תופעות מגנטיות. תופעות מגנטיות בטבע

האינטראקציה המגנטית של חפצים - אחד התהליכים הבסיסיים ששולטים כל דבר ביקום. הביטויים גלויים שלה - הוא תופעה מגנטית. ביניהם יש את אורות הצפון, האטרקציה מגנט, סערות מגנטיות, וכן הלאה. ד כיצד הם נובעים? מה שאיפיין?

מגנטיות

ההשפעות המגנטיות והמאפיינים יחד התייחסו מגנטיות. הקיום שלהם כבר ידוע במשך זמן רב. הנחה היא כי עבור לפני כארבעה אלף שנה, הסינים השתמשו בידע הזה כדי ליצור מצפן ניווט המסעות הימיים. ניסויים ולבחון את התופעה המגנטית הפיסית ברצינות החל רק במאה ה XIX. אחד החוקרים הראשונים בתחום זה נחשב נס ארסטנד.

תופעות מגנטיות יכולות להתרחש הוא בחלל ועל פני אדמה, ומוצגות רק במידה של שדות מגנטיים. שדות כאלה נוצרים ממטענים חשמליים. כאשר מדובר בהאשמת עדיין סביבם שדה חשמלי. כאשר הם עוברים - שדה מגנטי.

כלומר, תופעת שדה מגנטית מתרחשת עם הופעתו של זרם חשמלי או שדה חשמלי לסירוגין. זהו האזור של מרחב שבתוכו כוח להשפיע על המגנטים ומנצחים מגנטיים. יש לו כיוון משלו, וירידות כמו המרחק בין המקור שלה - המנצח.

מגנטים

הגוף שסביבו השדה המגנטי נקרא מגנט. הקטן שבהם הוא האלקטרון. האטרקציה של המגנטים - התופעות המגנטיות הטבעיות המפורסמות ביותר: אם תתיש שני מגנטים ביחד, הם יוכלו גם להימשך או דחויים. כל החומר עמד ביחס לזה. לכל מגנט שני קטבים: בצפון ובדרום.

כמו קטבים להדוף ובניגוד לאלה, להיפך, נמשכים. אם אתה חותך אותו לשניים, בצפון והדרומי אינם מופרדים. כתוצאה מכך, אנחנו מקבלים שני מגנטים, שכל אחד מהם יהיו גם על שני קטבים.

ישנם מספר חומרים בעלי תכונות מגנטיות. אלה כוללים ברזל, קובלט, ניקל, פלדה, וכו ' ביניהם יש את הנוזל, סגסוגות ותרכובות כימיות. אם המגנטים להחזיק את המגנט קרוב, הם והם עצמם יהפכו.

חומרים כגון ברזל טהור, קל לרכוש נכס כזה, אבל נסלח לו במהירות. אחרים (לדוגמה, פלדה) הם ממוגנטים יותר, אבל לשמור את האפקט עוד זמן.

המגנטיזציה

מצאנו כי השדה המגנטי מתעורר התנועה של חלקיקים טעונים. אבל איזה סוג של תנועה יכולה להיות שאלה, למשל, פיסת תליית ברזל על המקרר? כל החומרים מורכבים מאטומים, ובאילו החלקיקים נעים.

לכל אטום השדה המגנטי שלו. אבל, בחומרים מסוימים, בתחומים אלה מופנים באופן אקראי בכיוונים שונים. מסיבה זו, סביבם אינו יוצר שדה גדול. חומרים כאלה הם לא מסוגלים להיות ממוגנטים.

ובחומרים אחרים (ברזל, קובלט, ניקל, פלדה) ניתן לבנות אטומים כך שכולם יהיו באותו כיוון. כתוצאה מכך, נוצר סביב השדה המגנטי הכולל וגוף ממוגנט.

מתברר, המגנטיזציה של הגוף - סידור זה של שדות של האטומים שלו. כדי לשבור הסדר הזה הוא חזק מספיק כדי להכות אותו עם פטיש. אטומי פילדס להתחיל תנועה אקראית ולאבד תכונות מגנטיות. אותו הדבר קורה גם אם החומר מחומם.

אינדוקציה מגנטית

תופעות מגנטיות הקשורים בהעברת מטענים. לפיכך, סביב מנצח עם זרם חשמלי בשדה המגנטי בהכרח מתרחש. אבל זה יכול להיות להיפך? שאלה זו נשאלת פעם פיזיקאי אנגלי Maykl Faradey וגילתה תופעת ההשראה מגנטית.

הוא הגיע למסקנה כי השדה הקבוע יכול לגרום זרם חשמלי, ו AC - יכול. נוכחי מתרחשת במעגל הסגור והשדה המגנטי נקרא אינדוקציה. כוח electromotive ובכך ישתנה באופן יחסי בתחום מהירות מחלחלת מעגל.

פאראדיי הפתיחה היה פריצת דרך אמיתית הביא יתרונות רבים ליצרני חשמל וההנדסה. הודות לו, ניתן היה לקבל הנוכחית מן האנרגיה המכאנית. חוק ישודר מדענים ליישם בהן שימוש במכשיר של מנועים חשמליים, גנרטורים שונים, שנאים, וכו '

השדה המגנטי של כדור הארץ

יש צדק, נפטון, שבתאי ואורנוס בשדה מגנטי. הכוכב שלנו - אינו יוצא דופן. בחיי היומיום אנחנו בקושי שם לב לזה. זה לא מוחשי, אין טעם או ריח. אבל זה קשור לתופעות המגנטיות בטבע. כמו אורורה, סערות מגנטיות או חיות magnetoreception.

למעשה, כדור הארץ הוא עצום, אבל לא מגנט חזק מאוד, שיש לו שני הקטבים אינם עולים בקנה אחד עם גיאוגרפי. קווי מגנטי יוצאים מן הקוטב הדרומי של כדור הארץ והם חלק בצפון. משמעות הדבר היא כי (בקוטב הדרומי מצוין מדוע המערב בכחול - S, ואדום מצביעים הקוטב הצפוני - N) הוא למעשה בקוטב הדרומי של כדור הארץ הוא הקוטב הצפוני של מגנט.

השדה המגנטי מרחיב מאה קילומטרים מפני השטח של כדור הארץ. היא משמשת כיפה בלתי נראית המשקפת את גלקסית עצמת קרינת שמש. במהלך חלקיקי קרינה התנגשות עם קליפה של כדור הארץ, ואת תופעות מגנטיות רבות נוצרות. בואו נסתכל לכל היותר מפורסם מהם.

סערות מגנטיות

הכוכב שלנו מושפע במידה רבה על ידי השמש. זה לא רק נותן לנו חום ואור, אך גם מעורר תופעות מגנטיות נעימות כזה כמו סופות. המראה שלהם מחובר עם עלייה בפעילות שמש ואת התהליכים המתרחשים בתוך הכוכב.

כדור הארץ מושפעת כל הזמן את זרימת חלקיקים מיוננים מהשמש. הם נעים במהירות של 300-1200 ק"מ / ים, ו מאופיינים כמו רוח השמש. אבל מהעת לעת על כוכב פליטה פתאומית של מספר גדול של חלקיקים אלה. הם פועלים על המעטפת של כדור הארץ ככוח דוחף ושדה מגנטי כדי להשתנות.

סופות כאלה אחרונות בדרך כלל עד שלושה ימים. בשלב זה, חלק תושבי הפלנטה שלנו חווים אי נוחות. תנודות פגז משתקפות עלינו כאבי ראש, לחץ וחולשה. במהלך חייו, אדם חווה בממוצע 2000 סופות.

אורות הצפון

ישנן גם יותר תופעות מגנטיות נעימות בטבע - הזוהר הצפוני, או אורורה. זה בא לידי ביטוי כמו skyglow עם צבעים משתנים במהירות מתרחשת בעיקר בקווי רוחב גבוהים (67-70 מעלות). בזוהר שנצפה פעילות שמש חזק ומתחת.

בסביבות 64 קילומטר מעל גבולות חלקיק טעון קטבים סולארית להתרחש עם שדה מגנטי רחוק. הנה כמה מהם נשלחים הקטבים המגנטיים של כדור הארץ, שבו הם מתקשרים עם גזים אטמוספריים, ומדוע יש אור.

ספקטרום פליטה תלוי בהרכב האוויר דְלִילוּת שלה. פליטת האדום מתרחשת בגובה של 150 עד 400 ק"מ. צבעים כחולים וירוקים קשורים עם תכולה גבוהה של חמצן וחנקן. הם מתרחשים בגובה של 100 קילומטרים.

magnetoreception

המדע הבסיסי החוקר את התופעות המגנטיות - הפיזיקה. עם זאת, חלק מהם עשוי להיות כרוך וביולוגיה. לדוגמא, הרגישות המגנטית של אורגניזמים חיים - היכולת לזהות את השדה המגנטי של כדור הארץ.

מתנה ייחודית זו דיבוק על ידי בעלי חיים רבים, במיוחד מינים נודדים. יכולת magnetoreception למצוא עטלפים, יונים, צבים, חתולים, צבאים, כמה חיידקים וכן הלאה. ד זה עוזר חיות לנווט במרחב ולמצוא את בתיהם, ממנו במשך עשרות קילומטרים.

אם אדם משתמש מצפן להתמצאות, אז החיות הן די כלים טבעיים. כדי לקבוע בדיוק איך ולמה זה עובד magnetoreception, מדענים לא יכולים עדיין. אבל זה ידוע כי יונים מסוגלים למצוא את הבית שלך, אפילו אם הם לוקחים ממנו לאורך מאה קילומטרים, סגירה בציפור אותה בקופסא חשוכה לגמרי. צבים למצוא מקום הולדתו שלהם גם לאחר שנים.

בזכות "המעצמות" שלו חיות מצפות התפרצויות הרי געש, רעידות אדמה, סופות ואסונות אחרים. הם תנודות מרגיש רזה בשדה מגנטי, אשר מגביר את היכולת לשמר את עצמה.