Magnetyzm to zbiór zjawisk związanych z interakcją między pola magnetyczne, czyli regiony przestrzeni znajdujące się pod wpływem prądy elektryczne lub z momentów magnetycznych cząsteczek lub cząstek elementarnych.
Ruch ładunków elektrycznych powoduje powstawanie zjawisk magnetycznych. Ponieważ nigdy nie są nieruchome, atomy wytwarzają własne pole magnetyczne. Ponadto cząstki elementarne, takie jak protony, neutrony i elektrony, również mają wewnętrzne pole magnetyczne, ale innego pochodzenia. Pole magnetyczne tych cząstek pochodzi z właściwości kwantowej zwanej obracać.
Zobacz też: Współczesna fizyka
Przykłady magnetyzmu
Możemy podać kilka przykładów ilustrujących sytuacje, w których występuje magnetyzm.
Nawigacja za pomocą kompasu: kompas to mała ferromagnetyczna igła, która obraca się z powodu ziemskiego pola magnetycznego;
Przyciąganie małych kawałków metalu przez magnesy: magnesy przyciągają metale z dużą intensywnością ze względu na ich właściwości ferromagnetyczne;
Przyciąganie i odpychanie między magnesami:
tytułowe bieguny magnesów odpychają się od siebie, ponieważ wektory dipola magnetycznego ich domen są ułożone w przeciwnych kierunkach;Pole magnetyczne Ziemi: Pole magnetyczne Ziemi istnieje dzięki względnej rotacji między jądrem Ziemi a jej zewnętrznymi warstwami, które obracają się z różnymi prędkościami.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Magnetyzm w fizyce
Magnetyzm to zjawisko fizyczne, które wyjaśnia przyciąganie metali i magnesów, na przykład. Materiały te są w stanie przyciągać się nawzajem dzięki przestrzennemu rozmieszczeniu wektorów magnetycznych momentów dipolowych (μ), które znajdują się wewnątrz tych materiałów.
moment dipolmagnetyczny to wektor, który wskazuje na północny biegun pola magnetycznego. Ta wielkość jest wytwarzana, gdy ładunek elektryczny porusza się w obwodzie zamkniętym, jak pokazano na poniższym rysunku:
Ruch ładunku w obwodzie zamkniętym wytwarza magnetyczny moment dipolowy.
Niektóre materiały mogą być przyciągane, a nawet odpychane przez inne, w zależności od tego, jak ich magnetyczne momenty dipolowe są w nich ustawione. Ta konfiguracja momentów dipolowych magnetycznych jest tym, co nazywamy stannamagnesowanie. Istnieje kilka stanów namagnesowania, takich jak ferromagnetyzm, antyferromagnetyzm,diamagnetyczny i paramagnetyczny.
Mając do czynienia z materiałami, które mają właściwości magnetyczne, często mówi się o Domenymagnetyczny, które są małymi kawałkami materiału, w których wszystkie cząsteczki znajdujące się obok siebie mają swoje momenty magnetyczne ustawione w jednym kierunku. Poniższy rysunek przedstawia orientacje momentów dipolowych magnetycznych w domenach magnetycznych dla każdego wymienionego rodzaju materiału. Zegarek:
Domeny magnetyczne dla różnych stanów namagnesowania.
Pod wpływem zewnętrznego źródła pola magnetycznego, takiego jak magnes, materiały te reagują na różne sposoby.
Materiały ferromagnetyczne: Te materiały mają już wyrównane domeny magnetyczne, nawet bez obecności zewnętrznego pola magnetycznego. Przy zbliżeniu do magnesu są silnie przyciągane, ponadto materiały ferromagnetyczne tracą namagnesowanie po podgrzaniu powyżej temperatury Curie, temperatura, w której domeny magnetyczne tracą orientację. Przykłady: żelazo, kobalt, nikiel.
Materiały antyferromagnetyczne: W przeciwieństwie do materiałów ferromagnetycznych, materiały te są silnie odpychane przez zewnętrzne pola magnetyczne. Przykłady: mangan, chrom.
Materiały diamagnetyczne: W tych materiałach domeny magnetyczne mogą swobodnie obracać się w obecności pola magnetycznego, jednak dipolowe momenty magnetyczne tego materiału ustawiają się w kierunku przeciwnym do zewnętrznego pola magnetycznego i dlatego są odpychane przez magnesy. Przykłady: miedź, srebro.
Materiały paramagnetyczne: W materiałach paramagnetycznych domeny magnetyczne są naturalnie zdezorientowane. W obecności zewnętrznego pola magnetycznego mogą ustawiać się w jednej linii, będąc lekko przyciąganymi przez magnesy, o ile jest między nimi bliskość. Przykłady: aluminium, magnez.
Popatrzrównież:Co to jest elektryczność?
Do czego służy magnetyzm?
Magnetyzm ma wiele Aplikacjetechniczny. Różne obwody elektryczne, takie jak transformatory, wykorzystać właściwości magnetyczne materiałów do poprawnej pracy. W przypadku transformatorów, na przykład, ferromagnetyczne właściwości żelaza są wykorzystywane: kiedy przyłożysz pole magnetyczne do tego materiału, wzmacnia go, dodając do niego pole magnetyczne. wywołany.
Magnetyzm ma również fundamentalne znaczenie dla funkcjonowania silniki elektryczne, do nagrywania informacji na dyskach twardych, takich jak m.in. kasety i kasety VHS, karty magnetyczne.
Dyski twarde wykorzystują zapis magnetyczny do przechowywania informacji.
historia magnetyzmu
Między 600 a. DO. i 1599 d. DO. ludzkość odkryła istnienie magnetyt, minerał o właściwościach ferromagnetycznych. W tym samym okresie Chińczycy używali kompasów do kierowania swoją nawigacją.
Przez wieki po odkryciu zjawisk magnetycznych magnetyzm traktowano jako zjawisko niezależne, niezwiązane z elektrycznością. Dziś dzięki badaniom elektromagnetyzm, wiemy, że Zjawiska elektryczne i magnetyczne mają tę samą istotę i razem dają początek falom elektromagnetycznym. Co więcej, dopiero po XVIII wieku magnetyzm zaczął być lepiej rozumiany. W tym okresie badania zaczęto rozwijać ilościowo.
WilliamGilberta był jednym z pierwszych naukowców, którzy badali magnetyzm metodą naukową. Odkrył, że Ziemia zachowuje się jak wielki magnes. Dalsze badania nad magnetyzmem ziemskim przeprowadził Carl Friedrich gaus, autor jednego z równań wspierających elektromagnetyzm. Oprócz tego przeprowadzono kilka eksperymentów przez André Marie Ampere.
W latach 1820-1829 Hans Christian Orsted mam pierwszydowódeksperymentalny który łączył magnetyzm ze zjawiskami elektrycznymi: przypadkowo zauważył, że prąd elektryczny w przewodzie spowodował ruch pobliskiego kompasu. Jego badania pozwoliły na pojawienie się pierwszych znanych silników elektrycznych.
W latach 1830-1839 badania nad magnetyzmem były napędzane przez badania z: Michael Faraday. Wśród jego odkryć i wynalazków znaczenie tworzenia pierwszytransformator, choć dość prymitywny i generator prądu elektrycznego, w oparciu o Indukcja elektromagnetyczna.
Przeze mnie Rafael Helerbrock
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
HELERBROCK, Rafael. „Co to jest magnetyzm?”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-magnetismo.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
