elektrický prúd, ktorý preteká cievkou. Keď sa prúd v induktore zvyšuje, vzniká samoindukčné emf; samoindukčný prúd smeruje opačným smerom. Keď sa prúd v cievke zníži, samoindukčný prúd smeruje rovnakým smerom. Samoindukčný prúd má teda tendenciu vrátiť systém do rovnovážneho stavu.
Elektrický odpor obvodu by mal byť nízky.
Ideálny oscilačný obvod nemá odpor. Vibrácie v ňom sú tzv zadarmo.
Pre každý elektrický obvod je splnený Ohmov zákon, podľa ktorého sa emf pôsobiace v obvode rovná súčtu napätí vo všetkých častiach obvodu. V oscilačnom obvode nie je žiadny zdroj prúdu, ale v induktore sa objavuje samoindukčné emf, ktoré sa rovná napätiu na kondenzátore.
Záver: náboj kondenzátora sa mení podľa harmonického zákona.
Napätie kondenzátora:
.
Intenzita prúdu v obvode:
.
Rozsah 
- prúdová amplitúda.
Rozdiel oproti spoplatneniu 
.
Obdobie voľných kmitov v obvode:
Energia elektrického poľa kondenzátora:
Energia magnetického poľa cievky:
Energie elektrického a magnetického poľa sa menia podľa harmonického zákona, ale fázy ich kmitov sú rôzne: keď je energia elektrického poľa maximálna, energia magnetického poľa je nulová.
Celková energia oscilačného systému:
.
IN ideálny obrys celková energia sa nemení.
Počas procesu kmitania sa energia elektrického poľa úplne premení na energiu magnetického poľa a naopak. To znamená, že energia v každom časovom okamihu sa rovná buď maximálnej energii elektrického poľa, alebo maximálnej energii magnetického poľa.
Skutočný oscilačný obvod obsahuje odpor. Vibrácie v ňom sú tzv blednutiu.
Ohmov zákon bude mať podobu:
Ak je tlmenie malé (druhá mocnina vlastnej frekvencie kmitov je oveľa väčšia ako druhá mocnina koeficientu tlmenia), logaritmický dekrement tlmenia je:
So silným tlmením (druhá mocnina vlastnej frekvencie oscilácie je menšia ako druhá mocnina koeficientu oscilácie):
Táto rovnica popisuje proces vybíjania kondenzátora do rezistora. Pri absencii indukčnosti sa nevyskytnú oscilácie. Podľa tohto zákona sa mení aj napätie na doskách kondenzátora.
Celková energia v reálnom obvode klesá, pretože teplo sa uvoľňuje do odporu R pri prechode prúdu.
Proces prechodu– proces, ktorý sa vyskytuje v elektrických obvodoch pri prechode z jedného prevádzkového režimu do druhého. Odhadované podľa času ( 
), počas ktorej sa parameter charakterizujúci proces prechodu zmení e-krát.
Pre obvod s kondenzátorom a rezistorom:
.
Maxwellova teória elektromagnetického poľa:
1 pozícia:
Akékoľvek striedavé elektrické pole vytvára vírivé magnetické pole. Striedavé elektrické pole Maxwell nazval posuvný prúd, pretože ako obyčajný prúd spôsobuje magnetické pole.
Na zistenie posuvného prúdu zvážte prechod prúdu systémom, v ktorom je pripojený kondenzátor s dielektrikom.
Hustota predpätia prúdu:
. Prúdová hustota smeruje v smere zmeny napätia.
Maxwellova prvá rovnica:
- vírové magnetické pole je generované vodivými prúdmi (pohybujúce sa elektrické náboje) a posuvnými prúdmi (striedavé elektrické pole E).
2 pozície:
Akékoľvek striedavé magnetické pole generuje vírivé elektrické pole – základný zákon elektromagnetickej indukcie.
Maxwellova druhá rovnica:
- spája rýchlosť zmeny magnetického toku cez ľubovoľný povrch a súčasne vznikajúcu cirkuláciu vektora intenzity elektrického poľa.
Každý vodič prenášajúci prúd vytvára magnetické pole v priestore. Ak je prúd konštantný (v priebehu času sa nemení), potom je s ním spojené aj magnetické pole konštantné. Meniaci sa prúd vytvára meniace sa magnetické pole. Vo vodiči, ktorý vedie prúd, je elektrické pole. Preto meniace sa elektrické pole vytvára meniace sa magnetické pole.
Magnetické pole je vírové, pretože čiary magnetickej indukcie sú vždy uzavreté. Veľkosť intenzity magnetického poľa H je úmerná rýchlosti zmeny intenzity elektrického poľa 
. Smer vektora intenzity magnetického poľa 
spojené so zmenami intenzity elektrického poľa 
Pravidlo pravej skrutky: zovretie pravej ruky v päsť, palec nasmerovať v smere zmeny intenzity elektrického poľa, potom ohnuté 4 prsty naznačia smer čiar intenzity magnetického poľa.
Akékoľvek meniace sa magnetické pole vytvára vírivé elektrické pole, ktorého ťahové čiary sú uzavreté a umiestnené v rovine kolmej na intenzitu magnetického poľa.
Veľkosť intenzity E vírivého elektrického poľa závisí od rýchlosti zmeny magnetického poľa 
. Smer vektora E súvisí so smerom zmeny magnetického poľa H podľa pravidla ľavej skrutky: zatni ľavú ruku v päsť, palec nasmeruj v smere zmeny magnetického poľa, ohnuté štyri prsty naznačia smer čiar intenzity vírivého elektrického poľa.
Súbor vzájomne prepojených vírivých elektrických a magnetických polí predstavuje elektromagnetického poľa. Elektromagnetické pole nezostáva v mieste vzniku, ale šíri sa priestorom vo forme priečnej elektromagnetickej vlny.
Elektromagnetická vlna– ide o šírenie navzájom prepojených vírivých elektrických a magnetických polí v priestore.
Podmienka pre vznik elektromagnetickej vlny– pohyb náboja so zrýchlením.
Rovnica elektromagnetickej vlny:
- cyklická frekvencia elektromagnetických kmitov
t – čas od začiatku kmitov
l – vzdialenosť od zdroja vlny k danému bodu v priestore
- rýchlosť šírenia vĺn
Čas, ktorý potrebuje vlna na to, aby prešla od svojho zdroja do daného bodu.
Vektory E a H v elektromagnetickej vlne sú kolmé na seba a na rýchlosť šírenia vlny.
Zdroj elektromagnetických vĺn– vodiče, ktorými pretekajú rýchlo striedavé prúdy (makroemitory), ako aj excitované atómy a molekuly (mikroemitory). Čím vyššia je frekvencia kmitov, tým lepšie sa elektromagnetické vlny v priestore vyžarujú.
Vlastnosti elektromagnetických vĺn:
Všetky elektromagnetické vlny sú priečne
V homogénnom prostredí elektromagnetické vlny šíriť konštantnou rýchlosťou, ktorá závisí od vlastností prostredia:
- relatívna dielektrická konštanta média
- dielektrická konštanta vákua, 
F/m, Cl2/nm2
- relatívna magnetická permeabilita média
- magnetická konštanta vákua, 
ON 2; Gn/m
Elektromagnetické vlny odrazené od prekážok, absorbované, rozptýlené, lámané, polarizované, difraktované, rušené.
Objemová hustota energieelektromagnetického poľa pozostáva z objemových hustôt energie elektrických a magnetických polí:
Hustota toku energie vĺn - intenzita vĺn:
-Umov-Poyntingov vektor.
Všetky elektromagnetické vlny sú usporiadané v sérii frekvencií alebo vlnových dĺžok ( 
). Tento riadok je stupnica elektromagnetických vĺn.
Nízkofrekvenčné vibrácie. 0 – 104 Hz. Získané z generátorov. Slabo vyžarujú
Rádiové vlny. 10 4 – 10 13 Hz. Vyžarujú ich pevné vodiče prenášajúce rýchlo striedavé prúdy.
Infra červená radiácia– vlny vyžarované všetkými telesami pri teplotách nad 0 K v dôsledku vnútroatómových a vnútromolekulárnych procesov.
Viditeľné svetlo– vlny, ktoré pôsobia na oko a spôsobujú zrakový vnem. 380-760 nm
Ultrafialové žiarenie. 10 – 380 nm. Viditeľné svetlo a UV žiarenie vznikajú pri zmene pohybu elektrónov vo vonkajších obaloch atómu.
Röntgenové žiarenie. 80 – 10-5 nm. Vyskytuje sa pri zmene pohybu elektrónov vnútorné škrupiny atóm.
Gama žiarenie. Vzniká pri rozpade atómových jadier.
Tento článok prezentuje výsledky štúdií vektorových a skalárnych magnetických polí permanentných magnetov a určenie ich rozloženia.
permanentný magnet
elektromagnet
vektorové magnetické pole
skalárne magnetické pole.
2. Borisenko A.I., Tarapov I.E. Vektorová analýza a počiatky tenzorového počtu. – M.: Vyššia škola, 1966.
3. Kumpyak D.E. Vektorová a tenzorová analýza: tutoriál. – Tver: Tverskoy Štátna univerzita, 2007. – 158 s.
4. McConnell A.J. Úvod do tenzorovej analýzy s aplikáciami v geometrii, mechanike a fyzike. – M.: Fizmatlit, 1963. – 411 s.
5. Borisenko A.I., Tarapov I.E. Vektorová analýza a počiatky tenzorového počtu. – 3. vyd. – M.: Vyššia škola, 1966.
Permanentné magnety. Konštantné magnetické pole.
Magnet- sú to telesá, ktoré majú schopnosť pôsobením svojho magnetického poľa priťahovať železné a oceľové predmety a odpudzovať niektoré iné. Magnetické siločiary prechádzajú z južného pólu magnetu a vychádzajú zo severného pólu (obr. 1).
Ryža. 1. Magnet a magnetické siločiary
Permanentný magnet je výrobok vyrobený z tvrdého magnetického materiálu s vysokou zvyškovou magnetickou indukciou, ktorý si dlhodobo zachováva svoj magnetizačný stav. Vyrábajú sa permanentné magnety rôznych tvarov a používajú sa ako autonómne (energiu nespotrebúvajúce) zdroje magnetického poľa (obr. 2).
Elektromagnet je zariadenie, ktoré vytvára magnetické pole pri prechode elektrického prúdu. Typicky sa elektromagnet skladá z vinutia feromagnetického jadra, ktoré pri prechode elektrického prúdu cez vinutie nadobúda vlastnosti magnetu.
Ryža. 2. Permanentný magnet
Elektromagnety, určené predovšetkým na vytváranie mechanickej sily, obsahujú aj kotvu (pohyblivá časť magnetického obvodu), ktorá prenáša silu.
Permanentné magnety vyrobené z magnetitu sa v medicíne používajú už od staroveku. Egyptská kráľovná Kleopatra nosila magnetický amulet.
IN starovekej Číne„Imperiálna kniha o vnútornom lekárstve“ sa zaoberala otázkou použitia magnetických kameňov na korekciu energie Qi v tele – „živej sily“.
Teóriu magnetizmu ako prvý vypracoval francúzsky fyzik Andre Marie Ampere. Podľa jeho teórie sa magnetizácia železa vysvetľuje existenciou elektrických prúdov, ktoré cirkulujú v látke. Ampere urobil svoje prvé správy o výsledkoch svojich experimentov na stretnutí Parížskej akadémie vied na jeseň roku 1820. Pojem „magnetické pole“ zaviedol do fyziky anglický fyzik Michael Faraday. Magnety interagujú prostredníctvom magnetického poľa a tiež zaviedol koncept magnetických siločiar.
Vektorové magnetické pole
Vektorové pole je mapovanie, ktoré spája každý bod v posudzovanom priestore s vektorom so začiatkom v tomto bode. Napríklad vektor rýchlosti vetra v tento momentčas sa mení od bodu k bodu a možno ho opísať vektorovým poľom (obr. 3).
Skalárne magnetické pole
Ak je každý bod M danej oblasti priestoru (najčastejšie dimenzie 2 alebo 3) spojený s určitým (zvyčajne reálnym) číslom u, potom hovoria, že v tejto oblasti je špecifikované skalárne pole. Inými slovami, skalárne pole je funkcia, ktorá mapuje Rn na R (skalárna funkcia bodu v priestore).
Gennadij Vasilievič Nikolaev jednoduchým spôsobom rozpráva, ukazuje a pomocou jednoduchých experimentov dokáže existenciu druhého typu magnetického poľa, ktoré veda z nejakého zvláštneho dôvodu nenašla. Od čias Ampere stále existuje predpoklad, že existuje. Pole objavené Nikolaevom nazval skalárne, no dodnes sa často nazýva jeho menom. Nikolaev priviedol elektromagnetické vlny k úplnej analógii s bežnými mechanickými vlnami. Teraz fyzika považuje elektromagnetické vlny za výlučne priečne, ale Nikolaev je presvedčený a dokazuje, že sú tiež pozdĺžne alebo skalárne, a to je logické, ako sa môže vlna šíriť dopredu bez toho, aby priamy tlak, to je jednoducho absurdné. Podľa vedca pozdĺžne pole ukryla veda zámerne, možno v procese úpravy teórií a učebníc. Bolo to urobené s jednoduchým zámerom a bolo to v súlade s inými rezmi.
Ryža. 3. Vektorové magnetické pole
Prvým škrtom, ktorý bol urobený, bol nedostatok vysielacieho času. Prečo?! Pretože éter je energia, alebo médium, ktoré je pod tlakom. A tento tlak, ak je proces správne organizovaný, môže byť použitý ako voľný zdroj energie!!! Druhým rezom je odstránenie pozdĺžnej vlny, to je dôsledok, že ak je éter zdrojom tlaku, teda energie, tak ak pridáte len priečne vlny, potom nie je možné získať žiadnu voľnú alebo voľnú energiu, je potrebná pozdĺžna vlna.
Potom protisuperpozícia vĺn umožňuje odčerpať tlak éteru. Táto technológia sa často nazýva nulový bod, čo je vo všeobecnosti správne. Je na hranici spojenia plus a mínus (zvýšené a nízky krvný tlak), s protibežnými vlnami môžete získať takzvanú Blochovu zónu alebo jednoducho ponor do média (éter), kde bude priťahovaná dodatočná energia média.
Práca je pokusom prakticky zopakovať niektoré experimenty opísané v knihe G. V. Nikolaeva „Moderná elektrodynamika a dôvody jej paradoxnej povahy“ a reprodukovať generátor a motor Stefana Marinova, pokiaľ je to možné doma.
Skúsenosti G.V. Nikolaev s magnetmi: Boli použité dva okrúhle magnety z reproduktorov
Dva ploché magnety s opačnými pólmi umiestnené v rovine. Vzájomne sa priťahujú (obr. 4), zatiaľ čo keď sú kolmé (bez ohľadu na orientáciu pólov), nepôsobí príťažlivá sila (je prítomný iba krútiaci moment) (obr. 5).
Teraz rozrežeme magnety v strede a spojíme ich do párov s rôznymi pólmi, čím vytvoríme magnety pôvodnej veľkosti (obr. 6).
Keď sú tieto magnety umiestnené v rovnakej rovine (obr. 7), budú sa opäť napríklad k sebe priťahovať, pričom pri kolmej polohe sa už odpudzujú (obr. 8). V druhom prípade sú pozdĺžne sily pôsobiace pozdĺž línie rezu jedného magnetu reakciou na pôsobiace priečne sily bočné plochyďalší magnet a naopak. Existencia pozdĺžnej sily je v rozpore so zákonmi elektrodynamiky. Táto sila je výsledkom skalárneho magnetického poľa prítomného v mieste rezu magnetov. Takýto kompozitný magnet sa nazýva sibírska kolia.
Magnetická studňa je jav, keď sa vektorové magnetické pole odpudzuje a skalárne magnetické pole sa priťahuje a medzi nimi sa vytvára vzdialenosť.
Bibliografický odkaz
Zhangisina G.D., Syzdykbekov N.T., Zhanbirov Zh.G., Sagyntai M., Mukhtarbek E.K. PERMANENTNÉ MAGNETY A PERMANENTNÉ MAGNETICKÉ POLIA // Pokrok v modernej prírodnej vede. – 2015. – č.1-8. – S. 1355-1357;URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35401 (dátum prístupu: 04.05.2019). Dávame do pozornosti časopisy vydávané vydavateľstvom „Akadémia prírodných vied“
Magnetické polia sa vyskytujú v prírode a môžu byť vytvorené umelo. Muž si ich všimol užitočné vlastnosti, ktorý som sa naučil používať v Každodenný život. Čo je zdrojom magnetického poľa?
Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/1-17-768x560..jpg 795w" size="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Magnetické pole Zeme
Ako sa vyvinula doktrína magnetického poľa
Magnetické vlastnosti niektorých látok boli zaznamenané už v staroveku, ale ich štúdium skutočne začalo v r stredovekej Európe. Pomocou malých oceľových ihiel objavil vedec z Francúzska Peregrine priesečník sily magnetické čiary v určitých bodoch - póloch. Len o tri storočia neskôr, vedený týmto objavom, Gilbert pokračoval v jeho štúdiu a následne obhájil svoju hypotézu, že Zem má svoje vlastné magnetické pole.
Rýchly rozvoj teórie magnetizmu sa začal začiatkom 19. storočia, keď Ampere objavil a opísal vplyv elektrického poľa na výskyt magnetického poľa a Faradayov objav elektromagnetická indukcia vytvorili inverzný vzťah.
Čo je magnetické pole
Magnetické pole sa prejavuje silovým účinkom na elektrické náboje, ktoré sú v pohybe, alebo na telesá, ktoré majú magnetický moment.
Zdroje magnetického poľa:
- Vodiče, ktorými prechádza elektrický prúd;
- Permanentné magnety;
- Zmena elektrického poľa.
Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/2-18-600x307.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/02/2-18-768x393..jpg 800w" size="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Zdroje magnetického poľa
Hlavná príčina vzniku magnetického poľa je rovnaká pre všetky zdroje: elektrické mikronáboje - elektróny, ióny alebo protóny - majú svoj vlastný magnetický moment alebo sú v smerovom pohybe.
Dôležité! Elektrické a magnetické polia sa navzájom vytvárajú, pričom sa časom menia. Tento vzťah je určený Maxwellovými rovnicami.
Charakteristika magnetického poľa
Charakteristiky magnetického poľa sú:
- Magnetický tok, skalárna veličina, ktorá určuje, koľko siločiar magnetického poľa prechádza daným prierezom. Označené písmenom F. Vypočítané pomocou vzorca:
F = B x S x cos α,
kde B je vektor magnetickej indukcie, S je rez, α je uhol sklonu vektora ku kolmici vedenej k rovine rezu. Jednotka merania – weber (Wb);
Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/3-17-600x450.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/02/3-17.jpg 720w" size="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Magnetický tok
- Vektor magnetickej indukcie (B) znázorňuje silu pôsobiacu na nosiče náboja. Smeruje k severnému pólu, kde ukazuje pravidelná magnetická ihla. Magnetická indukcia sa meria kvantitatívne v Tesla (T);
- MF napätie (N). Určené magnetickou permeabilitou rôznych médií. Vo vákuu sa priepustnosť berie ako jednota. Smer vektora napätia sa zhoduje so smerom magnetickej indukcie. Jednotka merania - A/m.
Ako znázorniť magnetické pole
Na príklade permanentného magnetu je ľahké vidieť prejavy magnetického poľa. Má dva póly a v závislosti od orientácie sa dva magnety priťahujú alebo odpudzujú. Magnetické pole charakterizuje procesy, ktoré sa pri tom vyskytujú:
- MP je matematicky opísaný ako vektorové pole. Dá sa skonštruovať pomocou mnohých vektorov magnetickej indukcie B, z ktorých každý smeruje k severnému pólu strelky kompasu a má dĺžku závislú od magnetickej sily;
- Alternatívnym spôsobom vyjadrenia je použitie siločiar. Tieto čiary sa nikdy nepretínajú, nikde nezačínajú ani nezastavujú a tvoria uzavreté slučky. MF čiary sa spájajú do oblastí s častejším umiestnením, kde je magnetické pole najsilnejšie.
Dôležité! Hustota siločiar udáva silu magnetického poľa.
Hoci MP nie je možné vidieť v skutočnosti, siločiary možno ľahko vizualizovať v reálnom svete umiestnením železných pilín do MP. Každá častica sa správa ako malý magnet so severným a južným pólom. Výsledkom je vzor podobný siločiaram. Človek nie je schopný cítiť vplyv MP.
Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/4-13.jpg 640w" size="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Magnetické siločiary
Meranie magnetického poľa
Keďže ide o vektorovú veličinu, existujú dva parametre merania MF: sila a smer. Smer sa dá jednoducho zmerať pomocou kompasu pripojeného k poľu. Príkladom je kompas umiestnený v magnetickom poli Zeme.
Meranie iných charakteristík je oveľa náročnejšie. Praktické magnetometre sa objavili až v 19. storočí. Väčšina z nich funguje pomocou sily, ktorú elektrón cíti, keď sa pohybuje pozdĺž MP.
Jpg?x15027" alt="Magnetometer" width="414" height="600">!}
Magnetometer
Veľmi presné meranie malých magnetických polí sa stalo prakticky uskutočniteľným od objavu obrovskej magnetorezistencie vo vrstvených materiáloch v roku 1988. Tento objav základnej fyziky bol rýchlo aplikovaný na magnetickú technológiu pevný disk na ukladanie údajov do počítačov, čo vedie k tisícnásobnému zvýšeniu úložnej kapacity v priebehu niekoľkých rokov.
Vo všeobecne akceptovaných meracích systémoch sa MP meria v testoch (T) alebo gaussoch (G). 1 T = 10 000 Gs. Gauss sa často používa, pretože Tesla je príliš veľké pole.
zaujímavé. Malý magnet na chladničke vytvára magnetické pole rovné 0,001 Tesla a priemerné magnetické pole Zeme je 0,00005 Tesla.
Povaha magnetického poľa
Magnetizmus a magnetické polia sú prejavy elektromagnetickej sily. Existujú dva možné spôsoby, ako organizovať energetický náboj v pohybe a následne aj magnetické pole.
Prvým je pripojenie vodiča k zdroju prúdu, okolo neho sa vytvorí MF.
Dôležité! Keď sa prúd (počet nábojov v pohybe) zvyšuje, MP sa úmerne zvyšuje. Keď sa vzďaľujete od drôtu, pole sa zmenšuje v závislosti od vzdialenosti. Toto popisuje Amperov zákon.
Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/6-9.jpg 720w" size="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Amperov zákon
Niektoré materiály, ktoré majú vyššiu magnetickú permeabilitu, sú schopné koncentrovať magnetické polia.
Keďže magnetické pole je vektor, je potrebné určiť jeho smer. Pre obyčajný prúd pretekajúci priamym vodičom možno smer nájsť pomocou pravidla pravej ruky.
Ak chcete použiť pravidlo, musíte si predstaviť, že drôt je obalený okolo pravá ruka a palec ukazuje smer prúdu. Potom štyri zostávajúce prsty ukážu smer vektora magnetickej indukcie okolo vodiča.
Jpeg?.jpeg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/7.jpeg 612w" size="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Pravidlo pravej ruky
Druhým spôsobom vytvorenia magnetického poľa je využitie toho, že v niektorých látkach sa objavujú elektróny, ktoré majú svoj magnetický moment. Takto fungujú permanentné magnety:
- Hoci atómy majú často veľa elektrónov, väčšinou sa viažu tak, že celkové magnetické pole páru sa ruší. Dva elektróny spárované týmto spôsobom majú opačný spin. Preto, aby ste niečo zmagnetizovali, potrebujete atómy, ktoré majú jeden alebo viac elektrónov s rovnakým spinom. Napríklad železo má štyri takéto elektróny a je vhodné na výrobu magnetov;
- Miliardy elektrónov nachádzajúcich sa v atómoch môžu byť náhodne orientované a nebude existovať žiadne celkové MF, bez ohľadu na to, koľko nepárových elektrónov materiál má. Musí byť stabilný pri nízkych teplotách, aby poskytoval celkovú preferovanú orientáciu elektrónov. Vysoká magnetická permeabilita spôsobuje magnetizáciu takýchto látok za určitých podmienok mimo vplyvu magnetických polí. Tieto sú feromagnetické;
- Môžu sa vystavovať aj iné materiály magnetické vlastnosti za prítomnosti externého poslanca. Vonkajšie pole slúži na zarovnanie všetkých spinov elektrónov, ktoré po odstránení MF zmiznú. Tieto látky sú paramagnetické. Kov dverí chladničky je príkladom paramagnetického materiálu.
Magnetické pole Zeme
Zem môže byť reprezentovaná vo forme kondenzátorových dosiek, ktorých náboj má opačné znamienko: „mínus“ - pri zemského povrchu a „plus“ – v ionosfére. Medzi nimi je atmosférický vzduch ako izolačné tesnenie. Obrovský kondenzátor si vplyvom zemského MF udržiava stály náboj. Pomocou týchto znalostí môžete vytvoriť schému získavania elektrickej energie z magnetického poľa Zeme. Je pravda, že výsledkom budú nízke hodnoty napätia.
Treba vziať:
- uzemňovacie zariadenie;
- drôt;
- Tesla transformátor schopný generovať vysokofrekvenčné oscilácie a vytvárať korónový výboj, ionizujúci vzduch.
Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/8-3-592x600.jpg?.jpg 592w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/02/8-3.jpg 644w" size="(max-width: 592px) 100vw, 592px">
Tesla cievka
Teslova cievka bude fungovať ako emitor elektrónov. Celá konštrukcia je prepojená a na zabezpečenie dostatočného rozdielu potenciálov musí byť transformátor zdvihnutý do značnej výšky. Tak sa vytvorí elektrický obvod, cez ktorý potečie malý prúd. Získajte veľké množstvo elektrina nie je pomocou tohto zariadenia možná.
Elektrina a magnetizmus dominujú mnohým svetom okolo nás, od najzákladnejších procesov v prírode až po špičkové elektronické zariadenia.
Video
