Magnetno polje, značilnosti magnetnega polja. §16

Pri priključitvi dveh vzporednih vodnikov na električni tok se bosta privlačila ali odbijala, odvisno od smeri (polarnosti) priključenega toka. To je razloženo s pojavom nastanka posebne vrste snovi okoli teh prevodnikov. To snov imenujemo magnetno polje (MF). Magnetna sila je sila, s katero prevodniki delujejo drug na drugega.

Teorija magnetizma je nastala v starih časih, v starodavni civilizaciji Azije. V gorah Magnezije so našli posebno skalo, katere delčki so se lahko medsebojno privlačili. Glede na ime kraja so to skalo imenovali "magnetna". Palični magnet ima dva pola. Njegove magnetne lastnosti so še posebej izrazite na polih.

Magnet, ki visi na nitki, bo s svojimi poli pokazal strani obzorja. Njena pola bodo obrnjena proti severu in jugu. Po tem principu deluje kompas. Nasprotna pola dveh magnetov se privlačita, enaka pola pa odbijata.

Znanstveniki so odkrili, da se magnetizirana igla, ki se nahaja v bližini prevodnika, odkloni, ko skozi njo teče električni tok. To pomeni, da se okoli njega oblikuje MP.

Magnetno polje vpliva na:

Premikanje električnih nabojev.
Snovi, imenovane feromagneti: železo, lito železo, njihove zlitine.

Permanentni magneti so telesa, ki imajo skupen magnetni moment nabitih delcev (elektronov).

1 - Južni pol magneta
2 - Severni pol magneta
3 - MP na primeru kovinskih opilkov
4 - Smer magnetnega polja

Silnice se pojavijo, ko se trajni magnet približa listu papirja, na katerega je nasuta plast železnih opilkov. Na sliki so jasno prikazane lokacije polov z usmerjenimi silnicami.

Viri magnetnega polja

• Električno polje se spreminja skozi čas.
• Mobilni stroški.
• Trajni magneti.

Trajne magnete poznamo že od otroštva. Uporabljali so jih kot igrače, ki so pritegnile različne kovinske dele. Pritrjeni so bili na hladilnik, vgrajeni so bili v različne igrače.

Električni naboji, ki se gibljejo, imajo največkrat večjo magnetno energijo v primerjavi s trajnimi magneti.

Lastnosti

• Glavna značilnost in lastnost magnetnega polja je relativnost. Če pustite nabito telo nepremično v določenem referenčnem okviru in postavite magnetno iglo v bližino, bo kazalo proti severu in hkrati ne bo "čutilo" tujega polja, razen polja zemlje. . In če začnete premikati naelektreno telo blizu puščice, se bo okoli telesa pojavil MP. Posledično postane jasno, da MF nastane le, ko se določen naboj premakne.
• Magnetno polje lahko vpliva in vpliva na električni tok. Zaznamo ga lahko s spremljanjem gibanja nabitih elektronov. V magnetnem polju se bodo delci z nabojem odklonili, prevodniki, po katerih teče tok, se bodo premikali. Okvir s priključenim električnim tokom se bo začel vrteti, magnetizirani materiali pa se bodo premaknili za določeno razdaljo. Igla kompasa je največkrat obarvana modro. To je trak iz magnetiziranega jekla. Kompas vedno kaže proti severu, saj ima Zemlja magnetno polje. Ves planet je kot velik magnet s svojimi poli.

Človeški organi ne zaznavajo magnetnega polja in ga lahko zaznajo le posebne naprave in senzorji. Na voljo je v spremenljivih in trajnih vrstah. Izmenično polje običajno ustvarijo posebni induktorji, ki delujejo na izmenični tok. Konstantno polje tvori konstantno električno polje.

Pravila

Razmislimo o osnovnih pravilih za prikaz magnetnega polja za različne prevodnike.

Gimletovo pravilo

Črta sile je prikazana v ravnini, ki se nahaja pod kotom 90 0 na pot tokovnega gibanja, tako da je v vsaki točki sila usmerjena tangencialno na črto.

Za določitev smeri magnetnih sil se morate spomniti pravila gimleta z desnim navojem.

Gimlet mora biti nameščen vzdolž iste osi s trenutnim vektorjem, ročaj je treba zasukati tako, da se gimlet premika v smeri svoje smeri. V tem primeru se usmeritev črt določi z vrtenjem ročaja gimlet.

Ring gimlet pravilo

Prenosno gibanje gimleta v prevodniku, izdelanem v obliki obroča, kaže, kako je usmerjena indukcija; vrtenje sovpada s tokom toka.

Silnice se nadaljujejo znotraj magneta in ne morejo biti odprte.

Magnetno polje različnih virov se med seboj sešteva. Pri tem ustvarjajo skupno polje.

Magneti z enakimi poli se odbijajo, magneti z različnimi poli pa privlačijo. Vrednost moči interakcije je odvisna od razdalje med njima. Ko se pola približata, se sila poveča.

Parametri magnetnega polja

• pretočna sklopka ( Ψ ).
• Vektor magnetne indukcije ( IN).
• Magnetni pretok ( F).

Intenzivnost magnetnega polja se izračuna z velikostjo vektorja magnetne indukcije, ki je odvisna od sile F in jo tvori tok I vzdolž prevodnika z dolžino l: B = F / (I * l).

Magnetna indukcija se meri v teslah (T) v čast znanstveniku, ki je preučeval pojave magnetizma in delal na njihovih računskih metodah. 1 T je enak sili indukcije magnetnega pretoka 1 N na dolgo 1m ravni vodnik pod kotom 90 0 v smeri polja, s tekočim tokom enega ampera:

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

Pravilo leve roke

Pravilo najde smer vektorja magnetne indukcije.

Če dlan leve roke postavimo v polje tako, da magnetne silnice vstopajo v dlan s severnega pola pri 90 0 in postavimo 4 prste vzdolž toka, bo palec pokazal smer magnetne sile.

Če je vodnik pod drugačnim kotom, bo sila neposredno odvisna od toka in projekcije prevodnika na ravnino pod pravim kotom.

Sila ni odvisna od vrste materiala prevodnika in njegovega preseka. Če ni prevodnika in se naboji premikajo v drugem mediju, se sila ne bo spremenila.

Ko je vektor magnetnega polja usmerjen v eno smer ene magnitude, se polje imenuje enakomerno. Različna okolja vplivajo na velikost indukcijskega vektorja.

Magnetni tok

Magnetna indukcija, ki poteka skozi določeno območje S in je omejena s tem območjem, je magnetni tok.

Če je območje nagnjeno pod določenim kotom α glede na indukcijsko črto, se magnetni pretok zmanjša za velikost kosinusa tega kota. Njegova največja vrednost se oblikuje, ko je območje pravokotno na magnetno indukcijo:

F = B * S.

Magnetni pretok se meri v enoti, kot je npr "weber", ki je enak toku indukcije magnitude 1 T po območju v 1 m2.

Pretočna povezava

Ta koncept se uporablja za ustvarjanje splošne vrednosti magnetnega pretoka, ki nastane iz določenega števila prevodnikov, ki se nahajajo med magnetnima poloma.

V primeru enakega toka jaz teče skozi navitje s številom ovojev n, je skupni magnetni pretok, ki ga tvorijo vsi ovoji, vezni tok.

Pretočna povezava Ψ merjeno v Weberjih in je enako: Ψ = n * Ф.

Magnetne lastnosti

Magnetna prepustnost določa, koliko je magnetno polje v določenem mediju manjše ali večje od indukcije polja v vakuumu. Snov se imenuje magnetizirana, če proizvaja lastno magnetno polje. Ko snov postavimo v magnetno polje, se namagneti.

Znanstveniki so ugotovili, zakaj telesa pridobijo magnetne lastnosti. Po hipotezah znanstvenikov obstajajo mikroskopski električni tokovi znotraj snovi. Elektron ima svoj magnetni moment, ki je kvantne narave in se giblje po določeni orbiti v atomih. Prav ti majhni tokovi določajo magnetne lastnosti.

Če se tokovi gibljejo naključno, se magnetna polja, ki jih povzročajo, samokompenzirajo. Zunanje polje naredi tokove urejene, zato nastane magnetno polje. To je magnetizacija snovi.

Različne snovi lahko razdelimo glede na lastnosti njihove interakcije z magnetnimi polji.

Razdeljeni so v skupine:

Paramagneti– snovi, ki imajo lastnosti magnetizacije v smeri zunanjega polja in imajo nizek potencial magnetizma. Imajo pozitivno poljsko jakost. Takšne snovi vključujejo železov klorid, mangan, platino itd.
Ferimagneti– snovi z magnetnimi momenti neuravnotežene smeri in vrednosti. Zanje je značilna prisotnost nekompenziranega antiferomagnetizma. Poljska jakost in temperatura vplivata na njihovo magnetno občutljivost (razni oksidi).
Feromagneti– snovi s povečano pozitivno občutljivostjo, odvisno od napetosti in temperature (kristali kobalta, niklja itd.).
Diamagneti– imajo lastnost magnetizacije v nasprotni smeri zunanjega polja, to je negativno vrednost magnetne občutljivosti, neodvisno od napetosti. V odsotnosti polja ta snov ne bo imela magnetnih lastnosti. Te snovi vključujejo: srebro, bizmut, dušik, cink, vodik in druge snovi.
Antiferomagneti – imajo uravnotežen magnetni moment, kar ima za posledico nizko stopnjo magnetizacije snovi. Pri segrevanju pride do faznega prehoda snovi, med katerim se pojavijo paramagnetne lastnosti. Ko temperatura pade pod določeno mejo, se takšne lastnosti ne bodo pojavile (krom, mangan).

Obravnavani magneti so razvrščeni še v dve kategoriji:

Mehki magnetni materiali . Imajo nizko prisilno moč. V magnetnih poljih majhne moči lahko postanejo nasičene. Med postopkom obračanja magnetizacije doživljajo manjše izgube. Posledično se takšni materiali uporabljajo za izdelavo jeder električnih naprav, ki delujejo na izmenično napetost (, generator,).
Trdo magnetno materialov. Imajo povečano prisilno silo. Za ponovno namagnetenje je potrebno močno magnetno polje. Takšni materiali se uporabljajo pri izdelavi trajnih magnetov.

Magnetne lastnosti različnih snovi se uporabljajo v inženirskih projektih in izumih.

Magnetna vezja

Kombinacija več magnetnih snovi se imenuje magnetno vezje. So si podobni in jih določajo podobni zakoni matematike.

Na osnovi magnetnih vezij delujejo električne naprave, induktivnosti itd. V delujočem elektromagnetu teče tok skozi magnetno vezje iz feromagnetnega materiala in zraka, ki ni feromagneten. Kombinacija teh komponent je magnetno vezje. Številne električne naprave v svoji zasnovi vsebujejo magnetna vezja.

Članek predstavlja rezultate študij vektorskih in skalarnih magnetnih polj trajnih magnetov ter določanje njihove porazdelitve.

trajni magnet

elektromagnet

vektorsko magnetno polje

skalarno magnetno polje.

2. Borisenko A.I., Tarapov I.E. Vektorska analiza in začetki tenzorskega računa. – M.: Višja šola, 1966.

3. Kumpjak D.E. Vektorska in tenzorska analiza: vadnica. – Tver: Državna univerza Tver, 2007. – 158 str.

4. McConnell A.J. Uvod v tenzorsko analizo z aplikacijami v geometriji, mehaniki in fiziki. – M.: Fizmatlit, 1963. – 411 str.

5. Borisenko A.I., Tarapov I.E. Vektorska analiza in začetki tenzorskega računa. – 3. izd. – M.: Višja šola, 1966.

Trajni magneti. Konstantno magnetno polje.

Magnet- to so telesa, ki imajo zaradi delovanja svojega magnetnega polja sposobnost privlačiti železne in jeklene predmete ter odbijati nekatere druge. Magnetne silnice potekajo od južnega pola magneta in izstopajo iz severnega pola (slika 1).

riž. 1. Magnet in magnetne silnice

Trajni magnet je izdelek iz trdega magnetnega materiala z visoko preostalo magnetno indukcijo, ki dolgo časa ohranja svoje stanje magnetizacije. Permanentni magneti so izdelani v različnih oblikah in se uporabljajo kot avtonomni (energijsko nepotratni) viri magnetnega polja (slika 2).

Elektromagnet je naprava, ki ob prehodu električnega toka ustvarja magnetno polje. Običajno je elektromagnet sestavljen iz navitja feromagnetnega jedra, ki pridobi lastnosti magneta, ko skozi navitje teče električni tok.

riž. 2. Trajni magnet

Elektromagneti, ki so namenjeni predvsem ustvarjanju mehanske sile, vsebujejo tudi armaturo (gibljivi del magnetnega kroga), ki prenaša silo.

Trajni magneti iz magnetita se v medicini uporabljajo že od antičnih časov. Egiptovska kraljica Kleopatra je nosila magnetni amulet.

V starodavni Kitajski je »Carska knjiga o interni medicini« obravnavala vprašanje uporabe magnetnih kamnov za popravljanje energije Qi v telesu - »žive sile«.

Teorijo magnetizma je prvi razvil francoski fizik Andre Marie Ampere. Po njegovi teoriji je magnetizacija železa razložena z obstojem električnih tokov, ki krožijo znotraj snovi. Ampere je svoja prva poročila o rezultatih svojih poskusov podal na zasedanju Pariške akademije znanosti jeseni 1820. Pojem "magnetno polje" je v fiziko uvedel angleški fizik Michael Faraday. Magneti medsebojno delujejo prek magnetnega polja, uvedel pa je tudi koncept magnetnih silnic.

Vektorsko magnetno polje

Vektorsko polje je preslikava, ki vsako točko v obravnavanem prostoru povezuje z vektorjem z začetkom v tej točki. Na primer, vektor hitrosti vetra v danem času se spreminja od točke do točke in ga je mogoče opisati z vektorskim poljem (slika 3).

Skalarno magnetno polje

Če je vsaki točki M določene regije prostora (najpogosteje dimenzije 2 ali 3) pridruženo določeno (običajno realno) število u, potem pravijo, da je v tej regiji določeno skalarno polje. Z drugimi besedami, skalarno polje je funkcija, ki preslika Rn v R (skalarna funkcija točke v prostoru).

Genadij Vasiljevič Nikolajev na preprost način pripoveduje, prikazuje in s preprostimi eksperimenti dokazuje obstoj druge vrste magnetnega polja, ki ga znanost iz neznanega razloga ni odkrila. Od Amperejevih časov še vedno obstaja domneva, da obstaja. Polje, ki ga je odkril Nikolajev, je poimenoval skalarno, vendar se še vedno pogosto imenuje po njegovem imenu. Nikolajev je elektromagnetne valove pripeljal do popolne analogije z običajnimi mehanskimi valovi. Zdaj fizika obravnava elektromagnetne valove kot izključno transverzalne, Nikolaev pa je prepričan in dokazuje, da so tudi longitudinalni ali skalarni in to je logično, kako se lahko val širi naprej brez neposrednega pritiska, je enostavno absurdno. Po mnenju znanstvenika je longitudinalno polje znanost skrila namenoma, morda v procesu urejanja teorij in učbenikov. To je bilo narejeno s preprostim namenom in je bilo skladno z drugimi rezi.

riž. 3. Vektorsko magnetno polje

Prvi rez, ki je bil narejen, je bilo pomanjkanje časa. Zakaj?! Ker je eter energija oziroma medij, ki je pod pritiskom. In ta tlak, če je proces pravilno organiziran, lahko uporabimo kot brezplačen vir energije!!! Drugi rez je odstranitev vzdolžnega valovanja, to je posledica tega, da če je eter vir pritiska, torej energije, potem, če se mu dodajo samo prečni valovi, potem ni mogoče dobiti proste ali proste energije, potreben je vzdolžni val.

Nato nasprotna superpozicija valov omogoča črpanje tlaka etra. To tehnologijo pogosto imenujemo ničelna točka, kar je na splošno pravilno. Prav na meji povezave plusa in minusa (visokega in nizkega tlaka) lahko z nasprotnim gibanjem valov dobite tako imenovano Blochovo cono ali preprosto potop v medij (eter), kjer pride do dodatne energije. medija bodo pritegnili.

Delo je poskus praktične ponovitve nekaterih poskusov, opisanih v knjigi G.V. Nikolaeva "Sodobna elektrodinamika in razlogi za njeno paradoksalno naravo" in reprodukcija generatorja in motorja Stefana Marinova, kolikor je to mogoče doma.

Izkušnje G.V. Nikolaev z magneti: Uporabljena sta bila dva okrogla magneta iz zvočnikov

Dva ploščata magneta z nasprotnima poloma, ki se nahajata na ravnini. Medsebojno se privlačita (slika 4), medtem ko, ko sta pravokotna (ne glede na orientacijo polov), privlačne sile ni (prisoten je samo navor) (slika 5).

Zdaj prerežemo magnete na sredini in jih povežemo v pare z različnimi poli, tako da dobimo magnete originalne velikosti (slika 6).

Ko se ti magneti nahajajo v isti ravnini (slika 7), se bodo spet na primer privlačili, medtem ko se bodo pravokotno postavili že odbijali (slika 8). V slednjem primeru so vzdolžne sile, ki delujejo vzdolž linije reza enega magneta, reakcija na prečne sile, ki delujejo na stranskih površinah drugega magneta, in obratno. Obstoj vzdolžne sile je v nasprotju z zakoni elektrodinamike. Ta sila je posledica skalarnega magnetnega polja, ki je prisotno na mestu reza magnetov. Tak kompozitni magnet se imenuje sibirska kolija.

Magnetna vrtina je pojav, ko se vektorsko magnetno polje odbija, skalarno pa privlači in med njima nastane razdalja.

Bibliografska povezava

KONSTANTNA MAGNETNA POLJA. Viri trajnih magnetnih polj (PMF) na delovnih mestih so trajni magneti, elektromagneti, visokotočni enosmerni sistemi (DC daljnovodi, elektrolitske kopeli in druge električne naprave). Trajni magneti in elektromagneti se pogosto uporabljajo v izdelavi instrumentov, v magnetnih podložkah žerjavov in drugih pritrdilnih napravah, v magnetnih separatorjih, napravah za magnetno obdelavo vode, magnetohidrodinamičnih generatorjih (MHD), jedrski magnetni resonanci (NMR) in elektronski paramagnetni resonanci (EPR). inštalacij, kot tudi v fizioterapevtski praksi.

Glavni fizični parametri, ki označujejo PMP:

2,0 T (kratkotrajna izpostavljenost telesu);

5,0 T (kratkotrajna izpostavljenost rokam);

za prebivalstvo -

0,01 T (neprekinjena izpostavljenost).

Nadzor PMP na delovnih mestih se izvaja v skladu s preventivnim in rednim sanitarnim nadzorom z merjenjem poljske jakosti in magnetne indukcije (gostota magnetnega pretoka). Meritve se izvajajo na stalnih delovnih mestih, kjer se lahko nahaja osebje. Če znotraj delovnega območja ni stalnega delovnega mesta, se izbere več točk, ki se nahajajo na različnih razdaljah od vira. Pri izvajanju ročnih operacij v območju vpliva PMF in pri delu z magnetiziranimi materiali (praški) in trajnimi magneti, ko je stik s PMF omejen na lokalni vpliv (roke, ramenski obroč), je treba meritve opraviti na višina končnih falang prstov na rokah, sredina podlakti, srednja rama

Meritve magnetne indukcije trajnih magnetov se izvajajo z neposrednim stikom senzorja naprave s površino magneta. V higienski praksi se uporabljajo naprave, ki temeljijo na zakonih indukcije in Hallovem učinku. Fluksmetri (Webermetri) ali balistični galvanometri neposredno merijo spremembe magnetnega pretoka, ki je povezan z umerjeno merilno tuljavo; Najpogosteje se uporabljajo balistični galvanometri tipa M-197/1 in M-197/2, fluksmetri tipa M-119 in M-119t ter teslametri.

Oerstedove merilnike lahko uporabimo za merjenje intenzivnosti PMF glede na stopnjo odklona magnetizirane igle, to je glede na velikost momenta sil, ki obračajo iglo na določeni točki v prostoru.

Območja proizvodnega območja, kjer je raven nad najvišjo dovoljeno mejo, morajo biti označena s posebnimi opozorilnimi tablami z dodatnim pojasnjevalnim napisom »Pozor! Magnetno polje!". Treba je zmanjšati vpliv PMF na delavce z izbiro racionalnega načina dela in počitka, zmanjšanjem časa, porabljenega v pogojih PMF, in določitvijo poti, ki omejuje stik s PMF na delovnem območju.

Preprečevanje izpostavljenosti PMP. Pri izvajanju popravil na zbiralnih sistemih je treba zagotoviti ranžiranje. Osebe, ki servisirajo enosmerne tehnološke instalacije, zbiralke ali so v stiku z viri PMP, morajo opraviti predhodne in občasne preizkuse na predpisan način.

V podjetjih elektronske industrije se pri sestavljanju polprevodniških naprav uporabljajo tehnološke kasete od konca do konca, ki omejujejo stik rok s PMP. V podjetjih, ki proizvajajo trajne magnete, je postopek merjenja magnetnih parametrov izdelkov avtomatiziran z napravami, ki izključujejo stik s PMP. Priporočljiva je uporaba daljinskih pripomočkov (klešče iz nemagnetnih materialov, pincete, prijemala), ki preprečujejo možnost lokalnega delovanja PMP na delavca. Za izklop elektromagnetne instalacije je treba uporabiti blokirne naprave, ko roke vstopijo v območje pokritosti PMP.

Če v tokovno tuljavo vstavite palico iz kaljenega jekla, potem se za razliko od železne palice po tem ne razmagneti izklopi tok in dolgo časa ohranja magnetizacijo.

Telesa, ki dolgo časa ohranjajo magnetizacijo, imenujemo trajni magneti ali preprosto magneti.

Francoski znanstvenik Ampere je pojasnil magnetizacijo železa in jekla z električnimi tokovi, ki krožijo znotraj vsake molekule teh snovi. V Amperovem času ni bilo nič znanega o strukturi atoma, zato je narava molekularnih tokov ostala neznana. Zdaj vemo, da so v vsakem atomu negativno nabiti delci elektroni, ki pri gibanju ustvarjajo magnetna polja, povzročajo magnetizacijo železa in. postati.

Magneti so lahko najrazličnejših oblik. Slika 290 prikazuje obločni in tračni magnet.

Tista mesta magneta, kjer so najmočnejši magnetna dejanja imenujemo magnetni poli(Slika 291). Vsak magnet, tako kot magnetna igla, ki jo poznamo, ima nujno dva pola; severni (S) in južni (J).

Če približate magnet predmetom iz različnih materialov, lahko ugotovite, da le malo njih magnet privlači. Globa privlači magnet litoželezo, jeklo, železo in nekatere zlitine, ki so veliko šibkejše - nikelj in kobalt.

V naravi najdemo naravne magnete (slika 292) - železovo rudo (tako imenovani magnetni železovec). Bogata nahajališča Na Uralu imamo magnetno železovo rudo, v Ukrajini, v Karelski avtonomni sovjetski socialistični republiki, regiji Kursk in v mnogih drugih krajih.

Železo, jeklo, nikelj, kobalt in nekatere druge zlitine pridobijo magnetne lastnosti v prisotnosti magnetne železove rude. Magnetna železova ruda je ljudem omogočila, da so se prvič seznanili z magnetnimi lastnostmi teles.

Če magnetno iglo približamo drugi podobni igli, se bosta obrnili in drug proti drugemu postavili nasprotna pola (slika 293). Puščica deluje na enak način s katerim koli magnetom.Če približate magnet poloma magnetne igle, boste opazili, da se severni pol igle odbija od severnega pola magneta in privlači južni pol. Južni pol puščice odbija južni pol magneta in privlači severni pol.

Na podlagi opisanih poskusov je to mogoče narediti naslednji zaključek; različna imena Magnetni poli se privlačijo, tako kot se poli odbijajo.

Interakcija magnetov je razložena z dejstvom, da je okoli vsakega magneta magnetno polje. Magnetno polje enega magneta deluje na drugega magneta in obratno, magnetno polje drugega magneta deluje na prvega magneta.

Z uporabo železnih opilkov lahko dobite predstavo o magnetnem polju trajnih magnetov. Slika 294 daje predstavo o magnetnem polju paličastega magneta. Tako magnetne črte magnetnega polja toka kot magnetne črte magnetnega polja magneta so zaprte črte. Zunaj magneta magnetne črte zapustijo severni pol magneta in vstopijo v južni pol ter se zaprejo znotraj magneta.

Slika 295a prikazuje magnetne magnetne silnice dveh magnetov, obrnjena drug proti drugemu z enakimi poli, in na sliki 295, b - dva magneta, obrnjena drug proti drugemu z nasprotnimi poli. Slika 296 prikazuje magnetne silnice magneta v obliki loka.

Vse te slike je enostavno pridobiti z izkušnjami.

Vprašanja. 1. Kakšna je razlika pri magnetenju kosa železa in kosa jekla s pomočjo toka? 2, Katera telesa imenujemo trajni magneti? 3. Kako je Amper razložil magnetizacijo železa? 4. Kako lahko zdaj razložimo Amperove molekularne tokove? 5. Kako se imenujejo magnetni poli magneta? 6. Katere snovi poznaš, da jih privlači magnet? 7. Kako poli magnetov medsebojno delujejo? 8. Kako lahko z magnetno iglo določimo poli namagnetene jeklene palice? 9. Kako lahko dobite predstavo o magnetnem polju magneta? 10. Kakšne so magnetne silnice magneta?

Znana je široka uporaba magnetnih polj v vsakdanjem življenju, proizvodnji in znanstvenih raziskavah. Dovolj je, da poimenujemo takšne naprave, kot so generatorji izmeničnega toka, elektromotorji, releji, pospeševalci delcev in različni senzorji. Oglejmo si podrobneje, kaj je magnetno polje in kako nastane.

Kaj je magnetno polje - definicija

Magnetno polje je polje sile, ki deluje na premikajoče se nabite delce. Velikost magnetnega polja je odvisna od hitrosti njegovega spreminjanja. Glede na to značilnost ločimo dve vrsti magnetnih polj: dinamično in gravitacijsko.

Gravitacijsko magnetno polje nastane le v bližini elementarnih delcev in se oblikuje glede na značilnosti njihove strukture. Viri dinamičnega magnetnega polja so gibljivi električni naboji ali naelektrena telesa, vodniki s tokom, pa tudi magnetizirane snovi.

Lastnosti magnetnega polja

Veliki francoski znanstvenik Andre Ampère je uspel ugotoviti dve temeljni lastnosti magnetnega polja:

1. Glavna razlika med magnetnim in električnim poljem ter njegova glavna lastnost je, da je relativno. Če vzamete naelektreno telo, ga pustite nepremično v nekem referenčnem okviru in postavite magnetno iglo v bližino, potem bo, kot običajno, kazalo proti severu. To pomeni, da ne bo zaznal nobenega drugega polja razen zemeljskega. Če začnete premikati to nabito telo glede na puščico, se bo začelo vrteti - to pomeni, da ko se naelektreno telo premika, poleg električnega nastane tudi magnetno polje. Tako se magnetno polje pojavi, če in samo če obstaja gibljiv naboj.
2. Magnetno polje deluje na drug električni tok. Torej ga je mogoče zaznati s sledenjem gibanja nabitih delcev - v magnetnem polju se bodo oddaljili, vodniki s tokom se bodo premikali, okvir s tokom se bo vrtel, magnetizirane snovi se bodo premikale. Tu se moramo spomniti magnetne igle kompasa, običajno modre barve - navsezadnje je le kos magnetiziranega železa. Vedno je obrnjena proti severu, ker ima Zemlja magnetno polje. Naš ves planet je ogromen magnet: na severnem polu je južni magnetni pas, na južnem geografskem polu pa severni magnetni pol.

Poleg tega lastnosti magnetnega polja vključujejo naslednje značilnosti:

1. Jakost magnetnega polja opisujemo z magnetno indukcijo – to je vektorska količina, ki določa jakost, s katero magnetno polje vpliva na gibljive naboje.
2. Magnetno polje je lahko konstantno in spremenljivo. Prvo ustvarja električno polje, ki se s časom ne spreminja; indukcija takega polja je tudi konstantna. Drugi se najpogosteje ustvari z uporabo induktorjev, ki jih napaja izmenični tok.
3. Magnetno polje ni mogoče zaznati s človeškimi čutili in ga zabeležijo le posebni senzorji.