المجال المغناطيسي هو شكل خاص من المادة التي يتم إنشاؤها بواسطة المغناطيس، الموصلات مع التيار (الجزيئات المشحونة المتحركة) والتي يمكن اكتشافها من خلال تفاعل المغناطيس، الموصلات مع التيار (الجزيئات المشحونة المتحركة).
تجربة أورستد
التجارب الأولى (التي أجريت عام 1820) والتي أظهرت أن هناك علاقة عميقة بين الظواهر الكهربائية والمغناطيسية كانت تجارب الفيزيائي الدنماركي هـ. أورستد.
تدور إبرة مغناطيسية موجودة بالقرب من موصل بزاوية معينة عند تشغيل التيار في الموصل. عند فتح الدائرة، يعود السهم إلى موضعه الأصلي.
من تجربة G. Oersted، يترتب على ذلك وجود مجال مغناطيسي حول هذا الموصل.
تجربة أمبير
موصلان متوازيان يتفاعل من خلالهما تدفق التيار الكهربائي مع بعضهما البعض: يتجاذبان إذا كان التياران في نفس الاتجاه، ويتنافران إذا كان التياران في الاتجاه المعاكس. يحدث هذا بسبب تفاعل المجالات المغناطيسية الناشئة حول الموصلات.
خصائص المجال المغناطيسي
1. ماديا، أي. موجود بشكل مستقل عنا وعن معرفتنا به.
2. يتم إنشاؤها بواسطة المغناطيس، الموصلات مع التيار (الجزيئات المشحونة المتحركة)
3. يتم اكتشافه عن طريق تفاعل المغناطيس والموصلات مع التيار (الجزيئات المشحونة المتحركة)
4. يؤثر على المغناطيس، الموصلات الحاملة للتيار (الجزيئات المشحونة المتحركة) ببعض القوة
5. لا توجد شحنات مغناطيسية في الطبيعة. لا يمكنك فصل القطبين الشمالي والجنوبي والحصول على جسم ذو قطب واحد.
6. سبب امتلاك الأجسام لخصائص مغناطيسية اكتشفه العالم الفرنسي أمبير. طرح أمبير الاستنتاج القائل بأن الخواص المغناطيسية لأي جسم تتحدد بالتيارات الكهربائية المغلقة بداخله.
تمثل هذه التيارات حركة الإلكترونات حول مدارات الذرة.
إذا كانت المستويات التي تدور فيها هذه التيارات تقع بشكل عشوائي بالنسبة لبعضها البعض بسبب الحركة الحرارية للجزيئات التي يتكون منها الجسم، فإن تفاعلاتها يتم تعويضها بشكل متبادل ولا يظهر الجسم أي خصائص مغناطيسية.
والعكس صحيح: إذا كانت المستويات التي تدور فيها الإلكترونات متوازية مع بعضها البعض وكانت اتجاهات المستويات الطبيعية لهذه المستويات متطابقة، فإن هذه المواد تعزز المجال المغناطيسي الخارجي.
7. تؤثر القوى المغناطيسية في المجال المغناطيسي في اتجاهات معينة تسمى خطوط القوة المغناطيسية. بمساعدتهم، يمكنك بسهولة ووضوح إظهار المجال المغناطيسي في حالة معينة.
من أجل تصوير المجال المغناطيسي بشكل أكثر دقة، اتفقنا في تلك الأماكن التي يكون فيها المجال أقوى على إظهار خطوط القوة الموجودة بشكل أكثر كثافة، أي. أقرب إلى بعضها البعض. والعكس صحيح، في الأماكن التي يكون فيها المجال أضعف، يتم عرض عدد أقل من خطوط المجال، أي. تقع بشكل أقل تواترا.
8. يتميز المجال المغناطيسي بمتجه الحث المغناطيسي.
ناقل الحث المغناطيسي هو كمية متجهة تميز المجال المغناطيسي.
يتطابق اتجاه ناقل الحث المغناطيسي مع اتجاه القطب الشمالي للإبرة المغناطيسية الحرة عند نقطة معينة.
يرتبط اتجاه متجه تحريض المجال والقوة الحالية بـ "قاعدة المسمار الأيمن (المثقب)":
إذا قمت بربط المثقاب في اتجاه التيار في الموصل، فإن اتجاه سرعة حركة نهاية مقبضه عند نقطة معينة سوف يتزامن مع اتجاه ناقل الحث المغناطيسي عند هذه النقطة.
عندما يتم توصيل تيار كهربائي إلى موصلين متوازيين، فإنهما سوف يتجاذبان أو يتنافران، اعتمادًا على اتجاه (قطبية) التيار المتصل. ويفسر ذلك ظاهرة ظهور نوع خاص من المادة حول هذه الموصلات. تسمى هذه المادة بالمجال المغناطيسي (MF). القوة المغناطيسية هي القوة التي تؤثر بها الموصلات على بعضها البعض.
نشأت نظرية المغناطيسية في العصور القديمة في حضارة آسيا القديمة. في جبال مغنيسيا، وجدوا صخرة خاصة يمكن أن تنجذب قطعها إلى بعضها البعض. وبناء على اسم المكان فقد أطلق على هذه الصخرة اسم “المغناطيسية”. يحتوي القضيب المغناطيسي على قطبين. خصائصه المغناطيسية واضحة بشكل خاص في القطبين.
مغناطيس معلق على خيط سيظهر جوانب الأفق بأقطابه. وسوف تتحول أقطابها شمالا وجنوبا. جهاز البوصلة يعمل على هذا المبدأ. الأقطاب المتقابلة للمغناطيسين تتجاذب، والأقطاب المتشابهة تتنافر.
اكتشف العلماء أن الإبرة الممغنطة الموجودة بالقرب من الموصل تنحرف عندما يمر تيار كهربائي عبرها. وهذا يدل على أن البرلمان قد تشكل حوله.
يؤثر المجال المغناطيسي على:
الشحنات الكهربائية المتحركة.
المواد التي تسمى المغناطيسات الحديدية: الحديد، الحديد الزهر، سبائكها.
المغناطيس الدائم عبارة عن أجسام لها عزم مغناطيسي مشترك للجسيمات المشحونة (الإلكترونات).
1- القطب الجنوبي للمغناطيس
2- القطب الشمالي للمغناطيس
3- النائب باستخدام مثال برادة المعادن
4- اتجاه المجال المغناطيسي
تظهر خطوط القوة عندما يقترب المغناطيس الدائم من ورقة تُسكب عليها طبقة من برادة الحديد. يوضح الشكل بوضوح مواقع الأقطاب ذات خطوط القوة الموجهة.
مصادر المجال المغناطيسي
- المجال الكهربائي يتغير مع مرور الوقت.
- رسوم الهاتف المحمول.
- مغناطيس دائم.
لقد عرفنا المغناطيس الدائم منذ الطفولة. تم استخدامها كلعب تجذب الأجزاء المعدنية المختلفة. تم ربطها بالثلاجة، وتم دمجها في ألعاب مختلفة.
غالبًا ما تحتوي الشحنات الكهربائية المتحركة على طاقة مغناطيسية أكبر مقارنة بالمغناطيس الدائم.
ملكيات
- السمة المميزة الرئيسية وخاصية المجال المغناطيسي هي النسبية. إذا تركت جسمًا مشحونًا بلا حراك في إطار مرجعي معين، ووضعت إبرة مغناطيسية بالقرب منه، فسوف تشير إلى الشمال، وفي الوقت نفسه لن "تشعر" بحقل غريب، باستثناء مجال الأرض . وإذا بدأت بتحريك جسم مشحون بالقرب من السهم، فسوف يظهر MP حول الجسم. ونتيجة لذلك، يصبح من الواضح أن القوة MF تتشكل فقط عندما تتحرك شحنة معينة.
- يمكن للمجال المغناطيسي أن يؤثر ويؤثر على التيار الكهربائي. ويمكن اكتشافه من خلال مراقبة حركة الإلكترونات المشحونة. في المجال المغناطيسي، تنحرف الجسيمات المشحونة، وتتحرك الموصلات ذات التيار المتدفق. سيبدأ الإطار المتصل بإمدادات التيار في الدوران، وستتحرك المواد الممغنطة لمسافة معينة. غالبًا ما تكون إبرة البوصلة ملونة باللون الأزرق. إنه شريط من الفولاذ الممغنط. تشير البوصلة دائمًا إلى الشمال، نظرًا لوجود مجال مغناطيسي للأرض. الكوكب بأكمله يشبه المغناطيس الكبير بأقطابه الخاصة.
لا يمكن للأعضاء البشرية إدراك المجال المغناطيسي ولا يمكن اكتشافه إلا بواسطة أجهزة وأجهزة استشعار خاصة. ويأتي في أنواع متغيرة ودائمة. عادة ما يتم إنشاء المجال المتناوب بواسطة محاثات خاصة تعمل على التيار المتردد. يتكون المجال الثابت من مجال كهربائي ثابت.
قواعد
دعونا نفكر في القواعد الأساسية لتصوير المجال المغناطيسي لمختلف الموصلات.
قاعدة جيمليت
يتم تصوير خط القوة في مستوى يقع بزاوية 90 0 على مسار الحركة الحالية بحيث يتم توجيه القوة عند كل نقطة بشكل عرضي إلى الخط.
لتحديد اتجاه القوى المغناطيسية، عليك أن تتذكر قاعدة المثقاب ذو الخيط الأيمن.
يجب وضع المثقاب على طول نفس المحور مع المتجه الحالي، ويجب تدوير المقبض بحيث يتحرك المثقاب في اتجاه اتجاهه. في هذه الحالة، يتم تحديد اتجاه الخطوط عن طريق تدوير مقبض الثقب.
حكم المثقاب الدائري
تُظهر الحركة الانتقالية للمثقاب في موصل مصنوع على شكل حلقة كيف يتم توجيه الحث مع تدفق التيار؛
خطوط القوة لها استمراريتها داخل المغناطيس ولا يمكن أن تكون مفتوحة.
يتم إضافة المجال المغناطيسي للمصادر المختلفة لبعضها البعض. ومن خلال القيام بذلك، فإنهم يخلقون مجالًا مشتركًا.
المغناطيس ذو الأقطاب نفسها يتنافر، والمغناطيس ذو الأقطاب المختلفة يتجاذب. تعتمد قيمة قوة التفاعل على المسافة بينهما. ومع اقتراب القطبين، تزداد القوة.
معلمات المجال المغناطيسي
- اقتران التدفق ( Ψ ).
- ناقل الحث المغناطيسي ( في).
- التدفق المغناطيسي ( ف).
يتم حساب شدة المجال المغناطيسي بحجم ناقل الحث المغناطيسي، والذي يعتمد على القوة F، ويتكون من التيار I على طول موصل بطول ل: ب = و / (أنا * ل).
ويقاس الحث المغناطيسي بوحدة تسلا (T)، تكريما للعالم الذي درس ظواهر المغناطيسية وعمل على طرق حسابها. 1 T يساوي قوة تحريض التدفق المغناطيسي 1 نعلى طول 1 مموصل مستقيم بزاوية 90 0 في اتجاه المجال مع مرور تيار مقداره أمبير واحد:
1 ت = 1 × ح / (أ × م).
حكم اليد اليسرى
تجد القاعدة اتجاه ناقل الحث المغناطيسي.
إذا تم وضع كف اليد اليسرى في المجال بحيث تدخل خطوط المجال المغناطيسي إلى راحة اليد من القطب الشمالي عند 90 0، وتم وضع 4 أصابع على طول تدفق التيار، فإن الإبهام سيظهر اتجاه القوة المغناطيسية.
إذا كان الموصل بزاوية مختلفة، فستعتمد القوة بشكل مباشر على التيار وإسقاط الموصل على المستوى بزاوية قائمة.
لا تعتمد القوة على نوع المادة الموصلة ومقطعها العرضي. إذا لم يكن هناك موصل، وتحركت الشحنات في وسط مختلف، فلن تتغير القوة.
عندما يتم توجيه متجه المجال المغناطيسي في اتجاه واحد بقدر واحد، يسمى المجال موحدًا. تؤثر البيئات المختلفة على حجم ناقل الحث.
التدفق المغناطيسي
الحث المغناطيسي الذي يمر عبر منطقة معينة S ومحدود بهذه المنطقة هو تدفق مغناطيسي.
إذا كانت المنطقة مائلة بزاوية معينة α إلى خط الحث، فسيتم تقليل التدفق المغناطيسي بحجم جيب تمام هذه الزاوية. تتشكل قيمته العظمى عندما تكون المنطقة بزاوية قائمة على الحث المغناطيسي:
و = ب * س.
يتم قياس التدفق المغناطيسي بوحدة مثل "ويبر"، وهو ما يعادل تدفق الحث من حيث الحجم 1 تحسب المنطقة في 1 م2.
ربط التدفق
يستخدم هذا المفهوم لإنشاء قيمة عامة للتدفق المغناطيسي، الذي يتم إنشاؤه من عدد معين من الموصلات الموجودة بين الأقطاب المغناطيسية.
في حالة وجود نفس التيار أنايتدفق خلال ملف بعدد من اللفات n، فإن إجمالي التدفق المغناطيسي المتكون من جميع اللفات هو رابط التدفق.
ربط التدفق Ψ تقاس في ويبر، ويساوي: Ψ = ن * ف.
الخصائص المغناطيسية
تحدد النفاذية المغناطيسية مقدار المجال المغناطيسي في وسط معين أقل أو أعلى من تحريض المجال في الفراغ. تسمى المادة ممغنطة إذا كانت تنتج مجالاً مغناطيسياً خاصاً بها. عندما توضع مادة ما في مجال مغناطيسي فإنها تصبح ممغنطة.
حدد العلماء سبب اكتساب الأجسام للخصائص المغناطيسية. وبحسب فرضية العلماء، توجد تيارات كهربائية مجهرية داخل المواد. وللإلكترون عزم مغناطيسي خاص به، وهو ذو طبيعة كمومية، ويتحرك في مدار معين في الذرات. هذه التيارات الصغيرة هي التي تحدد الخواص المغناطيسية.
إذا تحركت التيارات بشكل عشوائي، فإن المجالات المغناطيسية الناتجة عنها تكون ذاتية التعويض. المجال الخارجي يجعل التيارات مرتبة، فيتكون مجال مغناطيسي. هذا هو مغنطة المادة.
يمكن تقسيم المواد المختلفة حسب خصائص تفاعلها مع المجالات المغناطيسية.
وهي مقسمة إلى مجموعات:
بارامغناطيسية- المواد التي لها خصائص مغنطة في اتجاه مجال خارجي ولها قدرة مغناطيسية منخفضة. لديهم قوة مجال إيجابية. وتشمل هذه المواد كلوريد الحديديك والمنغنيز والبلاتين وما إلى ذلك.
مغناطيس حديدي– المواد ذات العزوم المغناطيسية غير متوازنة في الاتجاه والقيمة. وهي تتميز بوجود المغناطيسية الحديدية المضادة غير المعوضة. تؤثر قوة المجال ودرجة الحرارة على قابليتها المغناطيسية (أكاسيد مختلفة).
المغناطيسات الحديدية- المواد ذات الحساسية الإيجابية المتزايدة، اعتمادا على التوتر ودرجة الحرارة (بلورات الكوبالت والنيكل وغيرها).
ديامغناطيس- لها خاصية المغنطة في الاتجاه المعاكس للمجال الخارجي، أي قيمة سالبة للقابلية المغناطيسية، مستقلة عن الجهد. وفي حالة عدم وجود مجال، لن يكون لهذه المادة خصائص مغناطيسية. وتشمل هذه المواد: الفضة والبزموت والنيتروجين والزنك والهيدروجين وغيرها من المواد.
المغناطيسات المضادة
– تتمتع بعزم مغناطيسي متوازن مما يؤدي إلى انخفاض درجة مغنطة المادة. عند تسخينها، يحدث انتقال طوري للمادة، تظهر خلاله الخصائص المغناطيسية. عندما تنخفض درجة الحرارة عن حد معين، لن تظهر مثل هذه الخصائص (الكروم والمنغنيز).
يتم تصنيف المغناطيسات قيد النظر أيضًا إلى فئتين أخريين:
مواد مغناطيسية ناعمة
. لديهم انخفاض الإكراه. في المجالات المغناطيسية منخفضة الطاقة يمكن أن تصبح مشبعة. أثناء عملية عكس المغنطة، يتعرضون لخسائر طفيفة. ونتيجة لذلك، يتم استخدام هذه المواد لإنتاج نوى الأجهزة الكهربائية التي تعمل على الجهد المتردد (، مولد،).
مغناطيسية صلبةمواد. لديهم قوة قسرية متزايدة. ولإعادة مغنطتها، يلزم وجود مجال مغناطيسي قوي. وتستخدم هذه المواد في إنتاج المغناطيس الدائم.
تجد الخواص المغناطيسية للمواد المختلفة استخدامها في المشاريع الهندسية والاختراعات.
الدوائر المغناطيسية
يسمى مزيج من عدة مواد مغناطيسية بالدائرة المغناطيسية. إنها متشابهة وتحددها قوانين الرياضيات المماثلة.
تعمل الأجهزة الكهربائية والمحاثة وما إلى ذلك على أساس الدوائر المغناطيسية. في المغناطيس الكهربائي الفعال، يتدفق التدفق عبر دائرة مغناطيسية مصنوعة من مادة مغناطيسية حديدية وهواء، وهو ليس مغناطيسيًا حديديًا. مزيج هذه المكونات هو دائرة مغناطيسية. تحتوي العديد من الأجهزة الكهربائية على دوائر مغناطيسية في تصميمها.
دعونا نفهم معًا ما هو المجال المغناطيسي. بعد كل شيء، يعيش الكثير من الناس في هذا المجال طوال حياتهم ولا يفكرون فيه حتى. حان الوقت لإصلاحه!
المجال المغنطيسي
المجال المغنطيسي- نوع خاص من المادة . يتجلى في العمل على تحريك الشحنات الكهربائية والأجسام التي لها عزم مغناطيسي خاص بها (المغناطيس الدائم).
هام: المجال المغناطيسي لا يؤثر على الشحنات الثابتة! وينشأ المجال المغناطيسي أيضًا عن طريق الشحنات الكهربائية المتحركة، أو عن طريق مجال كهربائي متغير بمرور الوقت، أو عن طريق العزوم المغناطيسية للإلكترونات في الذرات. أي أن أي سلك يتدفق من خلاله التيار يصبح أيضًا مغناطيسًا!
جسم له مجال مغناطيسي خاص به.
المغناطيس له قطبان يسمى الشمال والجنوب. يتم إعطاء التسميات "الشمال" و"الجنوب" للملاءمة فقط (مثل "زائد" و"سالب" في الكهرباء).
ويمثل المجال المغناطيسي خطوط الطاقة المغناطيسية. خطوط القوة مستمرة ومغلقة، واتجاهها يتطابق دائمًا مع اتجاه عمل قوى المجال. إذا تناثرت نشارة معدنية حول مغناطيس دائم، فإن جزيئات المعدن ستظهر صورة واضحة لخطوط المجال المغناطيسي الخارجة من القطب الشمالي والداخلة إلى القطب الجنوبي. الخصائص الرسومية للمجال المغناطيسي - خطوط القوة.
خصائص المجال المغناطيسي
الخصائص الرئيسية للمجال المغناطيسي هي الحث المغناطيسي, التدفق المغناطيسيو النفاذية المغناطيسية. ولكن دعونا نتحدث عن كل شيء بالترتيب.
دعونا نلاحظ على الفور أن جميع وحدات القياس موجودة في النظام سي.
الحث المغناطيسي ب - الكمية الفيزيائية المتجهة، وهي القوة الرئيسية المميزة للمجال المغناطيسي. تمت الإشارة إليه بالحرف ب . وحدة قياس الحث المغناطيسي – تسلا (ت).
يوضح الحث المغناطيسي مدى قوة المجال من خلال تحديد القوة التي يؤثر بها على الشحنة. تسمى هذه القوة قوة لورنتز.
هنا س - تكلفة، ضد - سرعته في المجال المغناطيسي، ب - تعريفي، ف - قوة لورنتز التي يؤثر بها المجال على الشحنة.
ف- كمية فيزيائية تساوي ناتج الحث المغناطيسي في مساحة الدائرة وجيب التمام بين ناقل الحث والمستوى الطبيعي للدائرة التي يمر عبرها التدفق. التدفق المغناطيسي هو خاصية عددية للمجال المغناطيسي.
يمكننا القول أن التدفق المغناطيسي يميز عدد خطوط الحث المغناطيسي التي تخترق مساحة الوحدة. يتم قياس التدفق المغناطيسي في ويبراخ (ويب).
النفاذية المغناطيسية- المعامل الذي يحدد الخواص المغناطيسية للوسط. إحدى المعلمات التي يعتمد عليها الحث المغناطيسي للمجال هي النفاذية المغناطيسية.
لقد كان كوكبنا مغناطيسًا ضخمًا لعدة مليارات من السنين. يختلف تحريض المجال المغناطيسي للأرض حسب الإحداثيات. وعند خط الاستواء يساوي تقريبًا 3.1 في 10 أس سالب القوة الخامسة لتسلا. بالإضافة إلى ذلك، هناك حالات شاذة مغناطيسية حيث تختلف قيمة واتجاه المجال بشكل كبير عن المناطق المجاورة. بعض من أكبر الشذوذات المغناطيسية على الكوكب - كورسكو الشذوذ المغناطيسي البرازيلي.
أصل المجال المغناطيسي للأرض لا يزال لغزا للعلماء. ومن المفترض أن مصدر الحقل هو قلب المعدن السائل للأرض. يتحرك القلب، مما يعني أن سبيكة الحديد والنيكل المنصهرة تتحرك، وحركة الجسيمات المشحونة هي التيار الكهربائي الذي يولد المجال المغناطيسي. المشكلة هي أن هذه النظرية ( جيودينامو) لا يشرح كيفية الحفاظ على استقرار المجال.
الأرض عبارة عن ثنائي قطب مغناطيسي ضخم.لا تتطابق الأقطاب المغناطيسية مع الأقطاب الجغرافية، على الرغم من تقاربهما. علاوة على ذلك، تتحرك الأقطاب المغناطيسية للأرض. وقد تم تسجيل نزوحهم منذ عام 1885. على سبيل المثال، على مدى المائة عام الماضية، تحرك القطب المغناطيسي في نصف الكرة الجنوبي حوالي 900 كيلومتر ويقع الآن في المحيط الجنوبي. ويتحرك قطب نصف الكرة الشمالي عبر المحيط المتجمد الشمالي إلى الشذوذ المغناطيسي السيبيري الشرقي؛ وكانت سرعة حركته (بحسب بيانات عام 2004) حوالي 60 كيلومترًا في السنة؛ الآن هناك تسارع في حركة البولنديين - في المتوسط، تنمو السرعة بمقدار 3 كيلومترات في السنة.
ما أهمية المجال المغناطيسي للأرض بالنسبة لنا؟بادئ ذي بدء، يحمي المجال المغناطيسي للأرض الكوكب من الأشعة الكونية والرياح الشمسية. لا تسقط الجسيمات المشحونة من الفضاء السحيق مباشرة على الأرض، ولكنها تنحرف عن طريق مغناطيس عملاق وتتحرك على طول خطوط قوته. وبالتالي، فإن جميع الكائنات الحية محمية من الإشعاع الضار.
لقد حدثت عدة أحداث على مدار تاريخ الأرض. الانقلابات(تغيرات) الأقطاب المغناطيسية. انقلاب القطب- هذا عندما يغيرون الأماكن. آخر مرة حدثت فيها هذه الظاهرة كانت قبل حوالي 800 ألف سنة، وفي المجمل كان هناك أكثر من 400 انقلاب مغناطيسي أرضي في تاريخ الأرض، ويعتقد بعض العلماء أنه نظرا للتسارع الملحوظ لحركة الأقطاب المغناطيسية، فإن القطب التالي ومن المتوقع أن يحدث الانقلاب خلال الألفي سنة القادمة.
ومن حسن الحظ أن تغيير القطب ليس من المتوقع بعد في قرننا هذا. هذا يعني أنه يمكنك التفكير في أشياء ممتعة والاستمتاع بالحياة في المجال القديم الجيد الثابت للأرض، مع مراعاة الخصائص والخصائص الأساسية للمجال المغناطيسي. ولكي تتمكن من القيام بذلك، هناك مؤلفونا الذين يمكنك أن تعهد إليهم بثقة ببعض المشاكل التعليمية! وأنواع أخرى من العمل يمكنك طلبها باستخدام الرابط.
ربما لا يوجد شخص لم يفكر مرة واحدة على الأقل في ماهية المجال المغناطيسي. لقد حاولوا عبر التاريخ تفسير ذلك من خلال الدوامات الأثيرية، والمراوغات، والاحتكارات المغناطيسية، وغير ذلك الكثير.
نعلم جميعًا أن المغناطيسات التي تواجه بعضها البعض ذات أقطاب متشابهة تتنافر، وتلك التي لها أقطاب متقابلة تتجاذب. هذه القوة سوف
تختلف تبعا لمدى بعد الجزأين عن بعضهما البعض. اتضح أن الكائن الموصوف يخلق هالة مغناطيسية حول نفسه. في الوقت نفسه، عندما يتم فرض حقلين متناوبين لهما نفس التردد، عندما يتم إزاحة أحدهما في الفضاء بالنسبة إلى الآخر، يتم الحصول على تأثير يسمى عادة "المجال المغناطيسي الدوار".
يتم تحديد حجم الجسم قيد الدراسة من خلال القوة التي ينجذب بها المغناطيس إلى آخر أو إلى الحديد. وبناءً على ذلك، كلما زاد الجذب، زاد المجال. يمكن قياس القوة باستخدام الوسائل المعتادة المتمثلة في وضع قطعة صغيرة من الحديد على أحد الجانبين، وأوزان على الجانب الآخر، وذلك بهدف موازنة المعدن مع المغناطيس.
لفهم أكثر دقة للموضوع، يجب عليك دراسة المجالات:
الإجابة على السؤال حول ما هو المجال المغناطيسي، تجدر الإشارة إلى أنه يمتلكه البشر أيضًا. في نهاية عام 1960، بفضل التطوير المكثف للفيزياء، تم إنشاء جهاز قياس الحبار. يتم تفسير عملها من خلال قوانين الظواهر الكمومية. وهو عنصر حساس في أجهزة قياس المغناطيسية المستخدمة لدراسة المجال المغناطيسي وما شابه
الكميات مثلا مثلا
وسرعان ما بدأ استخدام "الحبار" لقياس المجالات التي تولدها الكائنات الحية، وبالطبع البشر. وقد أعطى هذا زخماً لتطوير مجالات بحثية جديدة تعتمد على تفسير المعلومات المقدمة بواسطة مثل هذا الجهاز. ويسمى هذا الاتجاه "المغناطيسية الحيوية".
لماذا عند تحديد ما هو المجال المغناطيسي لم يتم إجراء أي دراسات في هذا المجال من قبل؟ وتبين أنه ضعيف جداً في الكائنات الحية، وقياسه مهمة فيزيائية صعبة. ويرجع ذلك إلى وجود كمية هائلة من الضوضاء المغناطيسية في الفضاء المحيط. لذلك، من غير الممكن ببساطة الإجابة على سؤال ما هو المجال المغناطيسي البشري ودراسته دون استخدام وسائل الحماية المتخصصة.
تظهر مثل هذه "الهالة" حول كائن حي لثلاثة أسباب رئيسية. أولاً، بفضل النقاط الأيونية التي تظهر نتيجة النشاط الكهربائي لأغشية الخلايا. ثانياً، بسبب وجود جزيئات صغيرة ذات مغناطيسية حديدية تدخل الجسم عن طريق الخطأ أو يتم إدخالها إلى الجسم. ثالثًا، عندما يتم فرض مجالات مغناطيسية خارجية، تكون النتيجة حساسية غير متجانسة للأعضاء المختلفة، مما يشوه المجالات المتراكبة.
المجال المغنطيسي
المجال المغناطيسي هو نوع خاص من المادة، غير مرئي وغير ملموس للإنسان،
موجودة بشكل مستقل عن وعينا.
حتى في العصور القديمة، خمن المفكرون العلميون وجود شيء ما حول المغناطيس.
إبرة مغناطيسية.
الإبرة المغناطيسية هي جهاز ضروري عند دراسة العمل المغناطيسي للتيار الكهربائي.
وهو عبارة عن مغناطيس صغير مثبت على طرف الإبرة وله قطبان: الشمال والجنوب. يمكن للإبرة المغناطيسية أن تدور بحرية على طرف الإبرة.
يشير الطرف الشمالي للإبرة المغناطيسية دائمًا إلى "الشمال".
يسمى الخط الذي يربط بين قطبي الإبرة المغناطيسية بمحور الإبرة المغناطيسية.
توجد إبرة مغناطيسية مماثلة في أي بوصلة - جهاز لتوجيه النفس.
أين ينشأ المجال المغناطيسي؟
تجربة أورستد (1820) - توضح كيف يتفاعل موصل ذو تيار مع إبرة مغناطيسية.
عند إغلاق الدائرة الكهربائية، تنحرف الإبرة المغناطيسية عن موضعها الأصلي؛ وعندما يتم فتح الدائرة، تعود الإبرة المغناطيسية إلى موضعها الأصلي.
ينشأ مجال مغناطيسي في الفضاء المحيط بموصل يحمل تيارًا (وفي الحالة العامة حول أي شحنة كهربائية متحركة).
تؤثر القوى المغناطيسية لهذا المجال على الإبرة وتحولها.
بشكل عام، يمكننا أن نقول
أن المجال المغناطيسي ينشأ حول الشحنات الكهربائية المتحركة.
التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي لا ينفصلان عن بعضهما البعض.
من المثير للاهتمام أن...
العديد من الأجرام السماوية - الكواكب والنجوم - لها مجالاتها المغناطيسية الخاصة.
ومع ذلك، فإن أقرب جيراننا - القمر والزهرة والمريخ - لا يمتلكون مجالًا مغناطيسيًا،
مماثلة للأرضية.
___
اكتشف جيلبرت أنه عند تقريب قطعة من الحديد من أحد قطبي المغناطيس، يبدأ القطب الآخر في الجذب بقوة أكبر. تم تسجيل براءة اختراع هذه الفكرة بعد 250 عامًا فقط من وفاة جيلبرت.
في النصف الأول من التسعينيات، عندما ظهرت العملات الجورجية الجديدة - اللاري،
النشالون المحليون حصلوا على المغناطيس،
لأن المعدن الذي صنعت منه هذه العملات كان منجذبًا جيدًا للمغناطيس!
إذا أخذت ورقة دولار من الزاوية ووضعتها بالقرب من مغناطيس قوي
(على سبيل المثال، على شكل حدوة حصان)، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا غير منتظم، قطعة من الورق
سوف تنحرف نحو أحد القطبين. اتضح أن الحبر الموجود على فاتورة الدولار يحتوي على أملاح الحديد.
لامتلاكه خصائص مغناطيسية، فينجذب الدولار إلى أحد قطبي المغناطيس.
إذا أمسكت بمغناطيس كبير بالقرب من مستوى فقاعة النجار، فسوف تتحرك الفقاعة.
والحقيقة هي أن مستوى الفقاعة مملوء بالسائل المغناطيسي. عندما يتم وضع مثل هذا السائل في مجال مغناطيسي، ينشأ بداخله مجال مغناطيسي في الاتجاه المعاكس، ويتم دفعه خارج المجال. ولذلك فإن الفقاعة الموجودة في السائل تقترب من المغناطيس.
أنت بحاجة إلى معرفتها!
كان منظم أعمال البوصلة المغناطيسية في البحرية الروسية عالمًا منحرفًا مشهورًا،
كابتن من المرتبة الأولى ومؤلف أعمال علمية عن نظرية البوصلة I.P. بيلافانيتس.
مشارك في رحلة حول العالم على الفرقاطة "بالادا" ومشارك في حرب القرم 1853-1856. كان أول من قام بإزالة مغناطيسية السفينة (1863)
وحل مشكلة تركيب البوصلات داخل الغواصة الحديدية.
وفي عام 1865 تم تعيينه رئيسًا لأول مرصد كومباس في البلاد في كرونشتادت.