磁気 間の相互作用に関連する一連の現象です 磁場、の影響下にある空間の領域です 電流 または基本的な分子や粒子の磁気モーメントから。
電荷の動きが磁気現象を引き起こします。 それらは決して静止していないので、原子はそれ自身の磁場を生成します。 さらに、陽子、中性子、電子などの素粒子にも固有の磁場がありますが、起源は異なります。 これらの粒子の磁場は、 スピン.
も参照してください: 現代物理学
磁性の例
磁性が存在する状況を説明するいくつかの例を提供できます。
コンパスを使用したナビゲーション: コンパスは、地球の磁場のために回転する小さな強磁性の針です。
磁石による金属の小片の引力: 磁石は、その強磁性的振る舞いのために、大きな強度で金属を引き付けます。
磁石間の引力と斥力: それらのドメインの磁気双極子ベクトルが反対方向に配置されているため、磁石の同名の極は互いに反発します。
地球の磁場: 地球の磁場は、地球のコアとその外層の間の相対的な回転のために存在し、それらは異なる速度で回転します。
物理学における磁性
磁性は、 金属と磁石の間の引力、 例えば。 これらの材料は、これらの材料の内部にある磁気双極子モーメントベクトル(μ)の空間配置のおかげで互いに引き付けることができます。
の瞬間 ダイポール磁気 は磁場の北極を指すベクトルです。 この大きさは、次の図に示すように、電荷が閉回路内を移動するときに生成されます。
閉回路での電荷の移動は、磁気双極子モーメントを生成します。
一部の材料は、磁気双極子モーメントが材料内でどのように整列しているかによって、他の材料に引き付けられたり、はじかれたりするように感じる場合があります。 磁気双極子モーメントのこの構成は、私たちが呼ぶものです の状態磁化。 磁化にはいくつかの状態があります。 強磁性, 反強磁性、反磁性 そして 常磁性.
磁気特性を持つ材料を扱うとき、一般的に話します ドメイン磁気、 これは、互いに接近しているすべての分子の磁気モーメントが一方向に整列している小さな材料です。 下の図は、前述の各タイプの材料の磁区における磁気双極子モーメントの方向を示しています。 見る:
さまざまな磁化状態の磁区。
次のような外部磁界源にさらされた場合 磁石、これらの材料はさまざまな方法で反応します。
強磁性体:これらの材料は、外部磁場が存在しなくても、すでに磁区が整列しています。 磁石に近づくと、強く引き付けられます。さらに、強磁性体は、の温度以上に加熱されると磁化を失います。 キュリー、磁区が配向を失う温度。 例: 鉄、コバルト、ニッケル。
反強磁性材料: 強磁性体とは異なり、これらの材料は外部磁場によって強く反発されます。 例: マンガン、クロム。
反磁性材料: これらの材料では、磁区は磁場の存在下で自由に回転しますが、 この材料の磁気双極子モーメントは、外部磁場の反対側に並んでいるため、反発します 磁石によって。 例:銅、銀。
常磁性材料: 常磁性材料では、磁区は自然に方向が乱れます。 外部磁場の存在下で、それらの間に近接がある限り、それらは磁石によってわずかに引き付けられて、それら自体を整列させることができます。 例:アルミニウム、マグネシウム。
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磁性とは何ですか?
磁性にはたくさんあります アプリケーション技術的。 のような様々な電気回路 トランスフォーマー、材料の磁気特性を利用して正しく機能します。 たとえば、変圧器の場合、鉄の強磁性特性は次の利点を利用します。 この材料に磁場をかけると、磁場を加えることでそれを強化します 誘発。
磁性も機能の基本です 電気モーター、カセットやVHSテープ、磁気カードなどのハードディスクに情報を記録するため。
ハードドライブは、情報を保存するために磁気記録を利用します。
磁性の歴史
600aの間。 Ç。 および1599d。 Ç。 人類はの存在を発見しました マグネタイト、強磁性を示す鉱物。 この同じ時期に、中国人は彼らのナビゲーションを導くためにコンパスを利用しました。
磁気現象が発見されてから何世紀もの間、磁気は電気とは関係のない独立した現象として扱われていました。 今日、の研究のおかげで 電磁気、私たちはそれを知っています 電気現象と磁気現象は同じ本質を共有しています そして一緒にそれらは電磁波を発生させます。 さらに、磁気がより明確に理解されるようになったのは18世紀以降のことでした。 この期間中に、研究は定量的に開発され始めました。
ウィリアムギルバート 彼は科学的方法に従って磁性を研究した最初の科学者の一人でした。 彼は、地球が大きな磁石のように振る舞うことを発見しました。 地磁気に関するさらなる研究は、カール・フリードリヒによって行われました。 ガウス、電磁気学をサポートする方程式の1つの著者。 これらに加えて、いくつかの実験がによって実行されました アンドレ・マリー・アンペール.
1820年から1829年の間、 ハンスクリスチャンオルステッド を手に入れました 最初証拠実験的 それは磁気を電気現象に結びつけました:偶然に、彼はワイヤーの電流が近くのコンパスを動かすことに気づきました。 彼の研究は、最初の既知の電気モーターの出現を可能にしました。
1830年から1839年の間に、磁性に関する研究は マイケルファラデー. 彼の発見と発明の中で、 最初変成器、かなり原始的ですが、 発生器 に基づく電流の 電磁誘導.
私によって。ラファエル・ヘラーブロック
ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-magnetismo.htm