De ce este un magnet sau toate câmpurile magnetice

De ce este un magnet sau toate câmpurile magnetice

De ce este un magnet sau toate câmpurile magnetice

Magneți, cum ar fi jucării, lipicioase la frigider acasă sau o potcoavă pe care a arătat în școală au mai multe caracteristici neobișnuite. În primul rând, magneții sunt atrași de fier și oțel obiecte, cum ar fi ușa frigiderului. În plus, ei au un pol. Măriți pentru fiecare alți doi magneți. Polul Sud al unui magnet este atras de polul nord al unui alt. Polul nord al un magnet repels polul nord de altul. Câmpul magnetic generat de un curent electric, adică electronii se deplasează. Electronii se deplasează în jurul nucleului, transporta o sarcină negativă. Direcția de deplasare a taxelor de la un loc la altul se numește un curent electric. Curentul electric generează un câmp magnetic în jurul valorii de sine. Acest câmp este pentru liniile sale de forță, ca o buclă, se referă la calea unui curent electric, similar cu arcul, care se află deasupra drumului. De exemplu, atunci când o lampă de birou includ fire de cupru și fluxurile de curent, adică în electronii sârmă sari de la un atom la și în jurul firului creează un câmp magnetic slab. În liniile de transmisie de înaltă tensiune, curent este mult mai puternică decât în ​​lampa de birou, astfel încât în ​​jurul valorii de firele de astfel de linii au format un câmp magnetic foarte puternic. Astfel, electricitate și magnetism - sunt două fețe ale aceleiași monede - electromagnetism.

Moțiunea de electroni în interiorul fiecărui atom creează în jurul său câmp magnetic minuscul. Orbitand electron formează un câmp magnetic de tip vortex. Dar cea mai mare parte a câmpului magnetic, mișcarea de electroni nu este creat într-o orbită în jurul nucleului, și mișcarea atomului în jurul axei sale, așa-numita de spin de electroni. Spinul electronului descrie o rotație în jurul axei, ca mișcarea planetei în jurul axei sale. In cele mai multe materiale, cum ar fi materialele plastice, câmpurile magnetice ale atomilor individuali sunt orientate aleatoriu și anulează reciproc. Dar, în materiale, cum ar fi atomii de fier pot fi direcționate astfel încât câmpurile lor magnetice vor forma, deci o bucată de oțel este magnetizat. Atomii din materialul sunt conectate în grupuri numite domenii magnetice. Câmpul magnetic al unui domeniu unic orientate într-o singură direcție. Adică, fiecare domeniu - un magnet mic. Diferite domenii sunt orientate în direcții diferite, adică, în mod aleatoriu, și stins prin câmpurile magnetice ale reciproc. Prin urmare, banda de oțel - nu magnet. Dar, dacă ne putem orienta domeniile în aceeași direcție cu forța câmpurilor magnetice formate, acesta a fost apoi feriți-vă! Banda otel va deveni un magnet puternic și va atrage orice obiect de fier de la unghie la frigider. Magnetită minerale - un magnet natural. Dar cele mai multe dintre magneții sunt realizate în mod artificial. Ce putere poate face atomii linia de sus într-o linie ordonată pentru a obține un domeniu de mare? Se pune o bandă de oțel într-un câmp magnetic puternic. Treptat, unul câte unul, toate domeniile se va transforma în direcția câmpului magnetic aplicat. Pe măsură ce rândul său, domeniile vor fi trase în această mișcare alți atomi, crescând în dimensiuni, literalmente umflat. Apoi conectați aceleași domenii de orientare, și aici sunt, banda de oțel a devenit un magnet. Puteți demonstra acest lucru camarazii săi cu ajutorul unui cuie din oțel obișnuit. Pune un cui într-un câmp magnetic al unui magnet de neodim de mare. Țineți-l acolo timp de câteva minute, până când domeniile unghiilor nu se aliniază în direcția cea bună. Odată ce acest lucru se întâmplă, unghia devine un magnet pentru o scurtă perioadă de timp. Cu acesta, puteți alege chiar de pe podea pinii căzuți.

De ce nu atrage toate magnet?

De fapt, interacțiunea cu materialul magnet are mai multe opțiuni decât doar „trage“ sau „nu trage.“ Fier, nichel și aliaje unele - sunt metale, care, din cauza structurii sale specifice este foarte puternic atras de un magnet. Marea majoritate a altor metale, precum și alte substanțe, de asemenea, interacționa cu câmpuri magnetice - sau atrase de magneți respinse, dar numai în mii și milioane de ori mai slab. Prin urmare, pentru a observa atragerea unor astfel de substanțe către magnet, este necesar să se utilizeze un câmp magnetic extrem de puternic, care este acasă și nu primesc.

Dar dacă magnetul atrage toate substanțele, întrebarea inițială poate fi reformulate ca: „De ce, atunci, este fierul atât de puternic atras de un magnet, care este ușor de văzut manifestările de acest lucru în viața de zi cu zi?“ Răspunsul este că acesta este determinat de structura și relația dintre atomii de fier. Orice substanță compusă din atomi legați unul de altul la cochiliile lor electronice exterioare. Sensibile la câmpul magnetic electroni cu precizie cochilii exterioare, ele determină magnetismul materiale. Majoritatea substanțelor electronii atomilor vecine simt câmpul magnetic „la întâmplare“ - unele sunt respinse, altele sunt atrase de, iar unii chiar încearcă să extindă acest subiect. De aceea, dacă luați o bucată mare de material, puterea medie a interacțiunii cu magnetul este foarte mic.

In fier si metale similare, are o caracteristică specială - legătura dintre atomii învecinate este că ei se simt câmpul magnetic într-un mod coordonat. În cazul în care mai mulți atomi sunt „reglate“, astfel încât să fie atrase de un magnet, ei vor face toți atomii vecine fac același lucru. Ca urmare, într-o bucată de fier „doresc să atragă“ sau „Repel doresc“ toți atomii dintr-o dată, și din această cauză, se dovedește o forță foarte mare de interacțiune cu un magnet.

Un corp magnet, care are propriul câmp magnetic. Într-un câmp magnetic, există un anumit impact asupra obiectelor externe, care sunt aproape de, cele mai evidente - capacitatea unui magnet atrage de metal.

Magnetul și proprietățile sale au fost cunoscute de greci și chinezi antici. Ei au observat un fenomen ciudat: unele pietre naturale atrag bucăți mici de fier. Acest fenomen a fost numit primul divin, folosit în ritualuri, dar cu dezvoltarea științei naturale, a devenit evident că proprietățile sunt pe deplin natura terestră, a explicat că, pentru prima dată de la Copenhaga fizicianul Hans Christian Orsted. El a deschis în 1820 o legătură în curentul de descărcare electrică și un magnet, care a dat naștere la doctrina atracției curent electric și magnetic.

cercetare pură

Oe, efectuarea de experimente cu un ac magnetic și un conductor, va avea următoarea caracteristică: energia de descărcare îndreptată spre o direcție, imediat a acționat pe ea, și începe să se abată.

Săgeata este întotdeauna deviat, indiferent de partea aceasta nu se potrivea.

Continuă să experimenteze cu magnet multiple a devenit un fizician Dominique Francois Arago, bazat pe un tub din sticlă, înapoi fir metalic, el a găsit o tijă de fier în mijlocul acestui subiect. Cu energie electrică fiind interiorul de fier magnetizat începe brusc, din cauza acestui oțel stick-cheie diferită, dar atunci când descărcarea de dezactivare, și cheile care se încadrează în mod direct pe podea. Pe baza a ceea ce se întâmplă în Franța, fizicianul Andre Ampere, a dezvoltat o descriere exactă a ceea ce se întâmplă în acest experiment.

Când magnetul atrage obiecte metalice, se pare magie, dar în proprietăți „magice“ ale magneților de fapt, conectat numai cu o organizare specială a structurii lor electronice. Deoarece atomul de electroni care orbitează, un câmp magnetic, toți atomii sunt magneți mici; cu toate acestea, în cele mai multe substanțe magnetice efecte atomilor dezordonate se anulează reciproc.

Differently acesta este cazul în magneți, câmpuri magnetice nucleare, care sunt aranjate în regiuni ordonate numite domenii. Fiecare zonă are un nord și polul sud. Direcția și intensitatea câmpului magnetic se caracterizează prin așa-numitele linii de forță

Atingând sfârșitul unui magnet pentru clemele de metal dau naștere la fiecare clip polilor de nord și de sud. Acești poli sunt orientate în aceeași direcție ca și cea a magnetului. Fiecare clip a devenit un magnet.

magneți Nenumărate mici

Unele metale au o structură cristalină formată de atomi grupați în domenii magnetice. Domeniile poli magnetici au de obicei diferite direcții (săgeți roșii) și nu a avut o influență magnetică totală.

Formarea unui magnet permanent

In general, domeniile magnetice sunt orientate de fier la întîmplare (săgeți roz), iar magnetismul natural al metalului nu se produce. Dacă fierul mai aproape de magnet (bara de roz), domeniile magnetice de fier incep sa se alinieze de-a lungul câmpului magnetic (linia verde). Cele mai multe dintre domeniile magnetice de fier rapid construit de-a lungul liniilor de câmp magnetic. Ca urmare, fierul în sine devine un magnet permanent.

efect magnetic

Astăzi este evident că nu este în miracole, și mai mult decât o caracteristică unică a structurii interne a circuitelor electronice, care formează magneți. Electron, care se rotește în mod constant în jurul unui atom, formează câmpul cel mai magnetic. Mikroatomy au un efect magnetic și constau în echilibru deplin, dar atracția magneților efectului lor asupra unor tipuri de metale, cum ar fi fier, nichel, cobalt.
Aceste metale sunt numite feromagnetic. In imediata apropiere a atomilor de magneți începe imediat să se schimbe și să formeze poli magnetici. câmpuri magnetice nucleare există într-un sistem ordonat, ele sunt numite, de asemenea, domenii. În acest sistem tipic sunt cei doi poli opuși unul de altul - nord și sud.

cerere

Polul nord al magnetului atrage sud, dar două pol identice se resping reciproc imediat.

Viața modernă este imposibilă fără elementele magnetice, deoarece acestea sunt aproape toate dispozitivele tehnice, este calculatoare, televizoare și microfoane, și multe altele. In medicina este utilizat pe scară largă în studiile magnetice ale organelor interne, în terapia magnetică.

Urmăriți știrile!