Magnit maydon juda qiziq hodisa. Hozirgi vaqtda uning xususiyatlari ko'plab sohalarda qo'llanilishini topdi. Magnit maydonning manbai nima ekanligini bilasizmi? Maqolani o'qib bo'lgach, siz bu haqda bilib olasiz. Bundan tashqari, biz magnitlanish bilan bog'liq ba'zi faktlar haqida gapiramiz. Tarixdan boshlaylik.
Biroz tarix
Magnetizm va elektr ikki xil hodisa emas, chunki uzoq vaqt davomida notoʻgʻri ishonilgan. Ularning munosabatlari faqat 1820 yilda, daniyalik olim Xans Kristian Ersted (1777-1851) sim orqali o'tadigan elektr toki kompas ignasini burishini ko'rsatganida aniq bo'ldi. Oqim har doim magnit maydon hosil qiladi. Uning qayerda oqishi muhim emas - bulut va yer o'rtasida chaqmoq shaklida yoki tanamiz mushaklarida.
Qadim zamonlarda ham odamlar magnit maydonning manbai nima ekanligini aniqlashga harakat qilishgan. Bundan tashqari, erishilgan kashfiyotlar amaliyotda qo'llanildi. Magnitizm aniqlanishidan ming yillar oldin kuzatilgan va ishlatilgan (ayniqsa navigatsiya maqsadlarida).elektrning tabiati va u amaliy qo'llanilishini topdi. Materiya atomlardan tashkil topganligi ma'lum bo'lgandagina magnitlanish va elektr o'zaro bog'liqligi nihoyat aniqlandi. Qaerda magnitlanish kuzatilsa, har doim qandaydir elektr toki mavjud bo'lishi kerak. Biroq, bu kashfiyot yangi tadqiqotlarning boshlanishi edi.
Har qanday tashqi oqim manbai bo'lmaganda materiallarning magnit xususiyatlarining namoyon bo'lishini nima belgilaydi? Atomlar ichida elektr tokini hosil qiluvchi elektronlar harakati. Bu erda biz ko'rib chiqamiz magnitlanishning bu turi. Biz girdobli magnit maydon (o'zgaruvchan tok) manbasini qisqacha tasvirlab berdik.
Magnetit va boshqa materiallar
Temir va temir o'z ichiga olgan materiallarni jalb qilish qobiliyati tabiatda bitta qiziqarli mineralda kuzatiladi. Biz temirning kimyoviy birikmalaridan biri bo'lgan magnetit haqida gapiramiz. Ehtimol, uning bir turi xitoylar tomonidan ixtiro qilingan birinchi kompaslarda ishlatilgan. Magnit maydonning manbai nafaqat bu mineral. Bundan tashqari, ba'zi materiallar uchun kerakli xususiyatlarni ataylab etkazish nisbatan oson. Ular orasida temir va po'lat eng mashhurdir. Ikkala material ham osongina magnit maydon manbaiga aylanadi.
Doimiy magnitlar
Temirni tortuvchi moddalar maxsus sinfni tashkil qiladi. Ular doimiy magnitlar deb ataladi. Nomiga qaramay, ular faqat cheklangan vaqt davomida kerakli xususiyatlarni saqlab qolishga qodir. doimiy magnit shaklidabar er usti magnitlanishining kuchini ko'rsatadi. Agar u erkin harakatlana olsa, unda bir uchi har doim Yerning Shimoliy qutbiga, ikkinchisi esa janubga buriladi. Magnitning ikki uchi mos ravishda shimoliy va janubiy qutblar deb ataladi.
Magnitlar deyarli har qanday shaklga ega bo'lishi mumkin: bar, taqa, halqa yoki undan murakkabroq. Ular elektr o'lchash asboblarida qo'llaniladi. Magnitlarning qutblari quyidagicha belgilanadi: N (shimoliy) va S (janubiy). Keling, ularning oʻzaro munosabati haqida gaplashamiz.
Jalblanish va jirkanish
Qarama-qarshi magnit qutblar tortadi. Biz buni maktabdan beri bilamiz. Ba'zi boshqa materiallarni jalb qilish orqali magnit avval uni zaif magnitga aylantiradi. Xuddi shu nomdagi qutblar bir-birini qaytaradi (garchi bu jozibadorlik kabi aniq bo'lmasa ham). Magnit ta'sirida temir va po'latning o'zi magnitga aylanadi va qarama-qarshi qutbga ega bo'ladi. Shuning uchun ular uni o'ziga jalb qiladi. Ammo bir xil "zaryadli" ikkita bir xil magnit bir xil qutbli bir-biriga yaqin joylashtirilsa, nima bo'ladi? Kuzatilgan itarilish kuchi bir-biridan bir xil masofada joylashgan ikkita qarama-qarshi qutb o'rtasida harakat qiluvchi tortishish kuchiga teng bo'ladi.
Magnitlanish nafaqat temir o'z ichiga olgan materiallarga ta'sir qiladi. Biroq, magnit hodisalar eng oson sof metallarda kuzatiladi. Bular, masalan, temir, nikel, kob alt.
Domenlar
Mumkin bo'lgan metallarmagnit maydon manbaiga aylanadi, moddaning ichida tasodifiy joylashgan kichik magnitlardan iborat. Ular faqat elektron mikroskop orqali ko'rish mumkin bo'lgan domenlar deb ataladigan kichik sohalarda teng ravishda yo'n altirilgan. Magnitlanmagan materiyada - domenlarning o'zi ham u erda turli yo'nalishlarda yo'n altirilganligi sababli - magnit maydon nolga teng. Shuning uchun bu holatda magnit xususiyatlar kuzatilmaydi. Shunday qilib, modda faqat ma'lum sharoitlarda kerakli xususiyatlarga ega bo'ladi.
Magnitlanish jarayoni shundan iboratki, barcha domenlar bir xil yoʻnalishda tizilishga majbur boʻladi. To'g'ri aylantirilganda, ularning harakatlari to'planadi. Umuman olganda, modda magnit maydon manbaiga aylanadi. Agar barcha domenlar bir xil yo'nalishda joylashgan bo'lsa, material magnit chegarasiga etadi. Bir muhim naqshni ta'kidlash kerak. Materialning magnitlanishi oxir-oqibat domenlarning magnitlanishiga bog'liq. Va u, o'z navbatida, alohida atomlarning domenlar ichida qanday joylashishi bilan belgilanadi.
Yerning magnit maydoni
Yerning magnit maydoni uzoq vaqtdan beri toʻgʻri oʻlchangan va tasvirlangan, ammo hozirgacha u toʻliq tushuntirilmagan. Juda soddalashtirilgan tarzda, uni oddiy tekis magnit Shimoliy va Janubiy geografik qutblar o'rtasida joylashgandek tasvirlash mumkin. Bu ba'zi kuzatilgan ta'sirlarni keltirib chiqaradi. Ammo bu intensivlikdagi juda g'ayrioddiy o'zgarishlarni yoki hatto yer ustidagi magnit maydon chiziqlarining yo'nalishini tushuntirmaydi.yuzasi, na nima uchun millionlab yillar oldin magnit qutblarning joylashuvi hozirgi kunga qarama-qarshi bo'lgan va nima uchun ular sekin bo'lsa-da, doimo harakat qilmoqda. Shunday qilib, ishlar biroz murakkabroq.
Yer magnit maydonining modeli
Keling, uning soddalashtirilgan versiyasini batafsil tasvirlab beraylik. Yerning markazida magnit maydonning manbai bo'lgan uzun tekis magnitni tasavvur qiling. Yana nimani e'tiborga olish kerak? Yer shari yuzasidagi magnit moddalar shunday joylashtirilishi kerakki, ularning shimolga qaragan qutbi biz shimol deb ataydigan tomonga (aslida xayoliy magnitning janubiy qutbi) va boshqa qutb janubga (magnitning shimoliy qutbi) buriladi.).
Murakkab jismoniy jarayonlarni tushunish ba'zi qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Erdagi magnitlanishni ham, kichik temir bo'laklarining magnitlanishini ham magnit kuch chiziqlari (ko'pincha magnit oqim chiziqlari deb ataladi) magnitning shimoliy uchidan chiqadi va janubiy uchiga kiradi, deb taxmin qilish orqali tushuntirish osonroq. Bu xaritada chizilgan kenglik va uzunlik chiziqlari qanday ishlatilishiga o'xshash, faqat qulaylik uchun qo'llaniladigan juda o'zboshimchalik bilan tasvirlangan. Biroq, bu bizga Yer magnit maydonining manbai nima ekanligini tushunishga yordam beradi.
Oddiy tekis magnitning bir qutbdan ikkinchi qutbga oʻtuvchi va butun magnitni qoplagan kuch chiziqlari silindrga oʻxshash narsani hosil qiladi. Xuddi shu yo'nalishdagi kuch chiziqlari bir-birini qaytarayotganga o'xshaydi. Ular har doim bir turdagi qutbdan boshlanib, boshqa turdagi qutbda tugaydi va hech qachon kesishmaydi.
Bxulosa
Demak, "Magnit maydon manbai" mavzusini ochdik. Ko'rib turganingizdek, bu juda keng. Biz bu mavzuga tegishli faqat asosiy tushunchalarni ko‘rib chiqdik.
