- Шта је магнетно поље?
- Порекло магнетног поља
- Врсте магнетног поља
- Правац магнетног поља
- Земљино магнетно поље
Објашњавамо шта је магнетно поље, како се производи и које су његове карактеристике. Такође вам причамо о магнетном пољу Земље.
Шта је магнетно поље?
Магнетно поље је математички приказ начина на који су магнетне силе распоређене у простор који окружује магнетни извор. Овај извор може бити а Магнет, оптерећење на кретање или један електрична струја (многа оптерећења у покрету). Кад год постоји било који од ових елемената, око њега ће постојати магнетно поље, односно поље магнетних сила. Изван овог поља нема магнетних ефеката.
Основна карактеристика магнетних поља је да су она диполна: имају северни и јужни пол, који се такође називају позитивним и негативним половима. за разлику од електрична поља који се могу генерисати електричним набојем (као што је а електрон), не постоје „магнетна наелектрисања“ која стварају магнетна поља. Магнетна поља увек имају два пола повезана са њима. Као последица тога, линије магнетног поља су увек затворене, као у случају магнета: напуштају северни пол и стижу на јужни пол.
Порекло магнетног поља
Да би постојало магнетно поље, мора постојати извор магнетне енергије (као што је магнет), покретно пуњење или електрична струја.Ови елементи су једини способни да створе магнетно поље и једини на које може утицати.
Електрични набој (попут електрона који се креће у свемиру) генерише магнетно поље око себе које ће деловати силом на друго покретно наелектрисање. Исто се дешава и са електричним струјама.
Случај магнета је посебан јер нема покретних наелектрисања, већ ови материјали стварају магнетно поље због одређених микроскопских феномена одређене сложености.
Као што је описано Амперовим законом и Максвеловим једначинама, магнетна поља и електрична поља често постоје заједно у природа. Одређене промене у времену магнетног поља производе електрична поља. Добар пример коегзистенције ова два поља је електромагнетно зрачење, као нпр светлости.
Присуство магнетних поља може се проверити помоћу уређаја познатог као магнетометар.
Врсте магнетног поља
Магнетна поља се могу класификовати према њиховом извору стварања:
- Магнетна поља која долазе од магнета. Магнети су материјали који имају посебност да имају стално магнетно поље, створено од чега у физички је познат као завртети електрона (могу се разумети размишљајући о томе као о окретању на себи). С друге стране, постоји метали који могу "постати" магнети када су магнетизовани спољним магнетним пољем.
- Магнетна поља од струје. Свако наелектрисање у покрету производи магнетно поље. Дакле, електрична струја такође производи магнетно поље. На пример: електромагнети (попут оног на горњој слици) су уређаји у којима се помоћу а батерија струја циркулише кроз жицу намотану на метал. Ова струја генерише магнетно поље око себе које магнетизује метал и ствара друго магнетно поље. Дакле, електромагнети се користе за генерисање променљивих магнетних поља јер се променом струје мења магнетно поље.
Правац магнетног поља
Линије магнетног поља нам говоре о његовом правцу.
Тхеадреса магнетног поља може се описати помоћу линија или вектор, задужен да укаже на правац ка коме су усмерене магнетне силе. На горњој слици можете јасно видети линије магнетног поља које генерише магнет, које указују на смер силе којом магнет интерагује са металним честицама.
Чињеница да магнетно поље има правац имплицира да је вектор. Било који сила је векторска величина, односно представља величину која има правац и смисао, као што је брзина. Пошто је магнетно поље пропорционално магнетној сили, онда је и векторска величина. У ствари, занимљиво је приметити да је магнетна сила коју осећа покретна честица уроњена у магнетно поље увек окомита на смер тог поља и његову сопствену брзину.
Земљино магнетно поље
Наша планета има природно магнетно поље, које се назива и геомагнетно поље. У центру земља постоји ливено гвожђе (за високе температуре). Због Земљине ротације, ова метална течност је у сталном кретању, формирајући електричну струју (како се метал креће, крећу се и електрони који га чине). Ова струја је оно што производи Земљино магнетно поље које је толико интензивно да бежи са површине Земље.
Земљино магнетно поље игра веома важну улогу јер скреће веома опасно зрачење за жива бића од Нед. Без Земљиног магнетног поља, атмосфера био би уништен космичким зрацима. Компаси које користимо за навигацију су у интеракцији са овим пољем: његова магнетизована игла је увек поравната са магнетним пољем Земље, што указује на север. Штавише, многе животиње селице користе магнетно поље планете да се увек оријентишу и крећу у истим правцима током одређених периода године.