O srityjemagnetinis yra kosmoso regionas, kuriame elektros krūviai judantys yra veikiami a magnetinė jėga, galintys pakeisti savo trajektorijas. Magnetinis laukas yra elektrinių krūvių judėjimo rezultatas, kaip ir laido atveju elektros srovė ar net subatominių dalelių, tokių kaip elektronai.
Magnetinio lauko savybės
Pagal SI, magnetinio lauko matavimo vienetas yra tesla (T), pagerbiant vieną iš didžiųjų magnetinių reiškinių tyrinėtojų Nikola Tesla (1856–1943). magnetinis laukas é vektorius, taip pat elektrinis laukas arba gravitacinis laukas, todėl jis pateikia modulį, kryptį ir jutimo savybes.
Šio tipo laukus gali sukurti magnetai natūralūs ir dirbtiniai, pagaminti iš laidžių ritinių ir ritinių. Jei norite sužinoti daugiau apie magnetinio lauko kilmę, siūlome perskaityti mūsų straipsnį magnetizmas ir užduokite visus klausimus.
Pažiūrėktaip pat:Peržiūrėkite keletą pagrindinių patarimų, kaip taupyti elektrą
Kaip sakyta, magnetinio lauko kilmė yra judėjimeišapkrovoselektros prietaisai. Kai elektrinis laukas svyruoja tam tikroje erdvės srityje, šis svyravimas sukelia magnetinį lauką, nukreiptą statmena (90º) kryptimi elektriniam laukui. Norėdami geriau suprasti magnetinio lauko savybes, mes naudojame funkciją, vadinamą indukcinėmis linijomis, per ją galime geriau vizualizuoti magnetinio lauko formą.
magnetinio lauko linijos
Magnetinio lauko linijos visada yra uždaryta, jie Niekadajeikirsti, ir kuo arčiau jie yra, tuo didesnis to regiono magnetinio lauko stiprumas. Be to, regionas, kuriame iš magnetų atsiranda indukcijos linijos, vadinamas magnetiniu šiauriu, o regionas, kuriame panardinamos šios indukcijos linijos, vadinamas magnetiniu pietu.
Magnetiniai monopoliai
Kita magnetinio lauko ypatybė yra susijusi su magnetinių monopolių nebuvimas, tai yra, kiekvienas magnetinis laukas, priešingai nei elektrinis laukas, turi pietų polių ir šiaurės ašigalį, kuris leidžia, pavyzdžiui, egzistuoti teigiamus ir neigiamus krūvius.
Kai tam tikras elektros krūvis juda magnetinio lauko srityje, magnetinė jėga statmena dėl jo greičio ir magnetinio lauko krypties jis atsiranda, sukeldamas krūvių trajektorijos deformaciją elektros prietaisai. Šis reiškinys dažnai vyksta poliųmagnetinisnuo žemės, turintys didesnį magnetinį lauką, todėl sugeba nukreipti įkrautas daleles nuo saulės vėjo poliariniai aurorai.
Nesustokite dabar... Po reklamos yra daugiau;)
magnetinio lauko formulė
Formulė, naudojama magnetiniam laukui apskaičiuoti priklauso nuo jį gaminančio kūno formos. Dažniausiai pasitaiko atvejų, kai apskaičiuojame laidų, posūkių ir ritių magnetinį lauką. Peržiūrėkite formules, naudojamas magnetiniam laukui apskaičiuoti:
Laidininko laido magnetinis laukas
Norėdami apskaičiuoti laidaus laido, kurį kerta elektros srovė, magnetinio lauko intensyvumą, mes naudojame šią formulę:
B - magnetinis laukas (T)
μ0 - magnetinis vakuumo pralaidumas (4π.10-7 Tm / A)
i - elektros srovė (A)
d - atstumas nuo dygsnio iki sriegio (m)
Pirmiau pateikta formulė leidžia mums apskaičiuoti laidaus laido sukurto magnetinio lauko stiprį taške d atstumu, remiantis ta viela.
Magnetinis laukas, kurį sukuria apvali kilpa
Apskritos kilpos sukurtą magnetinį lauką galima apskaičiuoti pagal šią formulę:
R - posūkio spindulys (m)
Magnetinis laukas, kurį sukuria ritė
Rites suformuoja laidžių ričių rinkinys. Ritės sukurto magnetinio lauko apskaičiavimas yra labai panašus į tą, kuris atliekamas posūkiams, šiuo atveju: skirtumas lieka su sveikuoju skaičiumi n - ritės sudedamųjų posūkių skaičius:
ne - posūkių skaičius
Žemės magnetinis laukas
Žemės magnetinis laukas kyla išsukimasisžemės šerdies, kuris vyksta kitu greičiu nei planetos pluta. Žemės šerdį sudaro didelis metalų kiekis, turintis daug elektros krūvių, būtent šių krūvių judėjimas sukelia Žemės magnetinį lauką.
Magnetinis laukas veikia kaip tam tikras ekranas atmosferos dujos, jei ne jis, žemės atmosfera būtų nušluota dideliu dalelių kiekiu, kurį išskiria Saulė Visą laiką.
Žemės magnetinis laukas suvaidino a svarbus vaidmuo navigacijose, kai naudojate kompasas kaip pagrindinis navigacijos įrankis. Be to, daugelis gyvūnų sugeba atpažinti migracijos kelius, nes sugeba pajusti Žemės magnetinio lauko orientaciją. Jei norite sužinoti daugiau apie šią temą, perskaitykite mūsų tekstą: Žemės magnetinis laukas.
magnetinis laukas ir elektrinis laukas
Elektriniai ir magnetiniai laukai yra susiję, kaip parodė anglų fizikas ir matematikas James Clerk Maxwell (1831-1879). 1864 m. Maxwellas suvienijo elektrinius ir magnetinius reiškinius, parodydamas, kad šviesa yra banga ir kad ją sukelia elektros ir magnetinių laukų svyravimas.
Pagal savo skaičiavimus, Maxwellas nustatė, kad elektrinio lauko kitimas sukėlė magnetinį lauką, kaip ir sugebėjo sukurti dinamišką elektrinį lauką. Maksvelo išvada buvo ta, kad kartu šie vektoriniai laukai sukėlė elektromagnetinės bangos, pavyzdžiui, matoma šviesa, radijo bangos, Rentgeno nuotrauka ir kt.
Skaityti daugiau: Magnetinimas: kaip medžiaga, neturinti magnetinių charakteristikų, tampa magnetu?
Išspręsti magnetinio lauko pratimai
(Klausimas 1) Švino viela perduoda 0,5 A elektros srovę. Nustatykite šia viela sukurto magnetinio lauko stiprį µT (10-6 T), 50 cm atstumu nuo šio sriegio.
Duomenys: μ0 = 4π.10-7 T.m / A
a) 20,0 μT
b) 0,2 µT
c) 2,0 µT
d) 4,0 µT
e) 2,5 µT
Šablonas: B raidė
Rezoliucija: Norėdami apskaičiuoti tai, ko klausiama 1 klausime, naudokime vielos sukurto magnetinio lauko formulę. Štai kaip:
Apskaičiavę nustatėme, kad vielos sukurto magnetinio lauko stipris atitinka alternatyva b.
(2 klausimas) 5 cm spindulio posūkį įveikia 1,5 A elektros srovė. Nustatykite šios kilpos sukurto magnetinio lauko stiprumą.
Duomenys: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, naudokite π = 3.
a) 1.5.10-6 T
b) 1.8.10-5 T
c) 2.0.10-4 T
d) 1.3.10-5 T
e) 1.8.10-8 T
Šablonas: B raidė
Rezoliucija: Norėdami išspręsti pratimą, spindulio matavimo vienetą reikia paversti metrais (5 cm = 0,05 m), kad galėtume naudoti kilpos sukurto magnetinio lauko formulę:
3 klausimas 500 apsisukimų ritę, kurios spindulys yra 2,5 cm, nešioja 0,5 A elektros srovė. Nustatykite magnetinio lauko stiprį mT (10-3 T), gaminamas šios ritės.
Duomenys: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, naudokite π = 3.
a) 1,5 mT
b) 2,0 mT
c) 6,0 mT
d) 5,0 mT
e) 3,0 mT
Šablonas: D raidė
Rezoliucija: Norėdami išspręsti pratimą, naudosime ritės sukurto magnetinio lauko formulę, atkreipkite dėmesį:
Pratimo pabaigoje reikėjo pakeisti kablelio padėtį, kol rezultatas bus išreikštas moksliniais užrašais.
Autorius M.e Rafaelis Helerbrockas
Fizikos mokytoja
