المجال المغناطيسي هو ظاهرة مثيرة جدا للاهتمام.حاليا ، يتم استخدام خصائصه في العديد من المناطق. هل تعرف ما هو مصدر المجال المغناطيسي؟ بعد قراءة المقال ، سوف تتعلم عن ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، سنناقش بعض الحقائق المتعلقة بالمغناطيسية. أولاً ننتقل إلى التاريخ.
المغناطيسية والكهرباء ليست اثنينظواهر مختلفة ، كما كان مخطئا لفترة طويلة. أصبحت علاقتهم واضحة فقط في عام 1820 ، عندما أظهر العالم الدنماركي هانز كريستيان أورستد (1777-1851) أن التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر السلك يصرف إبرة البوصلة. التيار يخلق دائما المجال المغناطيسي. لا يهم أين تتدفق - بين السحابة والأرض في شكل البرق أو في عضلات الجسم.
مرة أخرى في العصور القديمة ، حاول الناس معرفة ماهو مصدر المجال المغناطيسي. وعلاوة على ذلك ، تم تطبيق الاكتشافات التي تمت في الممارسة. لوحظ استخدام المغناطيسية (خاصة لأغراض الملاحة) قبل آلاف السنين من اكتشاف طبيعة الكهرباء ، ووجد تطبيقًا عمليًا. فقط عندما أصبح معروفًا أن المادة تتكون من ذرات ، فقد ثبت أخيرًا أن المغناطيسية والكهرباء مترابطتان. أينما لوحظ المغناطيسية ، يجب أن يكون هناك دائما نوع من التيار الكهربائي. ومع ذلك ، كان هذا الاكتشاف فقط بداية بحث جديد.
ما الذي يحدد مظهر الخواص المغناطيسية؟المواد في غياب أي مصدر طاقة خارجي؟ حركة الإلكترونات التي تنشئ تيارات كهربائية داخل الذرات. سننظر في هذا النوع من المغناطيسية هنا. وصفنا لفترة وجيزة مصدر المجال المغناطيسي دوامة (التيار المتردد).
خاصية جذب الحديد والحديدويلاحظ المواد في الطبيعة في واحدة مثيرة للاهتمام المعدنية. إنه حول المغنتيت ، أحد المركبات الكيميائية للحديد. ربما تم استخدام نوع ما في البوصلات الأولى ، اخترعها الصينيون. مصدر المجال المغناطيسي ليس فقط هذا المعدن. بعض المواد هي أيضا سهلة نسبيا لتوصيل الخصائص الضرورية عمدا. من بينها ، أشهر الحديد والصلب. كل من هذه المواد وغيرها تصبح بسهولة مصدرًا للحقل المغناطيسي.
تشكل عوامل جذب الحديد خاصةالطبقة. يطلق عليهم المغناطيس الدائم. على الرغم من الاسم ، فهي قادرة على الحفاظ على الخصائص الضرورية فقط لفترة محدودة. مغناطيس دائم على شكل شريط يظهر قوة المغناطيسية الأرضية. إذا كان بإمكانه التحرك بحرية ، فإن أحد الطرفين ينتهي دائمًا في اتجاه القطب الشمالي للأرض ، والآخر في اتجاه الجنوب. تسمى نهايتي المغناطيس القطبين الشمالي والجنوبي على التوالي.
يمكن أن يكون المغناطيس أي شكل تقريبا:شريط ، حدوة حصان ، حلقات أو أكثر تعقيدا. يتم استخدامها في الأجهزة الكهربائية. يتم تعيين أقطاب المغناطيس على النحو التالي: N (شمال) و S (جنوب). تحدث عن كيفية تفاعلها.
على عكس الأقطاب المغناطيسية جذب.نحن نعرف هذا من المدرسة. عن طريق سحب بعض المواد الأخرى ، يقوم المغناطيس أولاً بتحويله إلى مغناطيس ضعيف. أقطاب تحمل نفس الاسم تتصدى لبعضها البعض (على الرغم من أن هذا ليس واضحًا مثل الجذب). تجربة المغناطيس والحديد والصلب أنفسهم تصبح المغناطيس ، والحصول على القطبية العكسية. هذا هو السبب في أنهم ينجذبون إليه. ولكن إذا تم تثبيت مغناطيسين متطابقين مع "شحنات" متساوية بالقرب من بعضهما البعض مثل القطبين ، فما الذي سيحدث؟ ستكون القوة البغيضة الملحوظة مساوية لقوة الجاذبية ، والتي تعمل بين قطبين متقابلين مثبتين على مسافة واحدة من بعضهما البعض.
ليس فقط المواد التي تحتوي على الحديد تتأثر المغناطيسية. ومع ذلك ، من الأفضل ملاحظة الظواهر المغناطيسية في المعادن النقية. هذا ، على سبيل المثال ، الحديد والنيكل والكوبالت.
المعادن التي قد تكون المصدرالمجال المغنطيسي ، يتكون من مغناطيس صغير يقع بشكل عشوائي داخل المادة. وهي موجهة بالتساوي فقط في مناطق صغيرة ، تسمى المجالات ، والتي يمكن رؤيتها من خلال المجهر الإلكتروني. في مادة غير ممغنطة - بما أن المجالات نفسها موجهة أيضًا هناك في اتجاهات مختلفة - يكون المجال المغناطيسي صفراً. لذلك ، لا يلاحظ أي خصائص مغناطيسية في هذه الحالة. وبالتالي ، فإن المادة تكتسب الخصائص الضرورية فقط في ظل ظروف معينة.
عملية مغنطة هو أن كل شيءيتم إجبار المجالات على الاصطفاف في اتجاه واحد. عندما يتم تدويرها بشكل صحيح ، أعمالهم تضيف ما يصل. المادة ككل تصبح مصدرا للحقل المغناطيسي. إذا تم تحديد جميع المجالات في اتجاه واحد بالضبط ، فإن المواد تصل إلى الحد الأقصى لقدراتها المغناطيسية. تجدر الإشارة إلى نمط واحد مهم. يعتمد مغنطة المواد في نهاية المطاف على مغنطة المجالات. وهذا بدوره يحدده كيف توجد الذرات الفردية داخل المجالات.
منذ فترة طويلة المجال المغناطيسي للأرض تقاس بدقة ووصفها ، ولكن حتى الآن لم يكن قادرا على شرح كامل. بطريقة مبسطة للغاية ، يمكن تخيلها كما لو كان هناك مغناطيس مسطح بسيط بين القطبين الشمالي والجنوبي الجغرافي. هذا يسبب بعض الآثار الملحوظة. لكن هذا لا يفسر التغيرات غير العادية للغاية في شدة وحتى اتجاه الخطوط المغناطيسية للقوة فوق سطح الأرض ، ولا لماذا كان ترتيب الأقطاب المغناطيسية هو عكس الزمن الحاضر منذ ملايين السنين ، ولا لماذا تتحرك باستمرار ، رغم ببطء. وبالتالي ، كل شيء أكثر تعقيدًا إلى حد ما.
Опишем несколько подробнее ее упрощенный вариант.تخيل في وسط الأرض مغناطيسًا طويلًا مسطحًا سيكون مصدرًا لحقل مغناطيسي. ما الذي يجب أخذه في الاعتبار؟ يجب أن تكون المواد المغناطيسية الموجودة على سطح الكرة الأرضية موجودة بحيث يتحول قطبها الذي يشير إلى الشمال في الاتجاه الذي نسميه شمالًا (في الواقع ، باتجاه القطب الجنوبي لمغناطيس وهمي) ، والقطب الآخر جنوبًا (القطب الشمالي للمغناطيس).
فهم أسباب العمليات المادية المعقدةبعض الصعوبات. من السهل شرح كل من المغناطيسية الأرضية والمغناطيسية لقطع صغيرة من الحديد بافتراض أن خطوط القوة المغناطيسية (تسمى غالبًا خطوط التدفق المغنطيسي) تنبثق من الطرف الشمالي للمغناطيس وتدخل إلى الجنوب. هذا تمثيل تعسفي للغاية ، يُستخدم فقط للراحة ، تمامًا كما يتم استخدام خطوط خطوط الطول والعرض المرسومة على الخريطة. ومع ذلك ، فإنه يساعدنا على فهم مصدر الحقل المغناطيسي للأرض.
خطوط الكهرباء من المغناطيس شقة بسيطة ، ويمرمن قطب إلى آخر وتغطي المغناطيس بأكمله ، فإنها تشكل شيئا مثل الاسطوانة. يتم صد خطوط الطاقة من نفس الاتجاه. يبدأون دائمًا عند قطب من نوع وينتهي عند قطب من نوع آخر ولا يتقاطع أبدًا.
لذلك ، فتحنا موضوع "مصدر المجال المغناطيسي". كما ترون ، هو واسع جدا. درسنا فقط المفاهيم الأساسية المتعلقة بهذا الموضوع.
