Magnetinis laukas, magnetinio lauko charakteristikos. §16

Kai elektros srovė yra prijungta prie dviejų lygiagrečių laidininkų, jie pritrauks arba atstums, priklausomai nuo prijungtos srovės krypties (poliškumo). Tai paaiškinama ypatingos rūšies materijos atsiradimo aplink šiuos laidininkus reiškiniu. Ši medžiaga vadinama magnetiniu lauku (MF). Magnetinė jėga yra jėga, kuria laidininkai veikia vienas kitą.

Magnetizmo teorija atsirado senovėje, senovės Azijos civilizacijoje. Magnezijos kalnuose jie rado ypatingą uolą, kurios gabalai galėjo būti pritraukti vienas prie kito. Remiantis vietos pavadinimu, ši uola buvo vadinama „magnetine“. Juostos magnetą sudaro du poliai. Jo magnetinės savybės ypač ryškios ties ašigaliais.

Ant sriegio kabantis magnetas parodys horizonto puses su savo poliais. Jos poliai bus pasukti į šiaurę ir pietus. Kompaso įtaisas veikia šiuo principu. Dviejų magnetų priešingi poliai traukia ir kaip poliai atstumia.

Mokslininkai išsiaiškino, kad įmagnetinta adata, esanti šalia laidininko, nukrypsta, kai pro jį teka elektros srovė. Tai rodo, kad aplink jį susidaro MP.

Magnetinis laukas veikia:

Judantys elektros krūviai.
Medžiagos, vadinamos feromagnetais: geležis, ketus, jų lydiniai.

Nuolatiniai magnetai yra kūnai, turintys bendrą įkrautų dalelių (elektronų) magnetinį momentą.

1 – pietinis magneto polius
2 – šiaurinis magneto polius
3 - MP naudojant metalinių drožlių pavyzdį
4 - Magnetinio lauko kryptis

Jėgos linijos atsiranda, kai nuolatinis magnetas priartėja prie popieriaus lapo, ant kurio užpilamas geležies drožlių sluoksnis. Paveiksle aiškiai parodytos stulpų vietos su orientuotomis jėgos linijomis.

Magnetinio lauko šaltiniai

• Elektrinis laukas keičiasi laikui bėgant.
• Mobilieji mokesčiai.
• Nuolatiniai magnetai.

Nuo vaikystės esame susipažinę su nuolatiniais magnetais. Jie buvo naudojami kaip žaislai, kurie traukė įvairias metalines dalis. Jie buvo tvirtinami prie šaldytuvo, buvo įmontuoti į įvairius žaislus.

Judantys elektros krūviai dažniausiai turi daugiau magnetinės energijos, palyginti su nuolatiniais magnetais.

Savybės

• Pagrindinis skiriamasis magnetinio lauko bruožas ir savybė yra reliatyvumas. Jei paliksite įkrautą kūną nejudantį tam tikroje atskaitos sistemoje ir šalia pastatysite magnetinę adatą, tada ji nukreips į šiaurę ir tuo pačiu „nejaus“ pašalinio lauko, išskyrus žemės lauką. . O jei šalia rodyklės pradėsite judinti įkrautą kūną, aplink kūną atsiras MP. Dėl to tampa aišku, kad MF susidaro tik judant tam tikram krūviui.
• Magnetinis laukas gali paveikti ir paveikti elektros srovę. Jį galima aptikti stebint įkrautų elektronų judėjimą. Magnetiniame lauke dalelės su krūviu bus nukreiptos, laidininkai, kurių srovė teka, judės. Rėmas su prijungtu srovės tiekimu pradės suktis, o įmagnetintos medžiagos pajudės tam tikru atstumu. Kompaso adata dažniausiai būna mėlyna. Tai įmagnetinto plieno juosta. Kompasas visada nukreiptas į šiaurę, nes Žemėje yra magnetinis laukas. Visa planeta yra tarsi didelis magnetas su savo poliais.

Magnetinio lauko žmogaus organai nesuvokia, jį galima aptikti tik specialiais prietaisais ir jutikliais. Jis būna kintamų ir nuolatinių tipų. Kintamasis laukas dažniausiai sukuriamas specialiais induktoriais, kurie veikia kintamąja srove. Nuolatinį lauką sudaro nuolatinis elektrinis laukas.

Taisyklės

Panagrinėkime pagrindines įvairių laidininkų magnetinio lauko vaizdavimo taisykles.

Gimleto taisyklė

Jėgos linija pavaizduota plokštumoje, kuri yra 90 0 kampu srovės tekėjimo kelio atžvilgiu taip, kad kiekviename taške jėga būtų nukreipta tiesei liestine.

Norėdami nustatyti magnetinių jėgų kryptį, turite prisiminti sriegio su dešiniuoju sriegiu taisyklę.

Antgalis turi būti išdėstytas išilgai tos pačios ašies su srovės vektoriumi, rankena turi būti pasukta taip, kad įvorė judėtų savo krypties kryptimi. Šiuo atveju linijų orientacija nustatoma sukant rankenėlę.

Žiedo žiedo taisyklė

Žiedo pavidalo laidininko judesys rodo, kaip nukreipta indukcija, sutampa su srovės srautu.

Jėgos linijos tęsiasi magneto viduje ir negali būti atviros.

Įvairių šaltinių magnetinis laukas pridedamas vienas prie kito. Tai darydami jie sukuria bendrą lauką.

Vienodų polių magnetai atstumia, o skirtingų polių magnetai traukia. Sąveikos stiprumo vertė priklauso nuo atstumo tarp jų. Kai artėja poliai, jėga didėja.

Magnetinio lauko parametrai

• Srauto jungtis ( Ψ ).
• Magnetinės indukcijos vektorius ( IN).
• Magnetinis srautas ( F).

Magnetinio lauko intensyvumas apskaičiuojamas pagal magnetinės indukcijos vektoriaus dydį, kuris priklauso nuo jėgos F ir susidaro iš srovės I išilgai laidininko, kurio ilgis l: B = F / (I * l).

Magnetinė indukcija matuojama Tesla (T), pagerbiant mokslininką, kuris tyrinėjo magnetizmo reiškinius ir dirbo su jų skaičiavimo metodais. 1 T yra lygus magnetinio srauto indukcijos jėgai 1 N ilgio 1 m tiesus laidininkas kampu 90 0 lauko kryptimi, esant vieno ampero srovei:

1 T = 1 x H / (A x m).

Kairiosios rankos taisyklė

Taisyklė nustato magnetinės indukcijos vektoriaus kryptį.

Jei kairiosios rankos delnas įdėtas į lauką taip, kad magnetinio lauko linijos į delną patektų iš šiaurės ašigalio ties 90 0, o 4 pirštai išilgai srovės srauto, nykštis parodys magnetinės jėgos kryptį.

Jei laidininkas yra skirtingu kampu, tada jėga tiesiogiai priklausys nuo srovės ir laidininko projekcijos į plokštumą stačiu kampu.

Jėga nepriklauso nuo laidininko medžiagos tipo ir jos skerspjūvio. Jei laidininko nėra, o krūviai juda kitoje terpėje, tada jėga nepasikeis.

Kai magnetinio lauko vektorius nukreipiamas viena kryptimi vieno dydžio, laukas vadinamas vienodu. Skirtingos aplinkos turi įtakos indukcijos vektoriaus dydžiui.

Magnetinis srautas

Magnetinė indukcija, einanti per tam tikrą sritį S ir ribojama šios srities, yra magnetinis srautas.

Jei plotas tam tikru kampu α pasviręs į indukcijos liniją, magnetinis srautas sumažėja šio kampo kosinuso dydžiu. Didžiausia jo reikšmė susidaro, kai plotas yra stačiu kampu magnetinei indukcijai:

F = B * S.

Magnetinis srautas matuojamas tokiu vienetu kaip "Weber", kuris yra lygus dydžio indukcijos srautui 1 T pagal plotą 1 m2.

Srauto jungtis

Ši koncepcija naudojama norint sukurti bendrą magnetinio srauto vertę, kuri sukuriama iš tam tikro skaičiaus laidininkų, esančių tarp magnetinių polių.

Tuo atveju, kai ta pati srovė aš teka per apviją su vijų skaičiumi n, bendras visų posūkių magnetinis srautas yra srauto jungtis.

Srauto jungtis Ψ matuojamas Webers ir yra lygus: Ψ = n * Ф.

Magnetinės savybės

Magnetinis pralaidumas lemia, kiek magnetinis laukas tam tikroje terpėje yra mažesnis arba didesnis už lauko indukciją vakuume. Medžiaga vadinama įmagnetinta, jei ji sukuria savo magnetinį lauką. Kai medžiaga patenka į magnetinį lauką, ji įmagnetinama.

Mokslininkai nustatė priežastį, kodėl kūnai įgyja magnetinių savybių. Remiantis mokslininkų hipoteze, medžiagų viduje yra mikroskopinės elektros srovės. Elektronas turi savo magnetinį momentą, kuris yra kvantinio pobūdžio ir juda tam tikra orbita atomais. Būtent šios mažos srovės lemia magnetines savybes.

Jeigu srovės juda atsitiktinai, tai jų sukeliami magnetiniai laukai savaime kompensuojasi. Išorinis laukas daro sroves tvarkingas, todėl susidaro magnetinis laukas. Tai yra medžiagos įmagnetinimas.

Įvairios medžiagos gali būti skirstomos pagal jų sąveikos su magnetiniais laukais savybes.

Jie skirstomi į grupes:

Paramagnetai– medžiagos, turinčios įmagnetinimo savybių išorinio lauko kryptimi ir turinčios mažą magnetizmo potencialą. Jie turi teigiamą lauko stiprumą. Tokios medžiagos yra geležies chloridas, manganas, platina ir kt.
Ferrimagnetai– medžiagos, kurių krypties ir vertės magnetiniai momentai nesubalansuoti. Jiems būdingas nekompensuotas antiferomagnetizmas. Lauko stiprumas ir temperatūra turi įtakos jų magnetiniam jautrumui (įvairūs oksidai).
Feromagnetai– medžiagos, turinčios padidintą teigiamą jautrumą, priklausomai nuo tempimo ir temperatūros (kobalto, nikelio ir kt. kristalai).
Diamagnetai– turi savybę įmagnetinti priešinga išorinio lauko kryptimi, tai yra neigiamą magnetinio jautrumo vertę, nepriklausomą nuo įtampos. Jei lauko nėra, ši medžiaga neturės magnetinių savybių. Šios medžiagos yra: sidabras, bismutas, azotas, cinkas, vandenilis ir kitos medžiagos.
Antiferromagnetai – turėti subalansuotą magnetinį momentą, todėl medžiagos įmagnetinimo laipsnis yra žemas. Kaitinant, vyksta medžiagos fazinis perėjimas, kurio metu atsiranda paramagnetinės savybės. Temperatūrai nukritus žemiau tam tikros ribos, tokios savybės neatsiras (chromas, manganas).

Nagrinėjami magnetai taip pat skirstomi į dar dvi kategorijas:

Minkštos magnetinės medžiagos . Jie turi mažą prievartą. Mažos galios magnetiniuose laukuose jie gali būti prisotinti. Įmagnetinimo apsisukimo proceso metu jie patiria nedidelių nuostolių. Dėl to tokios medžiagos naudojamos elektros prietaisų, veikiančių kintamąja įtampa (, generatorius,) šerdims gaminti.
Kietas magnetas medžiagų. Jie turi padidintą prievartos jėgą. Norint juos pakartotinai įmagnetinti, reikalingas stiprus magnetinis laukas. Tokios medžiagos naudojamos nuolatinių magnetų gamyboje.

Įvairių medžiagų magnetinės savybės naudojamos inžineriniuose projektuose ir išradimuose.

Magnetinės grandinės

Kelių magnetinių medžiagų derinys vadinamas magnetine grandine. Jie yra panašūs ir yra nulemti panašių matematikos dėsnių.

Magnetinių grandinių pagrindu veikia elektros prietaisai, induktyvumas ir kt. Veikiančiame elektromagnete srautas teka per magnetinę grandinę, pagamintą iš feromagnetinės medžiagos ir oro, kuris nėra feromagnetinis. Šių komponentų derinys yra magnetinė grandinė. Daugelio elektros prietaisų konstrukcijoje yra magnetinės grandinės.

Šiame straipsnyje pateikiami nuolatinių magnetų vektorinių ir skaliarinių magnetinių laukų tyrimų ir jų pasiskirstymo nustatymo rezultatai.

nuolatinis magnetas

elektromagnetas

vektorinis magnetinis laukas

skaliarinis magnetinis laukas.

2. Borisenko A.I., Tarapovas I.E. Vektorinė analizė ir tenzorinio skaičiavimo pradžia. – M.: Aukštoji mokykla, 1966 m.

3. Kumpyak D.E. Vektorių ir tenzorių analizė: pamoka. – Tverės: Tverės valstybinis universitetas, 2007. – 158 p.

4. McConnell A.J. Įvadas į tenzorinę analizę, taikant geometriją, mechaniką ir fiziką. – M.: Fizmatlit, 1963. – 411 p.

5. Borisenko A.I., Tarapovas I.E. Vektorinė analizė ir tenzorinio skaičiavimo pradžia. – 3 leidimas. – M.: Aukštoji mokykla, 1966 m.

Nuolatiniai magnetai. Nuolatinis magnetinis laukas.

Magnetas- tai kūnai, kurie dėl savo magnetinio lauko veikimo gali pritraukti geležinius ir plieninius daiktus ir atstumti kai kuriuos kitus. Magnetinio lauko linijos praeina iš pietinio magneto poliaus ir išeina iš šiaurinio poliaus (1 pav.).

Ryžiai. 1. Magnetas ir magnetinio lauko linijos

Nuolatinis magnetas yra gaminys, pagamintas iš kietos magnetinės medžiagos, turinčios didelę liekamąją magnetinę indukciją, kuri ilgą laiką išlaiko savo įmagnetinimo būseną. Nuolatiniai magnetai gaminami įvairių formų ir naudojami kaip autonominiai (energijos nevartojantys) magnetinio lauko šaltiniai (2 pav.).

Elektromagnetas yra prietaisas, sukuriantis magnetinį lauką, kai praeina elektros srovė. Paprastai elektromagnetas susideda iš feromagnetinės šerdies apvijos, kuri įgyja magneto savybes, kai per apviją praeina elektros srovė.

Ryžiai. 2. Nuolatinis magnetas

Elektromagnetai, pirmiausia skirti sukurti mechaninei jėgai, taip pat turi armatūrą (judančią magnetinės grandinės dalį), kuri perduoda jėgą.

Nuo seniausių laikų magnetai, pagaminti iš magnetito, buvo naudojami medicinoje nuo seniausių laikų. Egipto karalienė Kleopatra nešiojo magnetinį amuletą.

Senovės Kinijoje „Imperatoriškoje vidaus medicinos knygoje“ buvo nagrinėjamas magnetinių akmenų panaudojimas Qi energijai organizme koreguoti – „gyvoji jėga“.

Magnetizmo teoriją pirmasis sukūrė prancūzų fizikas Andre Marie Ampere. Pagal jo teoriją, geležies įmagnetinimas paaiškinamas elektros srovių, kurios cirkuliuoja medžiagoje, egzistavimu. Ampere'as pirmuosius pranešimus apie savo eksperimentų rezultatus pateikė Paryžiaus mokslų akademijos posėdyje 1820 m. rudenį. „magnetinio lauko“ sąvoką į fiziką įvedė anglų fizikas Michaelas Faradėjus. Magnetai sąveikauja per magnetinį lauką, jis taip pat pristatė magnetinių jėgos linijų koncepciją.

Vektorinis magnetinis laukas

Vektorinis laukas yra atvaizdas, susiejantis kiekvieną nagrinėjamos erdvės tašką su vektoriumi, kurio pradžia tame taške. Pavyzdžiui, vėjo greičio vektorius tam tikru metu skiriasi nuo taško iki taško ir gali būti aprašytas vektoriniu lauku (3 pav.).

Skaliarinis magnetinis laukas

Jei kiekvienas tam tikros erdvės srities (dažniausiai 2 arba 3 matmenų) taškas M yra susietas su tam tikru (dažniausiai realiu) skaičiumi u, tada jie sako, kad šioje srityje nurodytas skaliarinis laukas. Kitaip tariant, skaliarinis laukas yra funkcija, kuri susieja Rn su R (erdvės taško skaliarinė funkcija).

Genadijus Vasiljevičius Nikolajevas pasakoja paprastai, rodo ir naudoja paprastus eksperimentus, kad įrodytų antro tipo magnetinio lauko egzistavimą, kurio mokslas dėl kažkokių keistų priežasčių nerado. Nuo Ampero laikų vis dar buvo manoma, kad jis egzistuoja. Nikolajevo atrastą lauką jis pavadino skaliariu, bet vis dar dažnai vadinamas jo vardu. Nikolajevas priartino elektromagnetines bangas į visišką analogiją su įprastomis mechaninėmis bangomis. Dabar fizika mano, kad elektromagnetinės bangos yra išskirtinai skersinės, tačiau Nikolajevas įsitikinęs, kad jos taip pat yra išilginės arba skalinės, ir tai logiška, kaip banga gali sklisti į priekį be tiesioginio slėgio, yra tiesiog absurdas. Mokslininko teigimu, išilginį lauką mokslas slėpė tyčia, galbūt redaguodamas teorijas ir vadovėlius. Tai buvo padaryta paprastai ir atitiko kitus pjūvius.

Ryžiai. 3. Vektorinis magnetinis laukas

Pirmasis pjūvis buvo eterio laiko trūkumas. Kodėl?! Nes eteris yra energija arba terpė, kuri yra spaudžiama. Ir šis spaudimas, jei procesas teisingai organizuojamas, gali būti naudojamas kaip nemokamas energijos šaltinis!!! Antrasis pjūvis yra išilginės bangos pašalinimas, tai yra pasekmė, kad jei eteris yra slėgio šaltinis, tai yra energija, tada, jei prie jo pridedamos tik skersinės bangos, negalima gauti laisvos ar laisvos energijos, reikalinga išilginė banga.

Tada priešpriešinė bangų superpozicija leidžia išpumpuoti eterio slėgį. Ši technologija dažnai vadinama nuliniu tašku, o tai paprastai yra teisinga. Būtent ties pliuso ir minuso (aukšto ir žemo slėgio) jungties riba, priešingai judant bangoms, galite gauti vadinamąją Blocho zoną arba tiesiog panirimą į terpę (eterį), kur papildoma energija. terpės bus pritraukti.

Darbas yra bandymas praktiškai pakartoti kai kuriuos eksperimentus, aprašytus G. V. Nikolajevo knygoje „Šiuolaikinė elektrodinamika ir jos paradoksalios prigimties priežastys“ ir kiek įmanoma atkurti Stefano Marinovo generatorių ir variklį.

Patirtis G.V. Nikolajevas su magnetais: Buvo naudojami du apvalūs magnetai iš garsiakalbių

Du plokšti magnetai su priešingais poliais, išdėstyti plokštumoje. Jie traukia vienas kitą (4 pav.), o kai yra statmenai (nepriklausomai nuo polių orientacijos), traukos jėgos nėra (yra tik sukimo momentas) (5 pav.).

Dabar nupjaukime magnetus per vidurį ir sujungkime juos poromis su skirtingais poliais, suformuodami pradinio dydžio magnetus (6 pav.).

Kai šie magnetai yra vienoje plokštumoje (7 pav.), jie vėl, pavyzdžiui, trauks vienas kitą, o statmenai išsidėstę jau atstums (8 pav.). Pastaruoju atveju išilginės jėgos, veikiančios išilgai vieno magneto pjūvio linijos, yra reakcija į skersines jėgas, veikiančias kito magneto šoninius paviršius, ir atvirkščiai. Išilginės jėgos egzistavimas prieštarauja elektrodinamikos dėsniams. Ši jėga yra skaliarinio magnetinio lauko, esančio magnetų pjūvio vietoje, rezultatas. Toks sudėtinis magnetas vadinamas Sibiro kolija.

Magnetinis šulinys – tai reiškinys, kai vektorinis magnetinis laukas atstumia, o skaliarinis magnetinis laukas traukia ir tarp jų susidaro atstumas.

Bibliografinė nuoroda

NUOLATINIAI MAGNETINIAI LAUKAI. Nuolatinių magnetinių laukų (PMF) šaltiniai darbo vietose yra nuolatiniai magnetai, elektromagnetai, didelės srovės nuolatinės srovės sistemos (nuolatinės srovės perdavimo linijos, elektrolitų vonios ir kiti elektros prietaisai). Nuolatiniai magnetai ir elektromagnetai plačiai naudojami prietaisų gamyboje, kranų magnetinėse poveržlėse ir kituose tvirtinimo įtaisuose, magnetiniuose separatoriuose, magnetinio vandens valymo įrenginiuose, magnetohidrodinaminiuose generatoriuose (MHD), branduolinio magnetinio rezonanso (BMR) ir elektronų paramagnetinio rezonanso (EPR) įrenginiuose. instaliacijose, taip pat fizioterapinėje praktikoje.

Pagrindiniai fiziniai parametrai, apibūdinantys PMP:

2,0 T (trumpalaikis poveikis organizmui);

5,0 T (trumpalaikis rankų poveikis);

gyventojams -

0,01 T (nuolatinis poveikis).

PMP kontrolė darbo vietose vykdoma prevencinės ir įprastinės sanitarinės priežiūros tvarka, matuojant lauko stiprumą ir magnetinę indukciją (magnetinio srauto tankį). Matavimai atliekami nuolatinėse darbo vietose, kuriose gali būti personalas. Jei darbo zonoje nėra nuolatinės darbo vietos, pasirenkami keli taškai, esantys skirtingais atstumais nuo šaltinio. Atliekant rankines operacijas zonoje, kurią apima PMF, ir dirbant su įmagnetintomis medžiagomis (milteliais) ir nuolatiniais magnetais, kai kontaktas su PMF apsiriboja vietine įtaka (rankos, pečių juosta), matavimai turi būti atliekami galutinės pirštų falangos, dilbio vidurys, vidurinis petys

Nuolatinių magnetų magnetinės indukcijos matavimai atliekami tiesioginiu prietaiso jutiklio kontaktu su magneto paviršiumi. Higieninėje praktikoje naudojami prietaisai, pagrįsti indukcijos dėsniais ir Holo efektu. Fluxmeters (Webermeters) arba balistiniai galvanometrai tiesiogiai matuoja magnetinio srauto pokyčius, kurie yra prijungti prie kalibruotos matavimo ritės; Dažniausiai naudojami M-197/1 ir M-197/2 tipų balistiniai galvanometrai, M-119 ir M-119t tipo srauto matuokliai ir Teslametrai.

Oersted matuokliai gali būti naudojami PMF intensyvumui matuoti pagal įmagnetintos adatos įlinkio laipsnį, t.y., pagal jėgų, sukančių adatą tam tikrame erdvės taške, momento dydį.

Gamybos zonos plotai, kurių lygis viršija didžiausią leistiną ribą, turėtų būti pažymėti specialiais įspėjamaisiais ženklais su papildomu aiškinamuoju užrašu „Atsargiai! Magnetinis laukas!" Būtina sumažinti PMF poveikį darbuotojams, pasirenkant racionalų darbo ir poilsio režimą, sumažinant laiką, praleistą PMF sąlygomis, nustatant maršrutą, ribojantį kontaktą su PMF darbo zonoje.

PMP poveikio prevencija. Atliekant šynų sistemų remonto darbus, reikia numatyti manevravimą. Asmenys, aptarnaujantys nuolatinės srovės technologinius įrenginius, šynų sistemas arba besiliečiantys su PMP šaltiniais, privalo atlikti išankstinius ir periodinius patikrinimus nustatyta tvarka.

Elektronikos pramonės įmonėse, renkant puslaidininkinius įrenginius, naudojamos nuo galo iki galo technologinės kasetės, kurios riboja rankų kontaktą su PMP. Įmonėse, gaminančiose nuolatinius magnetus, gaminių magnetinių parametrų matavimo procesas yra automatizuotas naudojant prietaisus, kurie neleidžia kontaktuoti su PMP. Patartina naudoti nuotolinius prietaisus (žnyples, pagamintas iš nemagnetinių medžiagų, pincetus, griebtuvus), kurie apsaugo nuo vietinio PMP poveikio darbuotojui. Norint išjungti elektromagnetinę instaliaciją, kai rankos patenka į PMP aprėpties zoną, reikia naudoti blokavimo įtaisus.

Jei į srovės ritę įkišate grūdinto plieno strypą, tada, skirtingai nei geležinis strypas, jis neišsimagnetina po to išjungia srovę ir ilgą laiką išlaiko įmagnetinimą.

Kūnai, kurie ilgą laiką išlaiko įmagnetinimą, vadinami nuolatiniais arba tiesiog magnetais.

Prancūzų mokslininkas Ampere'as paaiškino geležies ir plieno įmagnetinimą elektros srovėmis, kurios cirkuliuoja kiekvienoje šių medžiagų molekulėje. Ampero laikais nieko nebuvo žinoma apie atomo struktūrą, todėl molekulinių srovių prigimtis liko nežinoma. Dabar žinome, kad kiekviename atome yra neigiamai įkrautų elektronų dalelių, kurios judėdamos sukuria magnetinius laukus, sukelia geležies įmagnetinimą ir. plieno.

Magnetai gali būti įvairių formų. 290 paveiksle pavaizduoti lankiniai ir juostiniai magnetai.

Tos magneto vietos, kur yra stipriausi magnetiniai veiksmai vadinami magnetiniais poliais(291 pav.). Kiekvienas magnetas, kaip ir mums žinoma magnetinė adata, būtinai turi du polius; šiaurinė (Š) ir pietinė (P).

Laikydami magnetą prie objektų, pagamintų iš įvairių medžiagų, galite pastebėti, kad magnetas traukia tik nedaugelį iš jų. gerai traukia magnetas ketaus, plieno, geležies ir kai kurie lydiniai, kurie yra daug silpnesni – nikelis ir kobaltas.

Gamtoje aptinkami natūralūs magnetai (292 pav.) – geležies rūda (vadinamoji magnetinė geležies rūda). Turtingi indėliai Urale turime magnetinės geležies rūdos, Ukrainoje, Karelijos autonominėje Tarybų Socialistinėje Respublikoje, Kursko srityje ir daugelyje kitų vietų.

Geležis, plienas, nikelis, kobaltas ir kai kurie kiti lydiniai įgyja magnetines savybes esant magnetinei geležies rūdai. Magnetinė geležies rūda leido žmonėms pirmą kartą susipažinti su magnetinėmis kūnų savybėmis.

Jei magnetinė adata priartinama prie kitos panašios adatos, jos pasisuks ir priešingus polius nustatys vienas prieš kitą (293 pav.). Rodyklė taip pat sąveikauja su bet kokiu magnetu. Pritraukę magnetą prie magnetinės adatos polių, pastebėsite, kad šiaurinį adatos polių atstumia šiaurinis magneto polius ir traukia pietinis polius. Pietinį strėlės polių atstumia pietinis magneto polius, o traukia šiaurinis polius.

Remiantis aprašytais eksperimentais, tai įmanoma padaryti tokią išvadą; skirtingi vardai Magnetiniai poliai traukia, kaip ir atstumia.

Magnetų sąveika paaiškinama tuo, kad aplink kiekvieną magnetą yra magnetinis laukas. Vieno magneto magnetinis laukas veikia kitą magnetą, ir, atvirkščiai, antrojo magnetas veikia pirmąjį magnetą.

Naudodami geležies drožles galite susidaryti vaizdą apie nuolatinių magnetų magnetinį lauką. 294 paveikslas pateikia idėją apie strypo magneto magnetinį lauką. Tiek srovės magnetinio lauko magnetinės linijos, tiek magneto magnetinio lauko magnetinės linijos yra uždaros linijos. Už magneto ribų magnetinės linijos palieka šiaurinį magneto polių ir patenka į pietinį polių, užsidarančios magneto viduje.

295a paveiksle pavaizduotas magnetinis dviejų magnetų magnetinio lauko linijos, atsukti vienas į kitą panašiais poliais, o 295 paveiksle b – du vienas priešais atsukti magnetai, kurių poliai yra priešingi. 296 paveiksle pavaizduotos lanko formos magneto magnetinio lauko linijos.

Visas šias nuotraukas lengva gauti per patirtį.

Klausimai. 1. Kuo skiriasi geležies ir plieno gabalo įmagnetinimas naudojant srovę? 2, Kokie kūnai vadinami nuolatiniais magnetais? 3. Kaip Amperas paaiškino geležies įmagnetinimą? 4. Kaip dabar galima paaiškinti Ampero molekulines sroves? 5. Kaip vadinami magneto poliai? 6. Kokias žinote medžiagas, kurias traukia magnetas? 7. Kaip magnetų poliai sąveikauja tarpusavyje? 8. Kaip galima magnetine adata nustatyti įmagnetinto plieninio strypo polius? 9. Kaip galima susidaryti idėją apie magneto magnetinį lauką? 10. Kokios yra magneto magnetinio lauko linijos?

Plačiai paplitęs magnetinių laukų naudojimas kasdieniame gyvenime, gamyboje ir moksliniuose tyrimuose yra gerai žinomas. Pakanka įvardinti tokius įrenginius kaip kintamosios srovės generatoriai, elektros varikliai, relės, dalelių greitintuvai ir įvairūs jutikliai. Pažiūrėkime atidžiau, kas yra magnetinis laukas ir kaip jis susidaro.

Kas yra magnetinis laukas – apibrėžimas

Magnetinis laukas yra jėgos laukas, veikiantis judančias įkrautas daleles. Magnetinio lauko dydis priklauso nuo jo kitimo greičio. Pagal šią savybę išskiriami du magnetinių laukų tipai: dinaminis ir gravitacinis.

Gravitacinis magnetinis laukas atsiranda tik prie elementariųjų dalelių ir susidaro priklausomai nuo jų sandaros ypatybių. Dinaminio magnetinio lauko šaltiniai yra judantys elektros krūviai arba įkrauti kūnai, srovės laidininkai ir įmagnetintos medžiagos.

Magnetinio lauko savybės

Didysis prancūzų mokslininkas Andre Ampère'as sugebėjo išsiaiškinti dvi pagrindines magnetinio lauko savybes:

1. Pagrindinis skirtumas tarp magnetinio lauko ir elektrinio lauko ir jo pagrindinė savybė yra tai, kad jis yra santykinis. Jei paimsite įkrautą kūną, palikite jį nejudantį tam tikroje atskaitos sistemoje ir šalia pastatysite magnetinę adatą, tada jis, kaip įprasta, bus nukreiptas į šiaurę. Tai yra, jis neaptiks jokio kito lauko, išskyrus žemės. Jei pradėsite judinti šį įkrautą kūną rodyklės atžvilgiu, jis pradės suktis - tai rodo, kad judant įkrautam kūnui, be elektrinio, atsiranda ir magnetinis laukas. Taigi magnetinis laukas atsiranda tada ir tik tada, kai yra judantis krūvis.
2. Magnetinis laukas veikia kitą elektros srovę. Taigi, jį galima aptikti atsekus įkrautų dalelių judėjimą – magnetiniame lauke jos nukryps, judės laidininkai su srove, suksis rėmas su srove, pasislinks įmagnetintos medžiagos. Čia reikėtų prisiminti magnetinio kompaso adatą, dažniausiai nudažytą mėlyna spalva – juk tai tik įmagnetintos geležies gabalas. Jis visada nukreiptas į šiaurę, nes Žemėje yra magnetinis laukas. Visa mūsų planeta yra didžiulis magnetas: Šiaurės ašigalyje yra pietinė magnetinė juosta, o Pietų geografiniame ašigalyje - šiaurinis magnetinis polius.

Be to, magnetinio lauko savybės apima šias charakteristikas:

1. Magnetinio lauko stiprumas apibūdinamas magnetine indukcija – tai vektorinis dydis, nulemiantis stiprumą, kuriuo magnetinis laukas veikia judančius krūvius.
2. Magnetinis laukas gali būti pastovaus ir kintamo tipo. Pirmąjį sukuria elektrinis laukas, kuris laikui bėgant nekinta, tokio lauko indukcija taip pat yra pastovi. Antrasis dažniausiai generuojamas naudojant induktorius, maitinamus kintamąja srove.
3. Magnetinis laukas negali būti suvokiamas žmogaus pojūčiais ir yra fiksuojamas tik specialiais jutikliais.