Her biriniz elinizde bir mıknatıs tuttunuz ve onun şaşırtıcı özelliğini biliyorsunuz: Uzaktan başka bir mıknatısla veya bir demir parçasıyla etkileşime giriyor. Bir mıknatısa bu şaşırtıcı özellikleri veren şey nedir? Kendi mıknatısını yapabilir misin? Bu mümkün ve bunun için gerekli olan - dersimizden öğreneceksiniz. Kendimizden geçelim: Basit bir demir çivi alırsak manyetik özelliği olmaz ama onu tel ile sarar ve pile bağlarsak bir mıknatıs elde ederiz (bkz. Şekil 1).

Pirinç. 1. Tel ile sarılmış ve pile bağlı bir çivi

Bir mıknatıs elde etmek için bir elektrik akımına ihtiyacınız olduğu ortaya çıktı - bir elektrik yükünün hareketi. Buzdolabı mıknatısları gibi kalıcı mıknatısların özellikleri de bir elektrik yükünün hareketi ile ilişkilidir. Elektrik gibi belirli bir manyetik yük doğada mevcut değildir. İhtiyacı yok, hareket etmesi yeterli elektrik ücretleri.

Bir sabitin manyetik alanını incelemeden önce elektrik akımı, manyetik alanı nicel olarak nasıl tanımlayacağımız konusunda anlaşmamız gerekiyor. nicel açıklama için manyetik fenomen güç karakteristiğini girmek gereklidir manyetik alan. Manyetik alanı nicel olarak karakterize eden vektör miktarına manyetik indüksiyon denir. Genellikle büyük Latince B harfi ile gösterilir ve Tesla ile ölçülür.

Manyetik indüksiyon, uzayda belirli bir noktada manyetik alanın bir kuvvet özelliği olan bir vektör miktarıdır. Manyetik alanın yönü, alanın durağan bir deneme yükü üzerindeki etki ile karakterize edildiği elektrostatik modeline benzetilerek belirlenir. Sadece burada bir "deneme elemanı" olarak bir manyetik iğne (uzun bir kalıcı mıknatıs) kullanılır. Pusulada böyle bir ok gördünüz. Bir noktadaki manyetik alanın yönü, yeniden yönlendirmeden sonra manyetik iğnenin kuzey kutbunu N gösterecek yön olarak alınır (bkz. Şekil 2).

Manyetik alanın tam ve görsel bir resmi, sözde oluşturularak elde edilebilir. kuvvet hatları manyetik alan (bkz. Şekil 3).

Pirinç. 3. Kalıcı bir mıknatısın manyetik alanının alan çizgileri

Bunlar, uzaydaki her noktada manyetik indüksiyon vektörünün yönünü (yani manyetik iğnenin N kutbunun yönünü) gösteren çizgilerdir. Manyetik bir iğne yardımıyla, çeşitli manyetik alanların kuvvet çizgilerinin bir resmi elde edilebilir. Burada, örneğin, kalıcı bir mıknatısın manyetik alan çizgilerinin bir resmi bulunmaktadır (bkz. Şekil 4).

Pirinç. 4. Kalıcı bir mıknatısın manyetik alanının alan çizgileri

Her noktada bir manyetik alan vardır, ancak birbirimizden belirli bir mesafede çizgiler çiziyoruz. Bu, manyetik alanı göstermenin sadece bir yolu, aynı yoğunlukta yaptığımız gibi. Elektrik alanı(Bkz. Şekil 5).

Pirinç. 5. Elektrik alan şiddeti çizgileri

Çizgiler ne kadar yoğun çizilirse, belirli bir uzay bölgesinde manyetik indüksiyon modülü o kadar büyük olur. Gördüğünüz gibi (bkz. Şekil 4), kuvvet çizgileri mıknatısın kuzey kutbundan çıkar ve güney kutbuna girer. Mıknatısın içinde alan çizgileri de devam eder. Pozitif yüklerle başlayıp negatif yüklerle biten elektrik alan çizgilerinin aksine, manyetik alan çizgileri kapalıdır (bkz. Şekil 6).

Pirinç. 6. Manyetik alan çizgileri kapalı

Kuvvet çizgileri kapalı olan alana girdap alanı denir. Vektör alanı. Elektrostatik alan girdap değil, potansiyeldir. Girdap ve potansiyel alanlar arasındaki temel fark, işin potansiyel alan herhangi bir kapalı yolda sıfıra eşittir, bir girdap alanı için böyle değildir. Dünya aynı zamanda büyük bir mıknatıstır, pusula iğnesi ile algıladığımız bir manyetik alana sahiptir. Daldaki Dünya'nın manyetik alanı hakkında daha fazla bilgi edinin.

Şimdi, manyetik alan modelini öğrendikten sonra, doğru akımlı bir iletkenin alanını inceliyoruz. 19. yüzyılda Danimarkalı bilim adamı Oersted, manyetik bir iğnenin içinden elektrik akımı geçen bir iletken ile etkileştiğini keşfetti (bkz. Şekil 9).

Pirinç. 9. Manyetik iğnenin iletken ile etkileşimi

Uygulama, akım ile doğrusal bir iletkenin manyetik alanında, her noktadaki manyetik iğnenin teğet olarak belirli bir daireye ayarlanacağını göstermektedir. Bu dairenin düzlemi akım ile iletkene diktir ve merkezi iletken ekseni üzerindedir (bkz. Şekil 10).

Pirinç. 10. Düz bir iletkenin manyetik alanındaki manyetik iğnenin yeri

İletkenden geçen akımın yönünü değiştirirseniz, her noktadaki manyetik iğne ters yönde dönecektir (bkz. Şekil 11).

Pirinç. 11. Elektrik akımı akışının yönünü değiştirirken

Yani, manyetik alanın yönü, iletkenden geçen akımın yönüne bağlıdır. Bu bağımlılık, deneysel olarak oluşturulmuş basit bir yöntem kullanılarak tanımlanabilir - gimlet kuralları:

eğer yön ileri hareket gimlet iletkendeki akımın yönü ile çakışır, ardından sapının dönüş yönü bu iletken tarafından oluşturulan manyetik alanın yönü ile çakışır (bkz. Şekil 12).

Böylece, akımlı bir iletkenin manyetik alanı, iletkene dik bir düzlemde uzanan bir daireye teğet olarak her noktaya yönlendirilir. Dairenin merkezi, iletkenin ekseni ile çakışmaktadır. Her noktadaki manyetik alan vektörünün yönü, gimlet kuralı ile iletkendeki akımın yönü ile ilgilidir. Ampirik olarak, akım gücünü ve iletkenden olan mesafeyi değiştirirken, manyetik indüksiyon vektörünün modülünün akımla orantılı ve iletkenden olan mesafeyle ters orantılı olduğu bulundu. Sonsuz akım taşıyan bir iletken tarafından oluşturulan alanın manyetik indüksiyon vektörünün modülü şuna eşittir:

manyetizmada sıklıkla bulunan orantı katsayısı nerede. Vakumun manyetik geçirgenliği denir. Sayısal olarak şuna eşittir:

Manyetik alanlar için olduğu kadar elektrik alanları için de süperpozisyon ilkesi geçerlidir. Uzayda bir noktada farklı kaynaklar tarafından oluşturulan manyetik alanlar toplanır (bkz. Şekil 13).

Pirinç. 13. Farklı kaynaklardan gelen manyetik alanlar toplanır

Toplam güç karakteristiği böyle bir alan olur vektör toplamı kaynakların her birinin alanlarının güç özellikleri. Akımın belirli bir noktada oluşturduğu alanın manyetik indüksiyonunun büyüklüğü, iletken bir daireye bükülerek arttırılabilir. Bu bobinin içindeki bir noktada böyle bir tel bobininin küçük parçalarının manyetik alanlarını düşünürsek, bu açık olacaktır. Örneğin, merkezde.

Gimlet kuralına göre işaretli bölüm, içinde yukarı doğru bir alan oluşturur (bkz. Şekil 14).

Pirinç. 14. Segmentlerin manyetik alanı

Segment benzer şekilde oraya yönlendirilen bu noktada bir manyetik alan yaratır. Aynı durum diğer segmentler için de geçerlidir. Daha sonra bu noktadaki toplam kuvvet karakteristiği (yani, manyetik indüksiyon vektörü B), bu noktada tüm küçük segmentlerin manyetik alanlarının kuvvet özelliklerinin bir süperpozisyonu olacak ve yukarı doğru yönlendirilecektir (bkz. Şekil 15).

Pirinç. 15. Bobinin merkezindeki toplam güç özelliği

Rastgele bir bobin için, örneğin kare bir çerçeve için daire şeklinde olması gerekmez (bkz. Şekil 16), bobin içindeki vektörün değeri doğal olarak bobinin şekline, boyutuna ve akıma bağlı olacaktır. içindeki güç, ancak manyetik indüksiyon vektörünün yönü her zaman aynı şekilde belirlenecektir (küçük parçalar tarafından oluşturulan alanların bir süperpozisyonu olarak).

Pirinç. 16. Kare çerçeve parçalarının manyetik alanı

Bobinin içindeki alanın yönünün belirlenmesini ayrıntılı olarak açıkladık, ancak genel durumda biraz değiştirilmiş bir burgu kuralına göre çok daha kolay bulunabilir:

pervazın kolunu akımın bobinde aktığı yönde döndürürseniz, pervazın ucu bobin içindeki manyetik indüksiyon vektörünün yönünü gösterecektir (bkz. Şekil 17).

Yani, şimdi sapın dönüşü akımın yönüne karşılık gelir ve çarkın hareketi alanın yönüne karşılık gelir. Ve tam tersi, düz bir iletkende olduğu gibi. İçinden akımın aktığı uzun bir iletken bir yaya sarılırsa, bu cihaz bir dizi dönüş olacaktır. Bobinin her bir dönüşünün manyetik alanları, süperpozisyon ilkesine göre toplanacaktır. Böylece, bir noktada bobin tarafından oluşturulan alan, o noktada her bir dönüş tarafından oluşturulan alanların toplamı olacaktır. Şekil 2'de gördüğünüz böyle bir bobinin alanının alan çizgilerinin resmi. on sekiz.

Pirinç. 18. Bobinin güç hatları

Böyle bir cihaza bobin, solenoid veya elektromıknatıs denir. Bobinin manyetik özelliklerinin kalıcı bir mıknatısınkilerle aynı olacağını görmek kolaydır (bkz. Şekil 19).

Pirinç. 19. Bobinin ve kalıcı mıknatısın manyetik özellikleri

Bobinin bir tarafı (yukarıdaki resimde) mıknatısın kuzey kutbunun rolünü oynar ve diğer tarafı - Güney Kutbu. Böyle bir cihaz teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır, çünkü kontrol edilebilmektedir: yalnızca bobindeki akım açıldığında bir mıknatıs haline gelir. Bobinin içindeki manyetik alan çizgilerinin neredeyse paralel ve yoğun olduğuna dikkat edin. Solenoidin içindeki alan çok güçlü ve tek biçimlidir. Bobinin dışındaki alan düzgün değildir, içerideki alandan çok daha zayıftır ve ters yöne yönlendirilir. Bobin içindeki manyetik alanın yönü, bir dönüş içindeki alan için olduğu gibi gimlet kuralı ile belirlenir. Sapın dönüş yönü için, bobinden akan akımın yönünü alırız ve pervazın hareketi, içindeki manyetik alanın yönünü gösterir (bkz. Şekil 20).

Pirinç. 20. Makara için pervazın kuralı

Akım taşıyan bir bobini manyetik bir alana yerleştirirseniz, manyetik bir iğne gibi kendisini yeniden yönlendirecektir. Dönmeye neden olan kuvvet momenti, belirli bir noktada manyetik indüksiyon vektörünün modülü, bobinin alanı ve içindeki akım kuvveti ile aşağıdaki ilişki ile ilgilidir:

Artık kalıcı bir mıknatısın manyetik özelliklerinin nereden geldiği bizim için netleşiyor: bir atomda kapalı bir yol boyunca hareket eden bir elektron, akımlı bir bobin gibidir ve bir bobin gibi bir manyetik alana sahiptir. Ve bir bobin örneğinde gördüğümüz gibi, belirli bir şekilde sıralanmış birçok akım dönüşü güçlü bir manyetik alana sahiptir.

Solenoidi besleyen akım kaynağının kutuplarını şek. 24 etkileşim. Tartışıyoruz: içinde akan bir solenoid DC mıknatıs gibi davranır.

Pirinç. 24. Mevcut kaynak

Şek. Şekil 24, manyetik iğnenin güney kutbuyla solenoide doğru yönlendirildiğini göstermektedir. Mıknatısların kutupları birbirini iter, zıt kutuplar birbirini çeker. Bundan solenoidin sol kutbunun kuzey kutbu olduğu sonucu çıkar (bkz. Şekil 25).

Pirinç. 25. Solenoid kuzeyin sol kutbu

Manyetik indüksiyon çizgileri kuzey kutbundan ayrılır ve güneye girer. Bu, solenoidin içindeki alanın sola yönlendirildiği anlamına gelir (bkz. Şekil 26).

Pirinç. 26. Solenoidin içindeki alan sola yönlendirilir

Solenoidin içindeki alanın yönü, gimlet kuralı tarafından belirlenir. Alanın sola yönlendirildiğini biliyoruz, bu yüzden gimletin bu yöne vidalandığını hayal edelim. Ardından tutacağı, solenoiddeki akımın yönünü sağdan sola gösterecektir (bkz. Şekil 27).

Akımın yönü, pozitif yükün hareket yönü ile belirlenir. ANCAK pozitif yük potansiyeli daha yüksek olan bir noktadan (kaynağın pozitif kutbu) daha düşük olan bir noktaya (kaynağın negatif kutbu) hareket eder. Bu nedenle, sağda bulunan kaynak kutbu pozitif, solda ise negatiftir (bkz. Şekil 28).

Pirinç. 28. Kaynak kutuplarının belirlenmesi

Görev 2

400'lük bir alana sahip bir çerçeve, çerçevenin normali indüksiyon hatlarına dik olacak şekilde 0,1 T'lik bir endüksiyonla düzgün bir manyetik alana yerleştirilir. Tork 20 çerçeveye hangi akım gücünde etki eder (bkz. Şekil 29)?

Pirinç. 29. Problem 2 için çizim

Sebep verelim: dönmeye neden olan kuvvet momenti, belirli bir noktadaki manyetik indüksiyon vektörünün modülü, bobinin alanı ve içindeki akım gücü ile aşağıdaki ilişki ile ilgilidir:

Bizim durumumuzda, gerekli tüm veriler mevcuttur. İstenilen akım gücünü ifade etmek ve cevabı hesaplamak için kalır:

Sorun çözüldü.

bibliyografya

1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizik: Problem çözme örnekleri içeren el kitabı. - 2. baskı yeniden dağıtım. - X.: Vesta: "Ranok" yayınevi, 2005. - 464 s.
2. Myakishev G.Ya. Fizik: Proc. 11 hücre için. Genel Eğitim kurumlar. - E.: Eğitim, 2010.

1. İnternet portalı "Bilgi Hipermarketi" ()
2. İnternet portalı "Birleştirilmiş DER koleksiyonu" ()

Ev ödevi

Şimdiye kadar iletkenler tarafından oluşturulan manyetik alanları inceledik. İletkenlerde akım olduğu sürece manyetik alanları vardır. Şimdi sözde manyetik alanların manyetik alanlarını ele alalım. kalıcı mıknatıslar.

İki tip mıknatıs kutbu vardır: kuzey (K) ve güney (S). Bu isimlerin kökenini öğrenmek için bir deney yapalım. Hadi takılalım çubuk mıknatıs serbestçe dönebilmesi için bir iplik üzerinde. Mıknatıs sallanmayı bıraktığında, kutuplarından biri ufkun kuzey kısmına, diğeri ise güneye bakacak şekilde yerleştirilecektir.

Herhangi bir mıknatıs mutlaka etkileşime girer: aynı adı taşıyan direkler kovmak ve zıt kutuplar - çekiliyorlar. Resme bir göz atın. Uçlardaki iki manyetik ok mutlaka birbirine zıt uçlarla döner.
Birkaç güney ve birkaç kuzey kutbuna sahip olacak kalıcı bir mıknatıs yapmak mümkündür. Örneğin bu, uzun bir çelik teli veya levhayı mıknatıslamak için kullanılabilir. Ancak tek kutuplu bir mıknatıs yapmak mümkün değildir.
Şimdi daimi mıknatısların manyetik alanlarının kuvvet çizgilerinin yerini bulalım. Hadi bir deney yapalım. Masanın üzerine iki çubuk mıknatıs koyalım ve üzerlerini demir talaşları serpiştirerek camla kaplayalım (resimlere bakın).



Şek. "d" ve "e", aynı adı taşıyan iki manyetik kutbun alanının alan çizgilerinin konumunu gösterir ve şek. "d" - zıt kutuplar. Ayrıca, hem aynı mıknatısın kutupları (örneğin kavisli) hem de iki farklı mıknatısın kutupları olabilirler.

Gezegenimiz aynı zamanda kalıcı bir mıknatıstır. Dünyanın güney manyetik kutbu, 82 ° kuzey enlemi ve 114 ° batı boylamı koordinatlarına sahip bir noktada, Kanada'nın kuzey sınırlarına yakın bir yerde bulunur. Kuzey Manyetik Kutbu, Güney Coğrafi Kutbu'nun yakınında, Antarktika'nın kenarında, 63 ° S ve 138 ° koordinatlarına sahip bir noktada yer almaktadır. doğu boylamı.
Verilen koordinatlar gösteriyor ki Dünyanın manyetik kutupları, coğrafi kutuplarıyla örtüşmez. Bu nedenle, herhangi bir pusulanın oku tam olarak kuzeyi göstermez, sadece yaklaşık olarak.
Güneş'in sürekli olarak hızlı yüklü parçacıkların akışlarını fırlattığı bilinmektedir: protonlar, elektronlar vb. (“güneş rüzgarı”). Dünyaya doğru dahil olmak üzere her yöne uçarlar. Dünyanın manyetik alanı bu parçacık akımları üzerinde etki ederek onları gezegenin manyetik kutuplarına doğru saptırır. Orada üst atmosfere uçarak iyonlaşmalarına ve parlamalarına neden olurlar. İşte böyle güzel şeyler oluyor. kutup ışıkları.

Fizik öğretmeni

MBOU "Alan Lisesi"

köy Polevaya, Kursk bölgesi, Kursk bölgesi, Filatova I.V.

Ders araştırmadır.

Başlık: " kalıcı mıknatıslar. Kalıcı mıknatısların manyetik alanı. Dünyanın manyetik alanı.

Dersin Hedefleri : eğitici - tanımak fiziksel özellikler kalıcı mıknatıslar, Dünya'nın manyetik alanı; bilgi kaynaklarını analiz etme, deney yapma, grup halinde çalışma becerilerinin oluşumunun devamı; eğitim - zihinsel çalışma kültürünün eğitimi, grup çalışması becerileri; geliştirme - bağımsız düşünmenin gelişimi, analiz etme ve sonuç çıkarma, mantıklı düşünme yeteneği.

Teçhizat : mikro laboratuvar: bir dizi manyetizma.

Dizüstü bilgisayar, multimedya projektörü, sunum, mıknatıslar.

organizasyon aşaması . Dersin amaç ve hedeflerinin açıklanması.

ödev kontrolü:

Oersted'in deneyimi nedir? (akım taşıyan iletkenin altında bulunan manyetik iğne döner) 2) Elektrik akımı ile manyetik alan arasındaki ilişki nedir? (Akım olan herhangi bir iletkenin etrafında, hareketli elektrik yüklerinin etrafında bir manyetik alan vardır) 3) Doğru akım manyetik alanında demir talaşları nasıl düzenlenir? (bir manyetik alanın etkisi altında, demir talaşları eşmerkezli daireler halinde düzenlenir; manyetik bir alanda, demir talaşları manyetize olur ve manyetik oklar haline gelir) 4) Manyetik alanın manyetik çizgisine ne denir? (manyetik iğnelerin eksenlerinin ayarlandığı çizgiler). 5). Neden doğru akım manyetik çizgiler kavramını tanıtıyorsunuz? (manyetik çizgiler yardımıyla manyetik alanları grafiksel olarak göstermek uygundur). 6) Manyetik çizgilerin yönünün iletkendeki akımın yönü ile ilişkili olduğunu deneyimle nasıl gösterebilirim? (iletkendeki akımın yönünü değiştirin) 7) Akım ile bir bobinin manyetik alanı hangi yollarla güçlendirilebilir? (çekirdeği yerleştirin veya akım gücünü artırın) 8) Elektromıknatıs nedir? (içinde demir çekirdekli bobin) 9) Elektromıknatıslar ne amaçla kullanılır? (fabrikalarda mal taşırlar, manyetik tane ayırıcı, telgraf, telefon, elektrikli zil, elektromanyetik röle)

aktivasyon zihinsel aktivite . Öğretmen. Tıpta ve insan faaliyetinin diğer birçok alanında kullanılırlar. Elektrikli cihazlarda bulunurlar. Kuzey ve güney olmak üzere en az iki kutbu vardır. Antik çağlardan beri bilinmektedirler. "Sevgili taş" - bu konuya Çinliler tarafından verilen isimdir. Şefkatli bir anne gibi demiri çocuklarına çeker. (Tshu-shi)

Bu ne hakkında?

3. Büyük ansiklopedik sözlük. Kalıcı mıknatıs. Önceden manyetize edilmiş bir malzemeden belirli bir şekle sahip (örneğin, bir at nalı, şerit, çubuk şeklinde) bir ürün, manyetizasyon alanının kaldırılmasından sonra önemli bir manyetik indüksiyonu koruyabilir. Elektrik, radyo mühendisliği ve elektronik cihazlarda sabit manyetik alan kaynağı olarak kullanılır. Mıknatıs, Magnesia'dan bir taştır, Antik şehir Küçük Asya'da. Doğadaki doğal mıknatıslar - demir cevheri (manyetik demir cevheri veya manyetit olarak adlandırılır)

“Bir mıknatıs, manyetik bir taş, demir cevheri veya cevherdir. Demiri çekme ve üstünlüğü açma, kuzeyi ve güneyi gösterme ve bu özelliği demire aktarma yeteneği ile ”V. Dahl Sözlük yaşayan Büyük Rus dili. Tt. 1-4.

Kalıcı mıknatıs nedir? Mıknatıslanmayı uzun süre koruyan cisimlere kalıcı mıknatıslar veya basitçe mıknatıslar denir. Kalıcı mıknatısların özellikleri nelerdir?

Fizik bilimi deneysel

4 . Deneysel kısım. Öğrenci Araştırması

Deneyim 1.

1. Mıknatısın nesneler üzerindeki etkisini kontrol edin.

2. Mıknatısın farklı yerlerine nesneleri yerleştirin: mıknatısın uçlarına ve ortasına.

Ekipman: mıknatıs, çeşitli gövdeler (çiviler, ataçlar, alüminyum tel, defter, tahta blok).

Mıknatısın etkisinin kontrol edilmesi çesitli malzemeler ve mıknatısın uçlarında ve ortasında bulunan nesneler üzerindeki etkisi, sonuçları bir deftere yazın.

Mıknatısın uçlarındaki cismin konumu

Deneysel sonuçlar.

Öğelerin adı

Mıknatısın ortasına yakın nesnelerin konumu

Deneysel sonuçlar.

Deneyim 2.

Ekipman: çubuk mıknatıs, talaş, plastik kutu.

İlerlemek:

1. Mıknatısın üzerine demir tozları olan plastik bir kutu koyun.

2. Talaş kutusuna hafifçe vurun.

3. Ortaya çıkan resmi bir tabloda çizin.

Deneyim 3.

Ekipman: at nalı mıknatısı, demir tozları, kağıt. İlerlemek:

1. Plastik bir kutu talaşı mıknatısın üzerine düz bir şekilde yerleştirin

2. Kutuya hafifçe dokunun.

3. Ortaya çıkan resmi bir tabloda çizin.

Deneyim 4.

Ekipman: ve malzemeler: iki (çubuk) şerit mıknatıs, demir talaşları, demir talaşlı plastik bir kutu.

1. Kutupları aynı olan mıknatısları birbirine yerleştirin.

Talaşlı plastik bir kutunun üstünde. Kutuya hafifçe dokunun.

2. Ortaya çıkan resmi bir tabloda çizin.

3. Mıknatısları arabalara koyun ve aynı kutuplarla birbirine doğru çevirin. Mıknatısların ittiğinden emin olun.

Deneyim 5.

Ekipman ve malzemeler: iki çubuk (şerit) mıknatıs, demir talaşlı plastik bir kutu.

İlerlemek:

Mıknatısları zıt kutuplarla yerleştirin.

Üzerine demir talaşları olan plastik bir kutu yerleştirin ve hafifçe vurun.

Ortaya çıkan resmi bir tabloya çizin.

Mıknatısları arabalara koyun ve zıt kutuplarla yaklaşın. Mıknatısların çekildiğinden emin olun. Sonuç: Mıknatısların zıt kutupları birbirini çeker.

Deneyim 6.

Çubuk mıknatıs, pusula, demir çivi.

İlerlemek:

1. Mıknatısı birkaç santimetre uzaklıkta pusulaya yaklaştırın. Mıknatısı hareket ettirirken pusula iğnesini takip edin. Ok ne olacak? Sonuç: okun sapması, oka olan mesafeye bağlıdır.

Pusulaya birkaç santimetre mesafeden demir bir çivi getirin. Çiviyi hareket ettirirken pusula iğnesini takip edin. Ok ne olur.

Mıknatısın bir ucunu her zaman aynı yönde hareket ettirerek çivinin üzerinden birkaç kez geçirin. Bundan sonra, çiviyi pusulaya birkaç santimetre getirin, çiviyi hareket ettirin, pusula iğnesini takip edin. Ok ne olacak? Bu fenomeni açıklayın.

Deneyim 7.

1. Jantı kalıcı mıknatısın bir kutbuyla ovun.

2. Jantı mıknatısladıktan sonra mıknatıs haline geldiğinden emin olun. Bunu yapmak için, iğnenin ucuna demir talaşları ile dokunun. Talaş çekilir.

Mıknatıslanmış jant telinin polaritesini kontrol edin. İğneyi manyetik iğneye getirdiğinizde bir ucunun güney kutbunu, diğer ucunun kuzeyi çektiğini göreceksiniz.

Sonuç: Konuşmacı mıknatıslandığında, iki kutuplu bir mıknatıs elde edildi: kuzey ve güney.

Konuşmayı mekanik olarak kırmaya çalışın

Tek kutuplu mıknatısın çalışmadığından emin olmak için manyetik oku kullanın.

Deneylerden sonuç. Araştırma sonuçları.

Kalıcı mıknatıslar dökme demir, demir, çelik, bazı alaşımlar, daha zayıf nikel ve kobaltları çeker.

En güçlü manyetik eylemlerin bulunduğu yerler vardır; bunlara bir mıknatısın kutupları denir.

En az iki kutbu vardır: kuzey ve güney.

Kutupların birbirini itmesi gibi, kutupların aksine birbirini çeker.

Yapay mıknatıslar, bir manyetik alana demir, çelik, nikel ve kobalt alaşımı yerleştirilerek veya bir yönde bir mıknatısla ovalanarak yapılır.

Curie sıcaklığından daha yüksek sıcaklıklarda manyetik özellikler kaybolur.

6.Manyetik çizgiler kalıcı bir mıknatısın manyetik alanı kapalı. mıknatısın dışında, manyetik çizgiler, mıknatısın kuzey kutbundan çıkar ve güney kutbuna girerek, tıpkı bir akım bobininin manyetik çizgileri gibi, mıknatısın içinde kapanır.

7. Ampère açısından kalıcı mıknatısların manyetik alanının nedeni: bir madde parçacığının içinde dolaşan dairesel bir akım (Ampère'in hipotezi). Manyetik alanı önemli ölçüde artıran maddelere ferromıknatıs denir. Demire ek olarak, ferromıknatıslar arasında nikel, kobalt, alaşımlar - elektrik çelikleri bulunur. Permalloy, permendur, alnico, invar ve diğerleri. Ferromanyetizma, elektronların manyetik özellikleri ile niteliksel olarak açıklanır. Bir atomdaki her elektronun kendi (spin) manyetik alanı vardır. Ferromıknatıslar için, paralel yönlendirme, elektronların bir kısmının manyetik alanlarının manyetik indüksiyon vektörü ve bunların eklenmesi için koşullar ortaya çıkar. Sonuç olarak, kendiliğinden manyetizasyon alanları ortaya çıkar. Her etki alanı küçük bir mıknatıstır. Etki alanları mikroskop altında gözlemlenebilir. Bu amaçla, bir ferromanyetik tozun en küçük parçacıklarının asılı olduğu bir ferromanyetin cilalı yüzeyine bir damla yağ uygulanır. Bu parçacıklar, etki alanlarının sınırlarında yoğunlaşmıştır. Etki alanı boyutları 0,1-1,01 mm mertebesindedir. Bir ferromanyetik numune harici bir manyetik alandan çıkarıldığında, alanların önemli bir kısmı düzenli bir yönelimi korur. Manyetik olarak sert bir numune kalıcı bir mıknatıs haline gelir. Kalıcı mıknatısların üretimi için özel çelikler, alüminyumlu demir alaşımları, nikel ve kobalt, demir oksit ve diğer bazı metaller kullanılır.

İncelenen konunun alaka düzeyi. mıknatısların uygulanması : manyetik ayırıcılar, elektrik ölçüm aletleri, elektrik, radyo mühendisliği ve elektronik cihazlar, manyetik depolama ortamı sabit diskleri, disketler, kredi kartları, televizyonlar, hoparlörler, mikrofonlar, manyetik rezonans tomografisi.

Yeni materyal öğrenmek. Dünyanın manyetik alanı

Her zaman Dünya üzerinde belirli bir yere belirli bir yönde yerleştirilmiş olan manyetik iğnenin gözlemlerinden hangi sonuç çıkarılabilir?

Sonuç: Dünyanın çevresinde bir manyetik alan vardır ve manyetik iğne, manyetik hatları boyunca yerleştirilmiştir. Deneyimler, 75 derece kuzey enlemi ve 99 derece batı boylamı civarında manyetik çizgilerin dünyaya girerken dikey hale geldiğini göstermektedir. Burası, Dünya'nın Güney Manyetik Kutbu'nun şu anda bulunduğu yerdir. Kuzey coğrafikinden 2100 km uzaklıktadır.

Dünyanın Kuzey Manyetik Kutbu, Coğrafi Güney Kutbu'nun yakınında, yani 66.5 derece güney enlemi ve 140 derece doğu boylamında yer almaktadır. Burada Dünya'nın manyetik alanının manyetik çizgileri Dünya'dan çıkar. Dünyanın manyetik kutupları, coğrafi kutuplarıyla örtüşmez. Bu bağlamda, manyetik iğne sadece yaklaşık olarak kuzeyi gösterir.

Manyetik iğnenin boyuna ekseninin ayarlandığı dikey düzleme, verilen noktanın manyetik meridyeninin düzlemi denir. yeryüzü ve bu düzlemin yatay düzlemle kesiştiği çizgiye manyetik meridyen denir. Manyetik ve coğrafi meridyenlerin yönü arasındaki açıya manyetik sapma denir, manyetik iğnenin kuzey kutbunun coğrafi meridyen düzleminin batısına veya doğusuna sapmasına bağlı olarak manyetik sapma batı veya doğu olarak adlandırılır. Sapma ölçüm ölçeği 0 ila 180 derece arasındadır. Genellikle doğu eğimi artı işaretiyle ve batı eğimi eksi işaretiyle işaretlenir. Dünyanın manyetik alanının çizgileri dünyanın yüzeyine paralel değildir. Dünya alanının manyetik indüksiyonu, belirli bir yerin ufkunun düzleminde yer almaz, bu düzlemle bir açı oluşturur. Bu açıya manyetik eğim denir. Gimballer kullanılarak manyetik iğnenin konumu hakkında bir fikir elde edilebilir. Üç miktar: sapma, eğim ve manyetik bileşenin sayısal değeri, manyetik alanı tamamen karakterize eder.

Manyetik fırtınalar, Dünya'nın manyetik alanındaki kısa süreli değişikliklerdir. Manyetik fırtınaların görünümü güneş aktivitesi ile ilişkilidir. Güneş aktivitesi periyodu sırasında, Güneş'in yüzeyinden dünya uzayına yüklü parçacık akışları fırlatılır. Hareket eden yüklü parçacıkların oluşturduğu manyetik alan, Dünya'nın manyetik alanını değiştirir ve bir manyetik fırtınaya neden olur. Manyetik anomaliler: Manyetik iğnenin yönünün sürekli olarak Dünya'nın manyetik hattı yönünden saptığı alanlar. Kıtasal manyetik anomaliler (örneğin, Doğu Sibirya 10 - 100 bin kilometrekarelik bir alana sahip), bölgesel. 1-10 bin kilometrekare), yerel anomaliler, bu tür anomalilerin nedeni büyük tortulardır. Demir cevheri nispeten sığ derinliklerde. Yerel anomali örnekleri Kursk, Krivoy Rog'dur.

Karasal manyetizmanın nedeni tam olarak anlaşılamamıştır. Sadece, atmosferde (özellikle üst katmanlarında) ve yer kabuğunda akan çeşitli elektrik akımlarının, Dünya'nın manyetik alanının yaratılmasında büyük bir rol oynadığı tespit edilmiştir. Dünyanın çekirdeği sıvıdır, içinde dairesel akımlar dolaşabilir. 1958'de yapay uydular SSR ve ABD toprakları, Dünya'nın ekvator düzleminde 2 radyasyon kuşağı keşfetti. Radyasyon kayışları, yüklü parçacıkların - elektronlar ve protonlar - halka akımı akışlarını temsil eder.

7. Sabitleme:

1. Bir mıknatıs, her biri tek kutuplu 2 parçaya bölünebilir mi?

2. Manyetik alanın bir resmi nasıl elde edilir?

3. Bir manyetik alan resmine bakarak onun manyetik iğne üzerindeki etkisini nasıl değerlendirebiliriz?

4. Dünyanın kuzey ve güney manyetik kutupları nerede bulunur?

5. Manyetik anomaliler nelerdir? Onların nedeni nedir?

6 Nedir manyetik fırtınalar?

Görevler.

128.1 Demir pencere çubuklarının zamanla mıknatıslandığı uzun zamandır bilinmektedir. Bu fenomeni açıklayın. Dünyanın manyetik alanının manyetik indüksiyonunun yönü ile ilgili olarak bundan nasıl bir sonuç çıkarılabilir?

Cevap: Dünyanın manyetik alanındaki dikey nesnelerin manyetizasyonu, bu alanın manyetik indüksiyonunun dikey bir bileşene sahip olduğunu, yani yatay düzlemde olmadığını kanıtlar. Aşağıda kuzey kutbu olacak, yukarıda - güney (kuzey yarım kürede).

128.2 Kuzeyden güneye uzanan bir demir şeride çekiçle vurursanız, şerit manyetize olur. Bu şekilde manyetize edilmiş bir şerit üzerine kutuplar nasıl yerleştirilecektir?

Cevap: Kuzeye bakan şeridin sonunda. Güney kutbunun diğer ucunda bir kuzey kutbu olacak.

128.3 Dünyanın manyetik alanındaki demir nesnelerin kendiliğinden manyetizasyonu, su yüzeyinin bir miktar altına yerleştirilen manyetik madenleri inşa etmek için kullanılmıştır. Mıknatıslanmış demir gemi yakınlardan geçtiğinde mayın yüzer ve patlar. Mayın mekanizmasının manyetik iğnesi, geminin manyetik alanının etkisi altında döner. Manyetik mayınlarla savaşmak için iki yöntem kullanılır: bu mayınların manyetik olarak süpürülmesi ve geminin manyetik alanının nötrleştirilmesi. İlk yol, deniz yüzeyinin üzerinde alçaktan uçan bir uçağın, bu alan üzerindeki kablolara asılı güçlü bir mıknatıs taşımasıdır. Bazen bunun yerine halka şeklinde bir kablo şamandıralar üzerinde suyun yüzeyine indirilir ve bu halkadan bir akım geçirilir. Bir mıknatıs alanının veya akımın etkisi altında tüm mayınlar harekete geçer ve zarar vermeden patlar.

İkinci yöntem ise, gemi üzerinde yalıtılmış telin ilmeklerinin kuvvetlendirilmesi ve bu akımların manyetik alanı geminin alanına eşit ve zıt (kalıcı mıknatıs) olacak şekilde akımların içlerinden geçirilmesidir. Her iki alan da toplanarak birbirini yok eder ve gemi, mekanizmasını harekete geçirmeden manyetik madenin üzerinden serbestçe geçer. Döngüdeki akım yatay ise nasıl yönlendirilmelidir: yukarıdan bakıldığında saat yönünde mi yoksa saat yönünün tersine mi? Akımın yönü birinci derecede önemli midir?

Cevap: Gemi, kuzey kutbu altta ve güney kutbu üstte olacak şekilde manyetize edilmiştir. Akımın manyetik alanı, geminin manyetik alanını dengelemesi gerektiğinden, ters yönde olması, yani kuzey kutbunun üstte olması gerekir. Döngüdeki akım, yukarıdan bakıldığında saat yönünün tersi yönünde olmalıdır. İlk durumda, manyetik mayın trolü ile akımın yönü önemli değildir.

8. Tarihsel sayfa.

Pusula. 3. yüzyılda Çinli filozof Hen Fei Zi pusulanın cihazını tanımladı. İnce saplı bir manyetit kaşık gibi görünüyordu. Kaşık bakır bir tabağa monte edilmişti ve kolayca dönebiliyordu. Sap güneyi işaret etti. 11. yüzyılda, Çin'de suda bulunan bir balık şeklinde bir pusula iğnesi ortaya çıktı. Balığın başı güneyi gösteriyordu. 12. yüzyılda Araplar pusulayı ödünç aldılar. 13. yüzyılda, yüzen iğne Avrupalılar tarafından bilinir hale geldi. 14. yüzyılda, bir kağıt çemberinin ortasına manyetik bir iğne yerleştirilmeye başlandı. Pusula, İtalyan Flavio Joy tarafından geliştirildi.

Mıknatısların uygulanması. 1934'te Alman mühendis Kemper, manyetik bir süspansiyon oluşturulmasını önerdi. Çalışma prensibi aynı isimdeki mıknatıs kutuplarının itilmesine dayanmaktadır. Ray ve trenin altı, kutupların uygun yönlendirmesi ile kalıcı mıknatıslarla düzenlenir. Çekiş, şerit şeklinde bir stator ve bir rotora sahip lineer bir elektrik motoru tarafından oluşturulacaktır.

Dünyanın manyetik alanının tarihi. Kraliçe Elizabeth'in saray doktoru William Gilbert (16. yüzyıl). Manyetizma tarafından taşınan küresel bir mıknatıs yaptı, özelliklerini manyetik bir iğne yardımıyla araştırdı ve şu sonuca vardı: Toprak- büyük bir kozmik mıknatıs. Modern jeofizikçiler, binlerce ve hatta milyonlarca yıl önce Dünya'nın manyetik alanının ne olduğunu biliyorlar - volkanik bir patlama sonucu ortaya çıkan demir içeren kayalarda, soğutulmuş lav Dünya'nın alanında manyetize edildi. Sonra manyetik alan değişti ve sertleşen lav manyetizasyonunu korudu. Jeofizikçiler manyetizasyonu ölçerek, Dünya'nın manyetik kutuplarının birçok kez yer değiştirdiğini buldular. Bu, son bir milyon yılda 7 kez oldu.

Bir görev. 1963'te, deniz tabanının manyetik alanını inceleyen jeofizikçiler Fred Vine ve Drummond Matthews, Orta Atlantik Sırtı'ndan uzaklaştıkça, kayaların doğrudan ve ters manyetizasyonu olan bantların her iki tarafında göze çarptığını buldular. Fenomeni açıklayın. (Cevap: Sırttan uzaklaştıkça alttaki kayalar yaşlanır. İçinden çıkan magma soğuyunca oluşurlar. Aynı zamanda, demir parçacıkları Dünya'nın manyetik alanı boyunca pusula iğneleri gibi yönlendirilir. Dünyanın tarihi, kutupluluk defalarca değişti.

Manyetik anahtar. Bu kapalı bir temastır. Cihaz yaylı bir anahtardır.ferromanyetik malzemeden yapılmış kontaklar (permalloytel) inert bir gazla dolu kapalı bir cam kaba yerleştirilir. Kontaklar, dışarıda bulunan bir manyetik alan tarafından tetiklenir. Temas yüzeyleri, temas halinde güvenilir bir elektrik bağlantısı sağlar. Kamış anahtarın avantajı küçük boyut, cihazın basitliği, yüksek güvenilirlik, düşük maliyettir. Bu nedenle cihaz rölelerde, sinyalizasyon ve kontrol cihazlarında, bilgisayar ekipmanlarında ve çeşitli rölelerde, telefon ve telgraf cihazlarında kullanılmaktadır. Manyetik anahtarın kontakları, yalnızca manyetik bir alana yönlendirildiğinde, manyetik indüksiyon hatları boyunca yerleştirildiğinde etkinleştirilir. Manyetik çizgilerin içine girdiği elektrotun ucu güney kutbu ve çıktıkları kuzeydir. Sonuç olarak, permalloy tellerin birbirine bakan uçları farklı şekilde mıknatıslanır ve çekilir.

Verim test öğeleri . Seçenek 1.d2.b.3.c4.b 5.a.6. b.

Seçenek 2. 1.a. 2.d. 3.a.4.a. 5 B. 6.g.

9. Dersi özetlemek.

Dersteki yenilikler. Derecelendirme.

10. Ev ödevi hakkında brifing.

§ 60.61 str.173. Peryshkin A.V. 42, 43 numaralı alıştırmalar.

Bu makale, kalıcı mıknatısların vektör ve skaler manyetik alanlarının çalışmalarının sonuçlarını ve dağılımlarının tanımını sunmaktadır.

kalıcı mıknatıs

elektromanyetik

vektör manyetik alan

skaler manyetik alan.

2. Borisenko A.I., Tarapov I.E. Vektör analizi ve tensör hesabının başlangıcı. - M.: Yüksek Lisans, 1966.

3. Kumpyak D.E. Vektör ve tensör analizi: öğretici. - Tver: Tver Devlet Üniversitesi, 2007. - 158 s.

4. McConnell AJ Geometri, mekanik ve fizik uygulamalarıyla tensör analizine giriş. – M.: Fizmatlit, 1963. – 411 s.

5. Borisenko A.I., Tarapov I.E. Vektör analizi ve tensör hesabının başlangıcı. - 3. baskı. - M.: Yüksek Okul, 1966.

kalıcı mıknatıslar. Kalıcı manyetik alan.

Mıknatıs- bunlar, manyetik alanlarının etkisiyle demir ve çelik nesneleri çekme ve bazılarını itme yeteneğine sahip olan cisimlerdir. Manyetik alan çizgileri, mıknatısın güney kutbundan geçer ve kuzey kutbundan çıkar (Şekil 1).

Pirinç. 1. Mıknatıs ve manyetik alan çizgileri

Kalıcı bir mıknatıs, mıknatıslanma durumunu uzun süre koruyan, yüksek kalıntı manyetik indüksiyona sahip sert manyetik malzemeden yapılmış bir üründür. Kalıcı mıknatıslar çeşitli şekillerde üretilir ve bir manyetik alanın otonom (enerji tüketmeyen) kaynakları olarak kullanılır (Şekil 2).

Elektromıknatıs, içinden elektrik akımı geçtiğinde manyetik alan oluşturan bir cihazdır. Tipik olarak, bir elektromıknatıs, bir elektrik akımı sargıdan geçtiğinde bir mıknatısın özelliklerini kazanan bir inferromanyetik çekirdeğin sargısından oluşur.

Pirinç. 2. Kalıcı mıknatıs

Öncelikle mekanik kuvvet oluşturmak için tasarlanan elektromıknatıslarda, kuvveti ileten bir armatür (manyetik devrenin hareketli parçası) da vardır.

Manyetitten yapılan kalıcı mıknatıslar eski çağlardan beri tıpta kullanılmaktadır. Mısır Kraliçesi Kleopatra manyetik bir muska taktı.

AT Antik Çin"Dahili tıp üzerine imparatorluk kitabında", vücuttaki Qi enerjisinin düzeltilmesi için manyetik taşların kullanılması sorunu - "canlı güç" gündeme getirildi.

Manyetizma teorisi ilk olarak Fransız fizikçi André Marie Ampère tarafından geliştirildi. Teorisine göre, demirin manyetizasyonu, maddenin içinde dolaşan elektrik akımlarının varlığı ile açıklanır. Ampere, deneylerin sonuçlarıyla ilgili ilk raporlarını 1820 sonbaharında Paris Bilimler Akademisi'nin bir toplantısında yaptı. "Manyetik alan" kavramı fiziğe İngiliz fizikçi Michael Faraday tarafından tanıtıldı. Mıknatıslar bir manyetik alan aracılığıyla etkileşir, ayrıca manyetik kuvvet çizgileri kavramını da tanıttı.

Vektör manyetik alanı

Bir vektör alanı, söz konusu uzayın her bir noktasını, o noktada başlangıcı olan bir vektörle ilişkilendiren bir eşlemedir. Örneğin, rüzgar hızı vektörü şu an zaman noktadan noktaya değişir ve bir vektör alanı ile tanımlanabilir (Şekil 3).

skaler manyetik alan

Belirli bir uzay bölgesinin (çoğunlukla 2 veya 3 boyutlu) her M noktası bir (genellikle gerçek) sayı u ile ilişkilendirilirse, bu bölgede bir skaler alan verildiğini söyleriz. Başka bir deyişle, bir skaler alan, Rn'yi R'ye eşleyen bir fonksiyondur (uzaydaki bir noktanın skaler fonksiyonu).

Gennady Vasilyevich Nikolaev basit bir şekilde anlatıyor, bilimin garip bir nedenle bulamadığı ikinci tip manyetik alanın varlığını basit deneyler üzerinde gösteriyor ve kanıtlıyor. Ampère zamanından beri, var olduğuna dair bir varsayım var. Nikolaev tarafından keşfedilen alanı skaler alan olarak adlandırdı, ancak yine de sık sık onun adıyla anılıyor. Nikolaev, elektromanyetik dalgaları sıradan mekanik dalgalarla tam bir analojiye getirdi. Şimdi fizik elektromanyetik dalgaları yalnızca enine olarak kabul ediyor, ancak Nikolaev emin ve onların da boyuna veya skaler olduklarını kanıtlıyor ve bu mantıklı, çünkü bir dalga doğrudan basınç olmadan ileriye doğru yayılabilir, sadece saçma. Bilim adamına göre, boylamsal alan, belki de teorileri ve ders kitaplarını düzenleme sürecinde, bilim tarafından bilerek gizlendi. Bu, basit bir niyetle ve diğer kesintilerle tutarlı olarak yapıldı.

Pirinç. 3. Vektör manyetik alanı

Yapılan ilk kesim eter eksikliğiydi. Neden?! Çünkü eter enerjidir veya basınç altında olan bir ortamdır. Ve bu baskı, eğer süreç uygun şekilde organize edilirse, bedava bir enerji kaynağı olarak kullanılabilir!!! İkinci kesim kaldırıldı boyuna dalga Bunun bir sonucu olarak, eğer eter bir basınç kaynağıysa, yani enerji ise, o zaman içine sadece enine dalgalar eklenirse, o zaman serbest veya serbest enerji elde edilemez, boyuna bir dalga gereklidir.

Daha sonra dalgaların karşı konulması, eterin basıncını dışarı pompalamayı mümkün kılar. Genellikle bu teknolojiye genellikle doğru olan sıfır noktası denir. Artı ve eksi bağlantısının sınırındadır (artmış ve Indirgenmiş basınç), dalgaların yaklaşmakta olan hareketi ile, ortamın ek enerjisinin çekileceği Bloch bölgesi veya ortamın (eter) basit bir dalışını elde edebilirsiniz.

Çalışma, G.V. Nikolaev'in “Modern elektrodinamik ve paradoksallığının nedenleri” kitabında açıklanan bazı deneyleri pratik olarak tekrarlama ve Stefan Marinov'un jeneratörünü ve motorunu evde mümkün olduğunca yeniden üretme girişimidir.

G.V.'nin deneyimi Mıknatıslı Nikolaev: Hoparlörlerden iki yuvarlak mıknatıs kullandık

Zıt kutuplara sahip bir düzlemde bulunan iki düz mıknatıs. Birbirlerine çekilirler (Şekil 4), bu arada dik olduklarında (kutupların yönüne bakılmaksızın), çekici bir kuvvet yoktur (sadece tork mevcuttur) (Şekil 5).

Şimdi mıknatısları ortasından keselim ve farklı kutuplarla çiftler halinde bağlayarak orijinal boyutta mıknatıslar oluşturalım (Şekil 6).

Bu mıknatıslar aynı düzleme yerleştirildiğinde (Şekil 7), örneğin yine birbirlerine çekilecekler, dik bir düzenleme ile zaten itilecekler (Şekil 8). İkinci durumda, bir mıknatısın kesme hattı boyunca etki eden boyuna kuvvetler, üzerine etki eden enine kuvvetlere bir tepkidir. yan yüzeyler başka bir mıknatıs ve tam tersi. Boyuna bir kuvvetin varlığı, elektrodinamik yasalarıyla çelişir. Bu kuvvet, mıknatısların kesildiği yerde bulunan skaler bir manyetik alanın hareketinin sonucudur. Böyle bir kompozit mıknatısa sibirya kolisi denir.

Manyetik bir kuyu, bir vektör manyetik alanı ittiğinde ve bir skaler manyetik alan çektiğinde ve aralarında bir mesafe doğduğunda bir olgudur.

bibliyografik bağlantı

Demirden bir elektrik akımı geçerse, akımın geçişi süresince demir manyetik özellikler kazanacaktır. Bazı maddeler, örneğin sertleştirilmiş çelik ve bir takım alaşımlar, elektromıknatısların aksine, akım kapatıldıktan sonra bile manyetik özelliklerini kaybetmezler.

Mıknatıslanmayı uzun süre koruyan bu tür cisimlere kalıcı mıknatıslar denir. İnsanlar önce doğal mıknatıslardan (manyetik demir cevheri) kalıcı mıknatısları nasıl çıkaracaklarını öğrendiler ve daha sonra onları yapay olarak mıknatıslayarak diğer maddelerden kendilerinin nasıl yapacaklarını öğrendiler.

Kalıcı bir mıknatısın manyetik alanı

Kalıcı mıknatısların kuzey ve güney manyetik alanları olarak adlandırılan iki kutbu vardır. Bu kutuplar arasında manyetik alan, kuzey kutbundan güneye doğru yönelen kapalı çizgiler şeklinde yer alır. Kalıcı bir mıknatısın manyetik alanı metal nesnelere ve diğer mıknatıslara etki eder.

Aynı kutuplara sahip iki mıknatısı birbirine çekerseniz, birbirlerini iterler. Ve farklı isimler varsa, o zaman çekin. Bu durumda, zıt yüklerin manyetik çizgileri, olduğu gibi birbirine kapalıdır.

Metal bir nesne bir mıknatısın alanına girerse, mıknatıs onu mıknatıslar ve metal nesnenin kendisi bir mıknatıs olur. Mıknatısın karşı kutbu tarafından çekilir, bu nedenle metal gövdeler mıknatıslara "yapışır" gibi görünür.

Dünyanın manyetik alanı ve manyetik fırtınalar

Sadece mıknatısların değil, aynı zamanda ana gezegenimizin de bir manyetik alanı vardır. Dünyanın manyetik alanı, eski zamanlardan beri insanlar tarafından arazide gezinmek için kullanılan pusulaların çalışmasını belirler. Dünyanın diğer mıknatıslar gibi iki kutbu vardır - kuzey ve güney. Dünyanın manyetik kutupları coğrafi kutuplara yakındır.

Dünyanın manyetik alanının kuvvet çizgileri, Dünya'nın kuzey kutbundan "çıkar" ve güney kutbunun bulunduğu yere "girer". Fizik, Dünya'nın manyetik alanının varlığını deneysel olarak doğrular, ancak henüz tam olarak açıklayamaz. Karasal manyetizmanın varlığının nedeninin, Dünya'nın içinde ve atmosferde akan akımlar olduğuna inanılmaktadır.

Zaman zaman sözde "manyetik fırtınalar" vardır. Güneş aktivitesi ve Güneş tarafından yüklü parçacık akışlarının emisyonları nedeniyle, Dünya'nın manyetik alanı kısa bir süre için değişir. Bu bağlamda, pusula garip davranabilir, atmosferdeki çeşitli elektromanyetik sinyallerin iletimi bozulur.

Bu fırtınalar neden olabilir rahatsızlık Bazı hassas insanlarda, normal karasal manyetizmanın bozulması, oldukça hassas bir alet olan vücudumuzda küçük değişikliklere neden olduğundan. Karasal manyetizmanın yardımıyla göçmen kuşların ve göçmen hayvanların evlerinin yolunu bulduklarına inanılmaktadır.

Dünyanın bazı yerlerinde pusulanın sürekli olarak kuzeyi göstermediği alanlar vardır. Bu tür yerlere anomaliler denir. Bu tür anormallikler çoğunlukla sığ derinliklerde Dünya'nın doğal manyetik alanını bozan devasa demir cevheri birikintileri ile açıklanır.