Na internetu postoji mnogo tema posvećenih studiji magnetsko polje. Treba napomenuti da se mnogi od njih razlikuju od prosječnog opisa koji postoji u školskim udžbenicima. Moj zadatak je prikupiti i sistematizirati sav slobodno dostupan materijal o magnetskom polju kako bih usredotočio Novo razumijevanje magnetskog polja. Proučavanje magnetskog polja i njegovih svojstava može se provesti raznim tehnikama. Uz pomoć željeznih strugotina, na primjer, kompetentnu analizu proveo je drug Fatyanov na http://fatyf.narod.ru/Addition-list.htm

Uz pomoć kineskopa. Ne znam ime te osobe, ali znam njegov nadimak. On sebe naziva "Vjetar". Kada se magnet dovede do kineskopa, na ekranu se formira "slika saća". Možda mislite da je "mreža" nastavak kineskopa. Ovo je metoda vizualizacije magnetskog polja.

Počeo sam proučavati magnetsko polje uz pomoć ferofluida. To je magnetska tekućina koja maksimalno vizualizira sve suptilnosti magnetskog polja magneta.

Iz članka "što je magnet" saznali smo da je magnet fraktaliziran, t.j. umanjenu kopiju našeg planeta, čija je magnetska geometrija što je moguće identična jednostavnom magnetu. Planet Zemlja je pak kopija onoga od čega je nastala – Sunca. Saznali smo da je magnet vrsta induktivne leće koja u svom volumenu fokusira sva svojstva globalnog magneta planeta Zemlje. Postoji potreba za uvođenjem novih pojmova kojima ćemo opisati svojstva magnetskog polja.

Indukcijski tok je tok koji nastaje na polovima planeta i prolazi kroz nas u geometriji lijevka. Sjeverni pol planeta je ulaz u lijevak, a južni pol planeta je izlaz iz lijevka. Neki znanstvenici ovu struju nazivaju eteričnim vjetrom, govoreći da je "galaktičkog porijekla". Ali ovo nije "eterični vjetar" i bez obzira što je eter, to je "indukcijska rijeka" koja teče od pola do pola. Elektricitet u munji je iste prirode kao i elektricitet koji nastaje interakcijom zavojnice i magneta.

Najbolji način da shvatite što je magnetsko polje - vidjeti ga. Moguće je misliti i stvarati bezbroj teorija, ali sa stajališta razumijevanja fizičke suštine fenomena, to je beskorisno. Mislim da će se svi složiti sa mnom, ako ponovim riječi, ne sjećam se tko, ali suština je da je najbolji kriterij iskustvo. Iskustvo i više iskustva.

Kod kuće jesam jednostavni eksperimenti, ali mi je omogućilo da razumijem mnogo toga. Jednostavan cilindrični magnet... I on ga je uvrtao ovako i onako. Izlio magnetsku tekućinu na to. Košta infekciju, ne miče se. Onda sam se sjetio da sam na nekom forumu pročitao da dva magneta stisnuta istim polovima u zatvorenom prostoru povećavaju temperaturu područja, a obrnuto snižavaju suprotnim polovima. Ako je temperatura posljedica interakcije polja, zašto onda ne bi bila uzrok? Zagrijao sam magnet pomoću "kratkog spoja" od 12 volti i otpornika jednostavno naslonio zagrijani otpornik na magnet. Magnet se zagrijao i magnetska tekućina se najprije počela trzati, a zatim je potpuno postala pokretna. Magnetno polje se pobuđuje temperaturom. Ali kako to, pitao sam se, jer u primerima pišu da temperatura slabi magnetska svojstva magneta. I to je istina, ali ovo "slabljenje" kagbe nadoknađuje se pobuđivanjem magnetskog polja ovog magneta. Drugim riječima, magnetska sila ne nestaje, već se pretvara u silu pobuđenja ovog polja. Izvrsno Sve se okreće i sve se vrti. Ali zašto rotirajuće magnetsko polje ima upravo takvu geometriju rotacije, a ne neku drugu? Na prvi pogled, pokret je kaotičan, ali ako pogledate kroz mikroskop, možete vidjeti da u ovom pokretu sustav je prisutan. Sustav ni na koji način ne pripada magnetu, već ga samo lokalizira. Drugim riječima, magnet se može smatrati energetskom lećom koja fokusira perturbacije u svom volumenu.

Magnetno polje se pobuđuje ne samo povećanjem temperature, već i njezinim smanjenjem. Mislim da bi bilo ispravnije reći da je magnetsko polje pobuđeno temperaturnim gradijentom nego jednim njegovim određenim znakom. Činjenica je da nema vidljivog "restrukturiranja" strukture magnetskog polja. Postoji vizualizacija smetnje koja prolazi kroz područje ovog magnetskog polja. Zamislite perturbaciju koja izvire Sjeverni pol prema jugu kroz cijeli volumen planeta. Dakle, magnetsko polje magneta = lokalni dio ovog globalnog toka. Da li razumiješ? Međutim, nisam siguran koja konkretna tema...Ali činjenica je da je nit. I nema jedan potok, nego dva. Prvi je vanjski, a drugi je unutar njega i zajedno s prvim se kreće, ali rotira u suprotnom smjeru. Magnetno polje je pobuđeno zbog gradijenta temperature. Ali opet iskrivljujemo suštinu kada kažemo "magnetsko polje je pobuđeno". Činjenica je da je već u uzbuđenom stanju. Kada primijenimo temperaturni gradijent, izobličavamo ovu pobudu u stanje neravnoteže. Oni. razumijemo da je proces uzbude stalan proces u kojem se nalazi magnetsko polje magneta. Gradijent iskrivljuje parametre ovog procesa na način da optički uočavamo razliku između njegove normalne pobude i pobuđenosti uzrokovane gradijentom.

Ali zašto je magnetsko polje magneta nepomično u stacionarnom stanju? NE, ona je također pokretna, ali je u odnosu na pokretne referentne okvire, na primjer mi, nepomična. Mi se krećemo u prostoru s ovom perturbacijom Ra i čini nam se da se kreće. Temperatura koju primjenjujemo na magnet stvara neku vrstu lokalne neravnoteže u ovom sustavu koji se može fokusirati. U prostornoj rešetki, koja je struktura saća, pojavljuje se određena nestabilnost. Uostalom, pčele ne grade svoje kućice od nule, već se svojim građevinskim materijalom drže oko strukture prostora. Stoga, na temelju čisto eksperimentalnih zapažanja, zaključujem da je magnetsko polje jednostavnog magneta potencijalni sustav lokalne neravnoteže rešetke prostora, u kojem, kao što ste možda pretpostavili, nema mjesta za atome i molekule u kojima nema Temperatura je poput "ključa za paljenje" u ovom lokalnom sustavu, uključuje neravnotežu. U ovaj trenutak Pažljivo proučavam metode i sredstva za upravljanje ovom neravnotežom.

Što je magnetsko polje i po čemu se razlikuje od elektromagnetskog polja?

Što je torzijsko ili energetsko-informacijsko polje?

Sve je to jedno te isto, ali lokalizirano različitim metodama.

Snaga struje - postoji plus i odbojna sila,

napetost je minus i sila privlačenja,

kratki spoj, ili recimo lokalna neravnoteža rešetke - postoji otpor tom međusobnom prodiranju. Ili međuprožimanje oca, sina i svetog duha. Prisjetimo se da je metafora "Adam i Eva" staro shvaćanje X i YG kromosoma. Jer razumijevanje novoga je novo razumijevanje starog. "Snaga" - vihor koji izvire iz Ra koji se neprestano okreće, ostavljajući za sobom informacijsko tkanje samog sebe. Napetost je još jedan vrtlog, ali unutar glavnog vrtloga Ra i kreće se zajedno s njim. Vizualno se to može predstaviti kao ljuska, čiji se rast odvija u smjeru dviju spirala. Prvi je vanjski, drugi unutarnji. Ili jedan unutar sebe i u smjeru kazaljke na satu, a drugi izvan sebe i suprotno od kazaljke na satu. Kada se dva vrtloga međusobno prožimaju, formiraju strukturu, sličnu slojevima Jupitera, koji se kreću u različite strane. Ostaje razumjeti mehanizam tog međusobnog prožimanja i sustav koji se formira.

Okvirni zadaci za 2015. godinu

1. Pronađite metode i sredstva kontrole neravnoteže.

2. Identificirajte materijale koji najviše utječu na neravnotežu sustava. Nađite ovisnost o stanju materijala prema tablici 11 djeteta.

3. Ako je svako živo biće, u svojoj biti, ista lokalizirana neravnoteža, onda se to mora "vidjeti". Drugim riječima, potrebno je pronaći metodu za fiksiranje osobe u drugim frekvencijskim spektrima.

4. Glavni zadatak je vizualizirati nebiološke spektre frekvencija u kojima se odvija kontinuirani proces ljudskog stvaranja. Primjerice, uz pomoć alata za napredak analiziramo frekvencijske spektre koji nisu uključeni u biološki spektar ljudskih osjećaja. Ali mi ih samo registriramo, ali ih ne možemo "realizirati". Stoga ne vidimo dalje nego što naša osjetila mogu shvatiti. Evo mog glavnog cilja za 2015. Pronađite tehniku ​​za tehničku svijest o nebiološkom frekvencijskom spektru kako biste vidjeli informacijsku osnovu osobe. Oni. zapravo, njegova duša.

Posebna vrsta proučavanja je magnetsko polje u kretanju. Izlijemo li ferofluid na magnet, on će zauzeti volumen magnetskog polja i bit će nepomičan. Ipak, treba provjeriti iskustvo "Veteroka" gdje je magnet donio na ekran monitora. Postoji pretpostavka da je magnetsko polje već u pobuđenom stanju, ali ga volumen tekuće kagbe sputava u stacionarnom stanju. Ali još nisam provjerio.

Magnetno polje se može generirati primjenom temperature na magnet ili stavljanjem magneta u indukcijsku zavojnicu. Treba napomenuti da se tekućina pobuđuje samo pri određenom prostornom položaju magneta unutar zavojnice, čineći određeni kut u odnosu na os zavojnice, što se može empirijski pronaći.

Napravio sam desetke eksperimenata s kretanjem ferofluida i postavio sam sebi ciljeve:

1. Otkriti geometriju gibanja fluida.

2. Identificirajte parametre koji utječu na geometriju ovog kretanja.

3. Koje je mjesto kretanja fluida u globalnom kretanju planeta Zemlje.

4. Ovisi li prostorni položaj magneta i geometrija kretanja koju on postiže.

5. Zašto "trake"?

6. Zašto se vrpce uvijaju

7. Što određuje vektor uvijanja traka

8. Zašto se češeri pomiču samo pomoću čvorova, koji su vrhovi saća, a uvijek se uvijaju samo tri susjedne vrpce.

9. Zašto do pomaka čunjeva dolazi naglo, nakon postizanja određenog "okretanja" u čvorovima?

10. Zašto je veličina čunjeva proporcionalna volumenu i masi tekućine izlivene na magnet

11. Zašto je konus podijeljen u dva različita sektora.

12. Koje je mjesto tog "razdvajanja" u smislu interakcije između polova planeta.

13. Kako geometrija gibanja fluida ovisi o dobu dana, godišnjem dobu, sunčevoj aktivnosti, namjeri eksperimentatora, tlaku i dodatnim gradijentima. Na primjer, oštra promjena "hladno vruće"

14. Zašto geometrija čunjeva identična s geometrijom Varji- posebno oružje bogova koji se vraćaju?

15. Postoje li u arhivi specijalnih službi 5 automatskih oružja podaci o namjeni, dostupnosti ili skladištenju uzoraka ove vrste oružja.

16. Što o tim čunjevima govore utrošene smočnice znanja raznih tajnih organizacija i je li geometrija čunjeva povezana s Davidovom zvijezdom, čija je bit istovjetnost geometrije čunjeva. (Masoni, Židovi, Vatikani i druge nedosljedne formacije).

17. Zašto među čunjevima uvijek postoji vođa. Oni. stožac s "krunom" na vrhu, koji "organizira" kretnje 5,6,7 čunjeva oko sebe.

konus u trenutku pomaka. kreten. "... samo pomicanjem slova "G" doći ću do njega "...

To je polje sile koje djeluje na električne naboje i na tijela koja su u gibanju i imaju magnetski moment, bez obzira na stanje njihova gibanja. Magnetsko polje je dio elektromagnetskog polja.

Struja nabijenih čestica ili magnetski momenti elektrona u atomima stvaraju magnetsko polje. Također, magnetsko polje nastaje kao rezultat određenih vremenskih promjena u električnom polju.

Vektor indukcije magnetskog polja B je glavna karakteristika snage magnetskog polja. U matematici je B = B (X,Y,Z) definirano kao vektorsko polje. Ovaj koncept služi za definiranje i specificiranje fizičkog magnetskog polja. U znanosti se vektor magnetske indukcije često jednostavno, ukratko, naziva magnetsko polje. Očito, takva aplikacija omogućuje slobodno tumačenje ovog koncepta.

Druga karakteristika magnetskog polja struje je vektorski potencijal.

Često se u znanstvenoj literaturi nalazi da kao glavna karakteristika magnetskog polja, u nedostatku magnetskog medija (vakuma), razmatra se vektor jakosti magnetskog polja. Formalno, ova situacija je sasvim prihvatljiva, budući da se u vakuumu vektor jakosti magnetskog polja H i vektor magnetske indukcije B podudaraju. Istodobno, vektor jakosti magnetskog polja u magnetskom mediju nije ispunjen istim fizičkim značenjem, već je sekundarna veličina. Na temelju toga, uz formalnu jednakost ovih pristupa za vakuum, sustavno gledište razmatra vektor magnetske indukcije glavna karakteristika trenutnog magnetskog polja.

Magnetno polje je, naravno, posebna vrsta materije. Uz pomoć ove materije, postoji interakcija između posjedovanja magnetskog momenta i kretanja nabijenih čestica ili tijela.

Posebna teorija relativnosti promatra magnetska polja kao posljedicu postojanja samih električnih polja.

Zajedno, magnetsko i električno polje tvore elektromagnetno polje. Manifestacije elektromagnetskog polja su svjetlost i elektromagnetski valovi.

Kvantna teorija magnetskog polja razmatra magnetsku interakciju kao poseban slučaj elektromagnetske interakcije. Nosi ga bozon bez mase. Bozon je foton – čestica koja se može predstaviti kao kvantna pobuda elektromagnetskog polja.

Magnetno polje nastaje ili strujom nabijenih čestica, ili električnim poljem koje se transformira u vremenskom prostoru, ili intrinzičnim magnetskim momentima čestica. Magnetski momenti čestica za jednoliku percepciju formalno se svode na električne struje.

Proračun vrijednosti magnetskog polja.

Jednostavni slučajevi nam omogućuju da izračunamo vrijednosti magnetskog polja vodiča sa strujom prema Biot-Savart-Laplaceovom zakonu ili pomoću teorema o cirkulaciji. Na isti način, vrijednost magnetskog polja može se pronaći i za struju proizvoljno raspoređenu u volumenu ili prostoru. Očito, ovi zakoni su primjenjivi za konstantna ili relativno sporo promjenjiva magnetska i električna polja. Odnosno u slučajevima prisutnosti magnetostatika. Više teški slučajevi zahtijevaju izračun vrijednosti struja magnetskog polja prema Maxwellovim jednadžbama.

Manifestacija prisutnosti magnetskog polja.

Glavna manifestacija magnetskog polja je djelovanje na magnetske momente čestica i tijela, na nabijene čestice u kretanju. Lorentzova sila naziva se sila koja djeluje na električki nabijenu česticu koja se kreće u magnetskom polju. Ova sila ima stalan okomit smjer na vektore v i B. Također ima proporcionalnu vrijednost naboju čestice q, komponenti brzine v, koja je okomita na smjer vektora magnetskog polja B, i veličina koja izražava indukciju magnetskog polja B. Lorentzova sila prema Međunarodnom sustavu jedinica ima ovaj izraz: F=q, u CGS sustavu jedinica: F=q/c

Vektorski proizvod prikazan je u uglastim zagradama.

Kao rezultat utjecaja Lorentzove sile na nabijene čestice koje se kreću duž vodiča, magnetsko polje može djelovati i na vodič kroz koji teče struja. Amperska sila je sila koja djeluje na vodič kroz koji teče struja. Komponente ove sile su sile koje djeluju na pojedine naboje koji se kreću unutar vodiča.

Fenomen međudjelovanja dvaju magneta.

Fenomen magnetskog polja u kojem se možemo susresti Svakidašnjica, naziva se interakcija dvaju magneta. Izražava se u odbijanju identičnih polova jedan od drugog i privlačenju suprotnih polova. S formalne točke gledišta, opisivanje interakcije između dva magneta kao interakcije dvaju monopola je prilično korisna, izvediva i zgodna ideja. Ujedno, detaljna analiza pokazuje da u stvarnosti ovo nije potpuno ispravan opis fenomena. Glavno pitanje bez odgovora u takvom modelu je zašto se monopoli ne mogu odvojiti. Zapravo, eksperimentalno je dokazano da bilo koje izolirano tijelo nema magnetski naboj. Također, ovaj model se ne može primijeniti na magnetsko polje stvoreno makroskopskom strujom.

S naše točke gledišta, ispravno je pretpostaviti da sila koja djeluje na magnetski dipol koji se nalazi u nehomogenom polju teži da ga okrene na takav način da magnetski moment dipola ima isti smjer kao i magnetsko polje. Međutim, nema magneta koji su podložni ukupnoj sili jednolična struja magnetskog polja. Sila koja djeluje na magnetski dipol s magnetskim momentom m izražava se sljedećom formulom:

.

Sila koja djeluje na magnet iz nehomogenog magnetskog polja izražava se kao zbroj svih sila koje su određene ovom formulom i koje djeluju na elementarne dipole koji čine magnet.

Elektromagnetska indukcija.

U slučaju promjene vremena protoka vektora magnetske indukcije kroz zatvoreni krug, u tom krugu nastaje EMF elektromagnetske indukcije. Ako je krug nepomičan, stvara ga vrtložno električno polje, koje nastaje kao rezultat promjene magnetskog polja tijekom vremena. Kada se magnetsko polje ne mijenja s vremenom i nema promjene u fluksu zbog pomicanja petlje vodiča, tada se EMF generira Lorentzovom silom.

O magnetskom polju još se sjećamo iz škole, to je ono što je, "iskače" u sjećanjima ne svima. Osvježimo ono što smo prošli, a možda i nešto novo, korisno i zanimljivo.

Određivanje magnetskog polja

Magnetsko polje je polje sile koje djeluje na električne naboje (čestice) koji se kreću. Zbog ovog polja sile predmeti se međusobno privlače. Postoje dvije vrste magnetskih polja:

1. Gravitacijski - nastaje isključivo u blizini elementarnih čestica i viruetsya u svojoj snazi ​​na temelju značajki i strukture tih čestica.
2. Dinamički, proizvedeni u objektima s pokretnim električnim nabojima (predajnici struje, magnetizirane tvari).

Po prvi put oznaku magnetskog polja uveo je M. Faraday 1845. godine, iako je njegovo značenje bilo pomalo pogrešno, budući da se vjerovalo da se i električni i magnetski učinci i interakcije temelje na istom materijalnom polju. Kasnije, 1873., D. Maxwell je "predstavio" kvantnu teoriju, u kojoj su se ti koncepti počeli odvajati, a prethodno izvedeno polje sila nazvano je elektromagnetno polje.

Kako se pojavljuje magnetsko polje?

Ljudsko oko ne opaža magnetska polja različite stavke, a to mogu popraviti samo posebni senzori. Izvor pojave polja magnetske sile u mikroskopskoj skali je kretanje magnetiziranih (nabijenih) mikročestica, a to su:

• ioni;
• elektroni;
• protona.

Njihovo kretanje nastaje zbog spin magnetskog momenta, koji je prisutan u svakoj mikročestici.

Magnetno polje, gdje se može naći?

Koliko god to čudno zvučalo, ali gotovo svi objekti oko nas imaju svoje magnetsko polje. Iako u konceptu mnogih, samo kamenčić koji se zove magnet ima magnetsko polje, koje privlači željezne predmete na sebe. Zapravo, sila privlačenja je u svim objektima, ona se manifestira samo u nižoj valentnosti.

Također treba pojasniti da se polje sile, zvano magnetsko, pojavljuje samo pod uvjetom da se električni naboji ili tijela kreću.

Nepokretni naboji imaju polje električne sile (može biti i u pokretnim nabojima). Ispada da su izvori magnetskog polja:

• trajni magneti;
• mobilne naknade.

Magnetno polje- ovo je materijalni medij kroz koji se vrši interakcija između vodiča sa strujnim ili pokretnim nabojima.

Svojstva magnetskog polja:

Karakteristike magnetskog polja:

Za proučavanje magnetskog polja koristi se ispitni krug sa strujom. Mala je, a struja u njoj je mnogo manja od struje u vodiču koji stvara magnetsko polje. Na suprotnim stranama strujnog kruga sa strane magnetskog polja djeluju sile jednake po veličini, ali usmjerene u suprotnim smjerovima, budući da smjer sile ovisi o smjeru struje. Točke primjene ovih sila ne leže na jednoj pravoj liniji. Takve sile se nazivaju par sila. Kao rezultat djelovanja para sila, kontura se ne može pomaknuti naprijed, rotira se oko svoje osi. Karakterizirano je rotacijsko djelovanje zakretni moment.

, gdje l–krak para sila(udaljenost između točaka primjene sila).

S povećanjem struje u ispitnom krugu ili krugu, moment para sila će se proporcionalno povećati. Omjer maksimalnog momenta sila koje djeluju na strujni krug prema veličini struje u krugu i površini kruga je konstantna vrijednost za danu točku polja. To se zove magnetska indukcija.

, gdje
-magnetski moment krugovi sa strujom.

jedinica mjere magnetska indukcija - Tesla [T].

Magnetski moment strujnog kruga- vektorska veličina čiji smjer ovisi o smjeru struje u strujnom krugu i određen je pravilo desnog vijka: stisnite desnu ruku u šaku, uperite četiri prsta u smjeru struje u strujnom krugu, zatim palac pokazat će smjer vektora magnetskog momenta. Vektor magnetskog momenta uvijek je okomit na ravninu konture.

Iza smjer vektora magnetske indukcije uzeti smjer vektora magnetskog momenta kruga orijentiranog u magnetskom polju.

Linija magnetske indukcije- pravac, tangenta na koju se u svakoj točki poklapa sa smjerom vektora magnetske indukcije. Linije magnetske indukcije su uvijek zatvorene, nikada se ne sijeku. Linije magnetske indukcije ravnog vodiča sa strujom imaju oblik krugova koji se nalaze u ravnini okomitoj na vodič. Smjer linija magnetske indukcije određen je pravilom desnog vijka. Linije magnetske indukcije kružne struje(zavojnica sa strujom) također imaju oblik krugova. Svaki element zavojnice je dugačak
može se smatrati ravnim vodičem koji stvara vlastito magnetsko polje. Za magnetska polja je ispunjen princip superpozicije (nezavisnog zbrajanja). Ukupni vektor magnetske indukcije kružne struje određuje se kao rezultat zbrajanja ovih polja u središtu zavojnice prema pravilu desnog vijka.

Ako su veličina i smjer vektora magnetske indukcije jednaki u svakoj točki u prostoru, tada se magnetsko polje naziva homogena. Ako se veličina i smjer vektora magnetske indukcije u svakoj točki ne mijenjaju tijekom vremena, tada se takvo polje naziva trajna.

Vrijednost magnetska indukcija u bilo kojoj točki polja izravno je proporcionalna jakosti struje u vodiču koja stvara polje, obrnuto je proporcionalna udaljenosti od vodiča do određene točke u polju, ovisi o svojstvima medija i obliku medija. vodič koji stvara polje.

, gdje
UKLJUČENO 2 ; H/m je vakuumska magnetska konstanta,

-relativna magnetska permeabilnost medija,

-apsolutna magnetska permeabilnost medija.

Ovisno o veličini magnetske permeabilnosti, sve tvari se dijele u tri razreda:

S povećanjem apsolutne propusnosti medija raste i magnetska indukcija u danoj točki polja. Omjer magnetske indukcije i apsolutne magnetske permeabilnosti medija je konstantna vrijednost za danu točku polia, e se naziva napetost.

.

Vektori napetosti i magnetske indukcije podudaraju se u smjeru. Jačina magnetskog polja ne ovisi o svojstvima medija.

Snaga pojačala- sila kojom magnetsko polje djeluje na vodič sa strujom.

Gdje l- duljina vodiča, - kut između vektora magnetske indukcije i smjera struje.

Smjer Amperove sile određen je pravilo lijeve ruke: lijeva ruka je postavljena tako da komponenta vektora magnetske indukcije, okomito na vodič, ulazi u dlan, četiri ispružena prsta usmjeriti duž struje, zatim će palac savijen za 90 0 ukazati na smjer Amperove sile.

Rezultat djelovanja Amperove sile je kretanje vodiča u zadanom smjeru.

E ako = 90 0 , tada je F=max, ako = 0 0 , tada je F= 0.

Lorentzova sila- sila magnetskog polja na naboj koji se kreće.

, gdje je q naboj, v je brzina njegovog kretanja, - kut između vektora napetosti i brzine.

Lorentzova sila je uvijek okomita na vektore magnetske indukcije i brzine. Smjer je određen prema pravilo lijeve ruke(prsti - o kretanju pozitivnog naboja). Ako je smjer brzine čestice okomit na linije magnetske indukcije jednolikog magnetskog polja, tada se čestica giba po kružnici bez promjene kinetičke energije.

Budući da smjer Lorentzove sile ovisi o predznaku naboja, koristi se za razdvajanje naboja.

magnetski tok- vrijednost jednaka broju linija magnetske indukcije koje prolaze kroz bilo koje područje koje se nalazi okomito na linije magnetske indukcije.

, gdje - kut između magnetske indukcije i normale (okomite) na područje S.

jedinica mjere– Weber [Wb].

Metode za mjerenje magnetskog toka:

Promjena orijentacije mjesta u magnetskom polju (promjena kuta)

Promjena područja konture smještene u magnetskom polju

Promjena jačine struje koja stvara magnetsko polje

Promjena udaljenosti konture od izvora magnetskog polja

Promjena magnetskih svojstava medija.

F Araday je zabilježio električnu struju u krugu koji nije sadržavao izvor, ali se nalazio pored drugog kruga koji sadrži izvor. Štoviše, struja u primarnom krugu nastala je u sljedećim slučajevima: s bilo kojom promjenom struje u krugu A, s relativnim kretanjem krugova, s uvođenjem željezne šipke u krug A, s pomicanjem trajnog magneta u odnosu na krug B. Usmjereno kretanje slobodnih naboja (struje) događa se samo u električnom polju. To znači da promjenjivo magnetsko polje stvara električno polje, koje pokreće slobodne naboje vodiča. Ovo električno polje naziva se inducirano ili vrtlog.

Razlike između vrtložnog električnog polja i elektrostatičkog:

Izvor vrtložnog polja je promjenjivo magnetsko polje.

Linije jakosti vrtložnog polja su zatvorene.

Rad koji ovo polje izvrši za pomicanje naboja duž zatvorenog kruga nije jednak nuli.

Energetska karakteristika vrtlog polja nije potencijal, nego EMF indukcija- vrijednost jednaka radu vanjskih sila (sila neelektrostatičkog porijekla) pri kretanju jedinice naboja po zatvorenom krugu.

.Mjereno u voltima[U].

Vrtložno električno polje nastaje svakom promjenom magnetskog polja, bez obzira postoji li vodljiva zatvorena petlja ili ne. Kontura omogućuje samo detekciju vrtložnog električnog polja.

Elektromagnetska indukcija- to je pojava EMF indukcije u zatvorenom krugu s bilo kojom promjenom magnetskog toka kroz njegovu površinu.

EMF indukcije u zatvorenom krugu stvara induktivnu struju.

.

Smjer indukcijske struje određeno od Lenzovo pravilo: indukcijska struja ima takav smjer da se njome stvoreno magnetsko polje suprotstavlja svakoj promjeni magnetskog toka koji je generirao ovu struju.

Faradayev zakon za elektromagnetsku indukciju: EMF indukcije u zatvorenoj petlji izravno je proporcionalan brzini promjene magnetskog toka kroz površinu omeđenu petljom.

T okie foucault- vrtložne indukcijske struje koje se javljaju u velikim vodičima smještenim u promjenjivom magnetskom polju. Otpor takvog vodiča je mali, budući da ima veliki presjek S, pa Foucaultove struje mogu biti velike veličine, zbog čega se vodič zagrijava.

samoindukcija- to je pojava EMF indukcije u vodiču kada se u njemu promijeni jakost struje.

Provodnik sa strujom stvara magnetsko polje. Magnetska indukcija ovisi o jakosti struje, stoga i vlastiti magnetski tok ovisi o jakosti struje.

, gdje je L koeficijent proporcionalnosti, induktivnost.

jedinica mjere induktivitet - Henry [H].

Induktivnost vodič ovisi o njegovoj veličini, obliku i magnetskoj propusnosti medija.

Induktivnost raste s duljinom vodiča, induktivitet zavojnice je veći od induktiviteta ravnog vodiča iste duljine, induktivitet zavojnice (vodiča s velikim brojem zavoja) veći je od induktiviteta jednog zavoja , induktivnost zavojnice se povećava ako se u nju umetne željezna šipka.

Faradayev zakon za samoindukciju:
.

EMF samoindukcija izravno proporcionalan brzini promjene struje.

EMF samoindukcija generira samoindukcijsku struju, koja uvijek sprječava bilo kakvu promjenu struje u krugu, odnosno ako se struja povećava, struja samoindukcije usmjerava se u suprotnom smjeru, kada se struja u krugu smanjuje, samoindukcijska struja se usmjerava u suprotnom smjeru. indukcijska struja usmjerena je u istom smjeru. Što je induktivnost zavojnice veća, to se u njoj javlja više samoinduktivnog EMF-a.

Energija magnetskog polja jednaka je radu koji struja obavlja kako bi prevladala EMF samoindukcije tijekom vremena dok struja ne poraste od nule do maksimalne vrijednosti.

.

Elektromagnetske vibracije- to su periodične promjene naboja, jakosti struje i svih karakteristika električnih i magnetskih polja.

Električni oscilatorni sustav(oscilatorni krug) sastoji se od kondenzatora i induktora.

Uvjeti za nastanak vibracija:

Sustav se mora izvesti iz ravnoteže; za to se kondenzatoru prenosi naboj. Energija električnog polja nabijenog kondenzatora:

.

Sustav se mora vratiti u stanje ravnoteže. Pod utjecajem električnog polja naboj prelazi s jedne ploče kondenzatora na drugu, odnosno u krugu nastaje električna struja koja teče kroz zavojnicu. S povećanjem struje u induktoru nastaje EMF samoindukcije, struja samoindukcije je usmjerena u suprotnom smjeru. Kada se struja u zavojnici smanji, struja samoindukcije usmjerava se u istom smjeru. Dakle, struja samoindukcije nastoji vratiti sustav u stanje ravnoteže.

Električni otpor kruga mora biti mali.

Idealan oscilatorni krug nema otpora. Oscilacije u njemu nazivaju se besplatno.

Za bilo koji električni krug ispunjen je Ohmov zakon prema kojem je EMF koji djeluje u krugu jednak zbroju napona u svim dijelovima kruga. U oscilatornom krugu nema izvora struje, ali u induktoru nastaje samoindukcijski EMF, koji je jednak naponu na kondenzatoru.

Zaključak: naboj kondenzatora se mijenja prema harmonijskom zakonu.

Napon kondenzatora:
.

Struja petlje:
.

Vrijednost
- amplituda jačine struje.

Razlika od naplate dalje
.

Period slobodnih oscilacija u krugu:

Energija električnog polja kondenzatora:

Energija magnetskog polja zavojnice:

Energije električnog i magnetskog polja mijenjaju se prema harmonijskom zakonu, ali su faze njihovih titranja različite: kada je energija električnog polja najveća, energija magnetskog polja je nula.

Ukupna energija oscilatornog sustava:
.

U idealna kontura ukupna energija se ne mijenja.

U procesu titranja energija električnog polja potpuno se pretvara u energiju magnetskog polja i obrnuto. To znači da je energija u bilo kojem trenutku jednaka ili maksimalnoj energiji električnog polja, ili maksimalnoj energiji magnetskog polja.

Pravi oscilatorni krug sadrži otpor. Oscilacije u njemu nazivaju se blijedeći.

Ohmov zakon ima oblik:

Pod uvjetom da je prigušenje malo (kvadrat frekvencije prirodnog titranja mnogo je veći od kvadrata koeficijenta prigušenja), logaritamski dekrement prigušenja:

S jakim prigušenjem (kvadrat prirodne frekvencije titranja manji je od kvadrata koeficijenta titranja):

Ova jednadžba opisuje proces pražnjenja kondenzatora preko otpornika. U nedostatku induktivnosti neće doći do oscilacija. Prema ovom zakonu mijenja se i napon na pločama kondenzatora.

ukupna energija u stvarnom strujnom krugu, on se smanjuje, jer se toplina oslobađa na otporu R kada struja prolazi.

proces tranzicije- proces koji se događa u električnim krugovima tijekom prijelaza s jednog načina rada na drugi. Procijenjeno vrijeme ( ), tijekom kojeg će se parametar koji karakterizira prijelazni proces promijeniti u e puta.

Za krug s kondenzatorom i otpornikom:
.

Maxwellova teorija elektromagnetskog polja:

1 pozicija:

Svako izmjenično električno polje stvara vrtložno magnetsko polje. Izmjenično električno polje Maxwell je nazvao struja pomaka, budući da ono, poput obične struje, inducira magnetsko polje.

Za detekciju struje pomaka uzima se u obzir prolaz struje kroz sustav, koji uključuje kondenzator s dielektrikom.

Gustoća struje pristranosti:
. Gustoća struje usmjerena je u smjeru promjene intenziteta.

Maxwellova prva jednadžba:
- vrtložno magnetsko polje nastaje i strujama vodljivosti (pomičući električni naboji) i strujama pomaka (izmjeničnim električnim poljem E).

2 pozicija:

Svako izmjenično magnetsko polje stvara vrtložno električno polje – osnovni zakon elektromagnetske indukcije.

Maxwellova druga jednadžba:
- povezuje brzinu promjene magnetskog toka kroz bilo koju površinu i cirkulaciju vektora jakosti električnog polja koja nastaje u ovom slučaju.

Svaki vodič sa strujom stvara magnetsko polje u prostoru. Ako je struja konstantna (ne mijenja se tijekom vremena), tada je i povezano magnetsko polje konstantno. Promjenjiva struja stvara promjenjivo magnetsko polje. Unutar vodiča kroz koji teče struja nalazi se električno polje. Stoga promjenjivo električno polje stvara promjenjivo magnetsko polje.

Magnetsko polje je vrtložno, budući da su linije magnetske indukcije uvijek zatvorene. Veličina jakosti magnetskog polja H proporcionalna je brzini promjene jakosti električnog polja . Smjer vektora magnetskog polja povezana s promjenom jakosti električnog polja pravilo desnog vijka: stisnite desnu ruku u šaku, palac usmjerite u smjeru promjene jakosti električnog polja, tada će savijena 4 prsta pokazati smjer linija jačine magnetskog polja.

Svako promjenjivo magnetsko polje stvara vrtložno električno polje, čije su linije jakosti zatvorene i smještene u ravnini okomitoj na jakost magnetskog polja.

Veličina intenziteta E vrtlog električnog polja ovisi o brzini promjene magnetskog polja . Smjer vektora E povezan je sa smjerom promjene magnetskog polja H po pravilu lijevog vijka: stisnuti lijevu ruku u šaku, palac usmjeriti u smjeru promjene magnetskog polja, savijen četiri prsta pokazat će smjer linija vrtložnog električnog polja.

Skup vrtložnih električnih i magnetskih polja povezanih jedno s drugim predstavljaju elektromagnetsko polje. Elektromagnetsko polje ne ostaje na mjestu nastanka, već se širi u prostoru u obliku poprečnog elektromagnetskog vala.

elektromagnetski val- to je raspodjela u prostoru vrtložnih električnih i magnetskih polja povezanih jedno s drugim.

Uvjet za nastanak elektromagnetskog vala- kretanje naboja s ubrzanjem.

Jednadžba elektromagnetskog vala:

- ciklička frekvencija elektromagnetskih oscilacija

t je vrijeme od početka oscilacija

l je udaljenost od izvora valova do zadane točke u prostoru

- brzina širenja valova

Vrijeme koje je potrebno valu da putuje od izvora do određene točke.

Vektori E i H u elektromagnetskom valu okomiti su jedan na drugi i na brzinu širenja vala.

Izvor elektromagnetskih valova- vodiči kroz koje teku brzo izmjenične struje (makroemiteri), kao i pobuđeni atomi i molekule (mikroemiteri). Što je viša frekvencija titranja, to se bolje emitiraju elektromagnetski valovi u prostoru.

Svojstva elektromagnetskih valova:

Svi elektromagnetski valovi poprečno

U homogenom mediju, elektromagnetski valovi širiti konstantnom brzinom, što ovisi o svojstvima okoliša:

- relativna permitivnost medija

je dielektrična konstanta vakuuma,
F/m, Cl 2 /nm 2

- relativna magnetska permeabilnost medija

- magnetska konstanta vakuuma,
UKLJUČENO 2 ; H/m

Elektromagnetski valovi reflektirano od prepreka, apsorbirano, raspršeno, lomljeno, polarizirano, difrakirano, interferirano.

Volumetrijska gustoća energije elektromagnetsko polje sastoji se od volumetrijskih gustoća energije električnog i magnetskog polja:

Gustoća toka energije valova - intenzitet valova:

-Umov-Poyntingov vektor.

Svi elektromagnetski valovi su raspoređeni u nizu frekvencija ili valnih duljina (
). Ovaj red je skala elektromagnetskih valova.

Niskofrekventne vibracije. 0 - 10 4 Hz. Dobiva se od generatora. Ne zrače dobro.

Radio valovi. 10 4 - 10 13 Hz. Zračuju čvrsti vodiči, kroz koje prolaze brzo naizmjenične struje.

Infracrveno zračenje- valovi koje emitiraju sva tijela na temperaturama iznad 0 K, zbog unutaratomskih i intramolekularnih procesa.

vidljivo svjetlo- valovi koji djeluju na oko, uzrokujući vizualni osjet. 380-760 nm

Ultraljubičasto zračenje. 10 - 380 nm. Vidljivo svjetlo i UV nastaju kada se mijenja gibanje elektrona u vanjskim omotačima atoma.

rendgensko zračenje. 80 - 10 -5 nm. Javlja se kada se mijenja gibanje elektrona u unutarnjim ljuskama atoma.

Gama zračenje. Javlja se tijekom raspada atomskih jezgri.

Magnetno polje je poseban oblik materija koju stvaraju magneti, vodiči sa strujom (pokreću nabijene čestice) i koja se može detektirati interakcijom magneta, vodiča sa strujom (pomiču nabijene čestice).

Oerstedovo iskustvo

Prvi pokusi (izvedeni 1820.), koji su pokazali da između električnih i magnetske pojave postoji duboka povezanost, bili su eksperimenti danskog fizičara H. Oersteda.

Magnetska igla koja se nalazi u blizini vodiča zakreće se pod određenim kutom kada se struja uključi u vodič. Kada se krug otvori, strelica se vraća u prvobitni položaj.

Iz iskustva G. Oersteda proizlazi da oko ovog vodiča postoji magnetsko polje.

Amperovo iskustvo
Dva paralelna vodiča, kroz koja teče električna struja, međusobno djeluju: privlače se ako su struje u istom smjeru, a odbijaju se ako su struje u suprotnom smjeru. To je zbog interakcije magnetskih polja koja nastaju oko vodiča.

Svojstva magnetskog polja

1. Materijalno, t.j. postoji neovisno o nama i našem znanju o tome.

2. Stvoreni od magneta, vodiča sa strujom (pokreću nabijene čestice)

3. Detektira interakcijom magneta, vodiča sa strujom (pomiču nabijene čestice)

4. Djeluje na magnete, vodiče strujom (pokreću nabijene čestice) određenom silom

5. U prirodi nema magnetskih naboja. Ne možete odvojiti sjeverni i južni pol i dobiti tijelo s jednim polom.

6. Razlog zašto tijela imaju magnetska svojstva pronašao je francuski znanstvenik Ampère. Ampere je iznio zaključak da su magnetska svojstva bilo kojeg tijela određena zatvorenim električnim strujama unutar njega.

Te struje predstavljaju kretanje elektrona po orbitama u atomu.

Ako su ravnine u kojima te struje kruže nasumično smještene jedna u odnosu na drugu zbog toplinskog gibanja molekula koje čine tijelo, tada su njihove interakcije međusobno kompenzirane i tijelo ne pokazuje nikakva magnetska svojstva.

I obrnuto: ako su ravnine u kojima se rotiraju elektroni međusobno paralelne i smjerovi normala na te ravnine se poklapaju, tada takve tvari pojačavaju vanjsko magnetsko polje.

7. Magnetske sile djeluju u magnetskom polju uzduž određenim područjima koje se nazivaju magnetske linije sile. Uz njihovu pomoć možete jednostavno i jasno prikazati magnetsko polje u određenom slučaju.

Kako bismo što preciznije prikazali magnetsko polje, dogovorili smo se da na onim mjestima gdje je polje jače, prikažemo gušće smještene linije sile, t.j. bliži prijatelj prijatelju. I obrnuto, na mjestima gdje je polje slabije, linije polja se prikazuju u manjem broju, t.j. rjeđe locirani.

8. Magnetsko polje karakterizira vektor magnetske indukcije.

Vektor magnetske indukcije je vektorska veličina koja karakterizira magnetsko polje.

Smjer vektora magnetske indukcije podudara se sa smjerom sjevernog pola slobodne magnetske igle u danoj točki.

Smjer vektora indukcije polja i jačina struje I povezani su "pravilom desnog vijka (gimlet)":

ako zavrtite gimlet u smjeru struje u vodiču, tada će se smjer brzine kretanja kraja njegove ručke u danoj točki poklopiti sa smjerom vektora magnetske indukcije u ovoj točki.

/ magnetsko polje

Predmet: Magnetno polje

Pripremio: Baigarashev D.M.

Provjerio: Gabdullina A.T.

Magnetno polje

Ako su dva paralelna vodiča spojena na izvor struje tako da kroz njih prolazi električna struja, tada se, ovisno o smjeru struje u njima, vodiči odbijaju ili privlače.

Objašnjenje ovog fenomena moguće je sa stajališta pojave oko vodiča posebne vrste materije – magnetskog polja.

Sile s kojima strujni vodiči međusobno djeluju nazivaju se magnetski.

Magnetno polje- ovo je posebna vrsta materije, čija je specifičnost djelovanje na električni naboj koji se kreće, vodiče sa strujom, tijela s magnetskim momentom, sa silom koja ovisi o vektoru brzine naboja, smjeru jakosti struje u vodiča i na smjeru magnetskog momenta tijela.

Povijest magnetizma seže u antičko doba, do drevne civilizacije Mala Azija. Pronašli su ga na području Male Azije, u Magneziji stijena, čiji se uzorci međusobno privlače. Prema nazivu područja, takvi su se uzorci počeli zvati "magneti". Svaki magnet u obliku štapa ili potkove ima dva kraja, koji se nazivaju polovi; upravo na tom mjestu najviše dolaze do izražaja njegova magnetska svojstva. Ako magnet objesite na konac, jedan pol će uvijek biti usmjeren na sjever. Kompas se temelji na ovom principu. Pol slobodno visećeg magneta okrenut prema sjeveru naziva se sjeverni pol magneta (N). Suprotni pol naziva se južni pol (S).

Magnetski polovi međusobno djeluju: poput polova se odbijaju, a za razliku od polova privlače. Slično, koncept električnog polja koje okružuje električni naboj uvodi koncept magnetskog polja oko magneta.

Godine 1820. Oersted (1777.-1851.) otkrio je da magnetska igla koja se nalazi pored električnog vodiča odstupa kada struja teče kroz vodič, odnosno stvara se magnetsko polje oko vodiča koji nosi struju. Ako uzmemo okvir sa strujom, tada vanjsko magnetsko polje stupa u interakciju s magnetskim poljem okvira i ima orijentirajući učinak na njega, tj. postoji položaj okvira u kojem vanjsko magnetsko polje ima najveći rotirajući učinak na to, a postoji položaj kada je sila momenta nula.

Magnetno polje u bilo kojoj točki može se okarakterizirati vektorom B, koji se naziva vektor magnetske indukcije ili magnetska indukcija u točki.

Magnetska indukcija B je vektorska fizička veličina, koja je sila karakteristična za magnetsko polje u točki. Ona je jednaka omjeru maksimalnog mehaničkog momenta sila koje djeluju na petlju sa strujom smještenom u jednolično polje i umnošku jakosti struje u petlji i njezine površine:

Za smjer vektora magnetske indukcije B uzima se smjer pozitivne normale na okvir, koji je povezan sa strujom u okviru po pravilu desnog vijka, s mehaničkim momentom jednakim nuli.

Na isti način kao što su prikazane linije jakosti električnog polja, prikazane su linije indukcije magnetskog polja. Linija indukcije magnetskog polja je zamišljena linija čija se tangenta poklapa sa smjerom B u točki.

Smjerovi magnetskog polja u danoj točki također se mogu definirati kao smjer koji ukazuje

sjeverni pol igle kompasa postavljene u toj točki. Vjeruje se da su linije indukcije magnetskog polja usmjerene od sjevernog pola prema jugu.

Smjer linija magnetske indukcije magnetskog polja stvorenog električnom strujom koja teče ravnim vodičem određen je pravilom vrtača ili desnog vijka. Smjer vrtnje glave vijka uzima se kao smjer linija magnetske indukcije, čime bi se osiguralo njeno translacijsko kretanje u smjeru električne struje (slika 59).

gdje je n 01 = 4 Pi 10-7V s / (A m). - magnetska konstanta, R - udaljenost, I - jakost struje u vodiču.

Za razliku od linija elektrostatičkog polja, koje počinju pozitivnim nabojem, a završavaju negativnim, linije magnetskog polja su uvijek zatvorene. Nije pronađen magnetski naboj sličan električnom.

Kao jedinica indukcije uzima se jedna tesla (1 T) - indukcija takvog jednolikog magnetskog polja u kojem na okvir površine 1 m2 djeluje maksimalni moment od 1 Nm, kroz koji teče struja od 1 A teče.

Indukciju magnetskog polja može se odrediti i sila koja djeluje na vodič kroz koji teče struja u magnetskom polju.

Provodnik sa strujom smješten u magnetskom polju podliježe Amperovoj sili, čija je vrijednost određena sljedećim izrazom:

gdje je I jačina struje u vodiču, l- duljina vodiča, B je modul vektora magnetske indukcije, a kut između vektora i smjera struje.

Smjer Amperove sile može se odrediti pravilom lijeve ruke: dlan lijeve ruke je postavljen tako da linije magnetske indukcije ulaze u dlan, četiri prsta su postavljena u smjeru struje u vodiču, tada savijeni palac pokazuje smjer Amperove sile.

Uzimajući u obzir da je I = q 0 nSv i zamjenom ovog izraza u (3.21), dobivamo F = q 0 nSh/B sin a. Broj čestica (N) u danom volumenu vodiča je N = nSl, tada je F = q 0 NvB sin a.

Odredimo silu koja djeluje sa strane magnetskog polja na zasebnu nabijenu česticu koja se kreće u magnetskom polju:

Ta se sila naziva Lorentzova sila (1853-1928). Smjer Lorentzove sile može se odrediti pravilom lijeve ruke: dlan lijeve ruke je postavljen tako da linije magnetske indukcije ulaze u dlan, četiri prsta pokazuju smjer kretanja pozitivnog naboja, palac savijen pokazuje smjer Lorentzove sile.

Sila interakcije između dva paralelna vodiča, kroz koje teku struje I 1 i I 2, jednaka je:

gdje l- dio vodiča koji se nalazi u magnetskom polju. Ako su struje u istom smjeru, tada se vodiči privlače (slika 60), ako su u suprotnom smjeru, odbijaju se. Sile koje djeluju na svaki vodič jednake su po veličini, suprotnog smjera. Formula (3.22) je glavna za određivanje jedinice jačine struje 1 amper (1 A).

Magnetska svojstva tvari karakterizira skalarna fizička veličina – magnetska permeabilnost, koja pokazuje koliko se puta indukcija B magnetskog polja u tvari koja potpuno ispunjava polje razlikuje po apsolutnoj vrijednosti od indukcije B 0 magnetskog polja. u vakuumu:

Prema svojim magnetskim svojstvima sve se tvari dijele na dijamagnetski, paramagnetski I feromagnetski.

Razmotrite prirodu magnetskih svojstava tvari.

Elektroni u ljusci atoma tvari kreću se u različitim orbitama. Radi jednostavnosti, smatramo da su ove orbite kružne, a svaki elektron koji kruži oko atomske jezgre može se smatrati kružnom električnom strujom. Svaki elektron, poput kružne struje, stvara magnetsko polje, koje ćemo nazvati orbitalnim. Osim toga, elektron u atomu ima svoje magnetsko polje, koje se naziva spin polje.

Ako se, kada se uvede u vanjsko magnetsko polje s indukcijom B 0, unutar tvari se stvori indukcija B< В 0 , то такие вещества называются диамагнитными (n 1).

U dijamagnetskim materijalima, u nedostatku vanjskog magnetskog polja, magnetska polja elektrona se kompenziraju, a kada se uvedu u magnetsko polje, indukcija magnetskog polja atoma postaje usmjerena protiv vanjskog polja. Dijamagnet se istiskuje iz vanjskog magnetskog polja.

Na paramagnetski materijala, magnetska indukcija elektrona u atomima nije u potpunosti kompenzirana, a atom kao cjelina ispada poput malog trajnog magneta. Obično su u materiji svi ti mali magneti orijentirani proizvoljno, a ukupna magnetska indukcija svih njihovih polja jednaka je nuli. Ako paramagnet postavite u vanjsko magnetsko polje, tada će se svi mali magneti - atomi okretati u vanjskom magnetskom polju poput igle kompasa i magnetsko polje u tvari se povećava ( n >= 1).

feromagnetski su materijali koji su n„1. U feromagnetskim materijalima nastaju takozvane domene, makroskopska područja spontane magnetizacije.

U različitim domenama indukcija magnetskih polja ima različite smjerove (slika 61) i u velikom kristalu

međusobno kompenziraju jedni druge. Kada se feromagnetski uzorak unese u vanjsko magnetsko polje, granice pojedinih domena se pomiču tako da se povećava volumen domena orijentiranih duž vanjskog polja.

Povećanjem indukcije vanjskog polja B 0 raste i magnetska indukcija magnetizirane tvari. Za neke vrijednosti B 0 indukcija zaustavlja svoj nagli rast. Taj se fenomen naziva magnetsko zasićenje.

Karakteristična značajka feromagnetskih materijala je fenomen histereze, koji se sastoji u dvosmislenoj ovisnosti indukcije u materijalu o indukciji vanjskog magnetskog polja kako se mijenja.

Petlja magnetske histereze je zatvorena krivulja (cdc`d`c), koja izražava ovisnost indukcije u materijalu o amplitudi indukcije vanjskog polja s periodičnom prilično sporom promjenom potonjeg (slika 62).

Histereznu petlju karakteriziraju sljedeće vrijednosti B s , B r , B c . B s - maksimalna vrijednost indukcije materijala pri B 0s ; B r - zaostala indukcija, jednaka vrijednosti indukcije u materijalu kada se indukcija vanjskog magnetskog polja smanji s B 0s na nulu; -B c i B c - koercitivna sila - vrijednost jednaka indukciji vanjskog magnetskog polja potrebnog za promjenu indukcije u materijalu s preostale na nulu.

Za svaki feromagnet postoji takva temperatura (Curiejeva točka (J. Curie, 1859-1906), iznad koje feromagnet gubi svoja feromagnetska svojstva.

Postoje dva načina da se magnetizirani feromagnet dovede u demagnetizirano stanje: a) zagrijavanje iznad Curiejeve točke i hlađenje; b) magnetizirati materijal izmjeničnim magnetskim poljem s polagano opadajućom amplitudom.

Feromagneti s niskom zaostalom indukcijom i koercitivnom silom nazivaju se meki magneti. Primjenjuju se u uređajima u kojima se feromagnet mora često remagnetizirati (jezgre transformatora, generatora itd.).

Za proizvodnju trajnih magneta koriste se magnetski tvrdi feromagneti, koji imaju veliku prisilnu silu.

ODREĐIVANJE INDUKCIJE MAGNETSKOG POLJA NA OSI KRUŽNE STRUJE

Cilj : proučavati svojstva magnetskog polja, upoznati se s pojmom magnetske indukcije. Odredi indukciju magnetskog polja na osi kružne struje.

Teorijski uvod. Magnetno polje. Postojanje magnetskog polja u prirodi očituje se u brojnim pojavama, od kojih su najjednostavniji međudjelovanje pokretnih naboja (struja), struje i trajnog magneta, dva trajna magneta. Magnetno polje vektor . To znači da je za njegov kvantitativni opis u svakoj točki prostora potrebno postaviti vektor magnetske indukcije. Ponekad se ova količina jednostavno naziva magnetska indukcija . Smjer vektora magnetske indukcije podudara se sa smjerom magnetske igle koja se nalazi na razmatranoj točki u prostoru i oslobođena drugih utjecaja.

Budući da je magnetsko polje polje sile, ono se prikazuje pomoću linije magnetske indukcije - linije, tangente na koje se u svakoj točki poklapaju sa smjerom vektora magnetske indukcije u tim točkama polja. Uobičajeno je povući niz linija magnetske indukcije kroz jedno područje okomito na , jednaku veličini magnetske indukcije. Dakle, gustoća linije odgovara vrijednosti U . Eksperimenti pokazuju da u prirodi nema magnetskih naboja. Posljedica toga je da su linije magnetske indukcije zatvorene. Magnetno polje se zove homogena ako su indukcijski vektori u svim točkama ovog polja isti, odnosno jednaki su po apsolutnoj vrijednosti i imaju iste smjerove.

Za magnetsko polje, princip superpozicije: magnetska indukcija rezultirajućeg polja stvorenog od nekoliko struja ili pokretnih naboja je vektorski zbroj polja magnetske indukcije koja stvara svaka struja ili pokretni naboj.

U jednoličnom magnetskom polju djeluje na ravni vodič amperska snaga:

gdje je vektor jednak po apsolutnoj vrijednosti duljini vodiča l a poklapa se sa smjerom struje ja u ovom dirigentu.

Određuje se smjer Amperove sile pravilo desnog vijka(vektori , i tvore sustav desnog vijka): ako se vijak s desnim navojem postavi okomito na ravninu koju čine vektori i , i zakrene ga od do uz najmanji kut, tada se translacijsko kretanje vijak će pokazati smjer sile. U skalarnom obliku, relacija (1) se može zapisati na sljedeći način:

F=I× l× B× grijeh a ili (2).

Iz posljednje relacije slijedi fizičko značenje magnetske indukcije : magnetska indukcija jednolikog polja brojčano je jednaka sili koja djeluje na vodič sa strujom od 1 A, duljine 1 m, smješten okomito na smjer polja.

SI jedinica za magnetsku indukciju je Tesla (Tl): .

Magnetno polje kružne struje. Električna struja ne samo da je u interakciji s magnetskim poljem, već ga i stvara. Iskustvo pokazuje da u vakuumu strujni element stvara magnetsko polje s indukcijom u točki prostora

(3) ,

gdje je koeficijent proporcionalnosti, m 0 \u003d 4p × 10-7 H / m je magnetska konstanta; vektor je brojčano jednak duljini elementa vodiča i koji se u smjeru podudara s elementarnom strujom; r je modul radijus vektora. Relaciju (3) eksperimentalno su ustanovili Biot i Savart, analizirao Laplace, pa se stoga naziva Biot-Savart-Laplaceov zakon. Prema pravilu desnog vijka, vektor magnetske indukcije u razmatranoj točki ispada okomit na element struje i vektor radijusa.

Na temelju Biot-Savart-Laplaceovog zakona i principa superpozicije, proračun magnetskih polja električnih struja koje teku u vodičima proizvoljne konfiguracije provodi se integracijom po cijeloj dužini vodiča. Na primjer, magnetska indukcija magnetskog polja u središtu kružne zavojnice polumjera R kroz koji teče struja ja , jednako je:

Linije magnetske indukcije kružne i istosmjerne struje prikazane su na slici 1. Na osi kružne struje linija magnetske indukcije je ravna. Smjer magnetske indukcije povezan je sa smjerom struje u krugu pravilo desnog vijka. U odnosu na kružnu struju, može se formulirati na sljedeći način: ako se desni vijak zakreće u smjeru kružne struje, tada će translacijsko kretanje vijka ukazati na smjer linija magnetske indukcije, tangente na koje u svakoj točki podudaraju s vektorom magnetske indukcije.

, (5)

gdje R je polumjer prstena, x je udaljenost od središta prstena do točke na osi u kojoj se određuje magnetska indukcija.

Koja je definicija, magnetsko polje..??

Primljeno

U modernoj fizici, "magnetno polje" se smatra jednim od polja sile koje dovodi do djelovanja magnetske sile na pokretne električne naboje. Magnetno polje nastaje pomicanjem električnih naboja, obično električnih struja, kao i izmjeničnim električnim poljem. Postoji hipoteza o mogućnosti postojanja magnetskih naboja, što elektrodinamika načelno ne zabranjuje, ali do sada takvi naboji (magnetski monopoli) nisu otkriveni. U okviru Maxwellove elektrodinamike pokazalo se da je magnetsko polje usko povezano s električnim poljem, što je dovelo do pojave jedinstvenog koncepta elektromagnetskog polja.
Fizika polja donekle mijenja odnos prema magnetskom polju. Prvo, dokazuje da magnetski naboji u principu ne mogu postojati. Drugo, pokazalo se da magnetsko polje nije neovisno polje, jednako električnom, već jedna od tri dinamičke korekcije koje nastaju tijekom kretanja električnih naboja. Stoga fizika polja samo električno polje smatra temeljnim, a magnetska sila postaje jedan od derivata električne interakcije.
p.s. profesor je naravno čičak, ali oprema je kod njega....

Marie

Magnetno polje - komponenta elektromagnetskog polja koja se pojavljuje u prisutnosti vremenski promjenjivog električnog polja. Osim toga, magnetsko polje može biti stvoreno strujom nabijenih čestica, ili magnetskim momentima elektrona u atomima (trajni magneti). Glavna karakteristika magnetskog polja je njegova jakost, koja je određena vektorom magnetske indukcije \vec(\mathbf(B)). U SI, magnetska indukcija se mjeri u Tesli (T).
Fizička svojstva
Magnetno polje nastaje vremenski promjenjivim električnim poljem ili intrinzičnim magnetskim momentima čestica. Osim toga, magnetsko polje može biti stvoreno strujom nabijenih čestica. U jednostavnim slučajevima može se pronaći iz Biot-Savart-Laplaceovog zakona ili iz teorema o cirkulaciji (to je također Ampèreov zakon). U više teške situacije se traži kao rješenje Maxwellovih jednadžbi
Magnetno polje se očituje u djelovanju na magnetske momente čestica i tijela, na pokretne nabijene čestice (ili vodiče sa strujom). Sila koja djeluje na nabijenu česticu koja se kreće u magnetskom polju naziva se Lorentzova sila. Proporcionalan je naboju čestice i vektorskom umnošku polja i brzine čestice.
Matematički prikaz
Vektorska veličina koja tvori polje s nultom divergencijom u prostoru.