Bahan dalam medan magnet. interaksi medan magnet dengan bahan

Berapa banyak fenomena yang tidak dapat dijelaskan dan misteri yang tidak dapat diselesaikan menyembunyikan planet kita! Tetapi penduduk pemerhatian Bumi dari satu abad untuk mengkaji undang-undang, untuk mencuba, untuk mencipta, membuat kesimpulan dan gunakan adakan. Rahsia alam semesta dan alam semula jadi sentiasa mengajak orang, menolak mereka semua eksperimen baru dalam mencari kebenaran dan petunjuk. Salah satu daripada rahsia-rahsia ini adalah tingkah laku bahan dalam medan magnet.

Pemerhatian magnet pertama

Menurut legenda, gembala purba bernama Magnus sekali ditemui bahawa kakitangan terperangkap ke sisi logam batu. Beliau (batu) dan adalah khusus untuk penemuan itu. Menurut teori lain, perkataan "magnet" dengan bahasa Greek bermaksud "batu dari Magnesia", selepas bandar Magnesia, di mana medan magnet telah ditemui. Walaupun beberapa abad SM, orang Cina telah menyedari bahawa beberapa batu-batu yang diadakan bersama-sama dalam apa-apa cara yang mereka boleh berputar dengan bebas, konsisten menghidupkan dalam arah tertentu.

Bagaimanakah kompas

Pertama kompas ditubuhkan magnetit sudu dengan rod pendek yang boleh diputar di sekitar bulatan. Selepas beberapa lama, selepas menghidupkan sudu, dia berhenti, dan terasnya sentiasa menunjuk ke arah utara. Tetapi kuasa-kuasa ini adalah begitu kecil bahawa mereka boleh berputar hanya kompas longgar dilampirkan.

pelayar kemudian dimasukkan jarum magnet dalam straw dan dimasukkan ke dalam mangkuk dengan air. Straw sentiasa menunjukkan arah utara - selatan. Sebab untuk ini, fenomena itu masih belum diterokai - sejenis medan mengelilingi Bumi, yang mempunyai keupayaan untuk memberi kesan kepada bahan-bahan di dalamnya, dan menentukan hala tuju mereka.

sfera magnet mengelilingi Bumi

Bumi kita adalah sfera dikelilingi, yang menggunakan kuasa-kuasa magnet, namanya - medan magnet. Walaupun versi asal-usul ia tidak disahkan, tetapi geofizik pada dasarnya bersetuju dengan kenyataan bahawa terdapat medan magnet kerana komposisi teras besi planet kita. Putaran Bumi menyumbang kepada pembentukan lebur logam teras aliran berterusan caj elektrik, yang menimbulkan polya.Zemlya magnet di sekeliling mereka, sekali gus bertindak magnet besar, yang bertindak balas dan kompas.

Properties dan sifat magnet

Magnet, seperti mereka yang suka untuk menghiasi peti sejuk atau tahan nota di dapur, mempunyai ciri-ciri yang agak menarik. Kelakuan bahan dalam medan magnet bergantung kepada bahan-bahan yang membentuk bahan-bahan ini. Semua orang tahu bahawa magnet melekat pada besi atau keluli objek. Dan mengapa ini berlaku? Setiap magnet mempunyai dua kutub. Jika anda melakukan eksperimen dan menjaga sepasang magnet berhampiran bersebelahan antara satu sama lain, ia ternyata bahawa kutub utara satu menarik yang bertentangan - selatan - tiang lain. Walau bagaimanapun, jika anda menggunakan magnet kutub sama, mereka akan sentiasa menolak antara satu sama lain. Elektron, yang melibatkan nukleus atom mempunyai cas elektrik negatif. Aliran zarah yang menghasilkan medan magnet yang bengkok gelung besar di sekeliling mereka.

Sebagai contoh, apabila lampu menyala, arus elektrik bergerak melalui pendawaian, dan elektron bergerak dari satu atom yang lain, dan sekitar pendawaian timbul medan magnet yang lemah. Begitu juga, medan magnet yang kuat yang datang dari wayar voltan tinggi. Elektrik dan kemagnetan dua komponen bertindak sebagai keelektromagnetan. Setiap elektron mengelilingi paksinya seperti planet yang bertukar pada orbitnya sedang membina sebuah gelung kecil arus elektrik mencipta medan magnet dalam semangatnya. Bahan dalam medan magnet berkelakuan berbeza.

Bagaimana interaksi medan magnet dengan bahan

Sebagai contoh, di bawah tindakan medan magnet berlaku pada plastik termasuk medan magnet miniatur setiap atom meneutralkan satu sama lain kerana tiang mereka diarahkan dalam arah yang berbeza. Tetapi dalam atom besi disusun seperti bahawa bahan tersebut tidak mampu yang bermagnet. Atom dalam mereka dikumpulkan dalam kumpulan dan dipanggil domain magnet. Setiap domain kecil terdiri daripada berbilion-bilion zarah dengan medan magnet mereka, yang berada dalam arah yang sama, dan ia menjadi dirinya magnet kecil. Keping besi sendiri domain menunjuk ke arah yang berbeza, jadi mereka membatalkan satu sama lain, dan bebas daripada besi tidak dapat mempamerkan sifat-sifat magnet. Untuk membuat magnet semua domain mesti terletak dalam satu arah, kemudian sekeping besi untuk mempesona dan menarik semua objek logam di sekitarnya. Bagaimana untuk membuat besi domain diletakkan dalam perintah yang sama? Hanya: ia harus meletakkan sekeping besi dalam medan magnet. Beratur satu demi satu, domain dikerahkan ke arah padang. Oleh itu mereka akan menarik atom domain lain, peningkatan dalam saiz.

Tidak lama kemudian, banyak elemen-elemen ini akan mewujudkan satu barisan, dan sekeping besi sendiri menjadi magnet yang akan menarik kepada dirinya setiap pin, paku atau logam lain-lain objek di sekitarnya. Jadi ada kemagnetan medan magnet bahan dalam sangat meningkat. Tetapi sebagaimana yang mereka katakan, lebih baik untuk melihat sekali daripada mendengar seratus kali. Tidak terkecuali dan kita memeriksa fenomena. Bagaimana untuk memastikan untuk mengatakan?

Medan magnet dan kemagnetan bahan-bahan boleh dianggap sebagai contoh di rumah. Ia sudah cukup untuk melaksanakan satu pengalaman yang mudah. Mengambil paku besi kecil dan meletakkannya di dalam peti sejuk dengan magnet. domain beliau beratur dengan cepat, dan untuk sementara kuku itu sendiri akan menjadi magnet, dengan cara yang ia akan menjadi mudah untuk mengangkat pin.

Penentuan medan magnet

Untuk mengkaji medan magnet dalam bahan belajar dua jenis arus - makrotoki dan mikro. Makrotokami adalah orang-orang yang mencipta pergerakan badan makroskopik dikenakan. Microcurrent dipanggil arus dengan menggerakkan elektron dalam atom, molekul dan ion. Medan magnet dalam bahan untuk mewujudkan dua bidang: yang dicipta makrotokami luaran dan dalaman - microcurrent terbentuk.

bahan paling magnet

Satu fakta menarik ialah bahawa dalam alam ini terdapat adalah sebuah magnet sebenar - batu magnet mineral. Tetapi sebahagian besar daripada badan-badan dengan bidang sendiri magnet, masih buatan dicipta oleh manusia. Yang terkuat ialah orang yang mewakili aloi untuk neodymium, besi dan boron. Dan apa yang bahan magnet hari ini? Ahli-ahli sains telah dapat menjawab soalan ini. ahli fizik kumpulan dari Minnesota mencipta bahan baru yang terdiri daripada 16 atom besi dan 2 atom nitrogen, yang mempunyai ciri-ciri kebolehtelapan magnet adalah 18% lebih tinggi daripada yang paling berkuasa - neodymium - magnet.

Apakah magnet

Medan magnet dalam bahan, dalam jangka pendek, bergantung kepada magnet. Meletakkan apa-apa daripada mereka dalam medan magnet menjana medan magnet dalam perkara. Jenis magnet berikut: diamagnetic, paramagnet dan feromagnet bahan. Bidang yang paling kuat membuat ferromagnet, kerana mereka mempunyai sifat-sifat magnet yang tinggi. bahan-bahan tersebut termasuk besi, nikel, kobalt, logam nadir bumi dan aloi mereka, serta kromium dan aloi mangan. Daripada mereka membuat magnet kekal, kerana medan feromagnet tidak hilang selepas penamatan medan magnet.

Paramagnet mempunyai kebolehtelapan yang sedikit di atas perpaduan pada suhu bilik. bahan-bahan tersebut dalam medan magnet magnet buruk, tetapi dengan suhu berkurangan, sifat-sifat magnet daripada mereka semakin meningkat. Oleh paramagnet termasuk, sebagai contoh, logam oksigen, platinum, aluminium, nadir bumi.

Diamagnetics - satu lagi jenis bahan, kebolehtelapan yang sedikit kurang daripada satu, sifat-sifat magnet mereka walaupun lemah. Kepada mereka menduduki banyak logam seperti bismut, perak, emas, tembaga, serta air dan sebatian organik. Satu fakta menarik bahawa sifat-sifat feromagnet hilang, dan logam dan menjadi paramagnet mengalami kerosakan magnet apabila dipanaskan kepada suhu tertentu (titik Curie).

Menggunakan medan magnet

Orang telah belajar untuk menggunakan untuk faedah mereka sifat-sifat yang disebutkan bahan dalam medan magnet: ferromagnet sangat diperlukan dalam pembuatan kejuruteraan elektrik dan komputer. Mereka boleh didapati dalam transformer, motor, dan pelbagai peranti mengukur, mereka membolehkan anda untuk meningkatkan medan magnet tanpa mengubah semasa dalam gegelung.

Penggunaan bahan-bahan tersebut boleh mengurangkan penggunaan kuasa. Ia digunakan untuk rakaman magnetik dan pemeriksaan, bijih berpakaian. Pada masa kini perubatan menggunakan magnet untuk diagnosis dan rawatan pelbagai penyakit. Pada asasnya, kerja-kerja peralatan diagnostik adalah berdasarkan tindakan magnet kekal. Sebagai contoh, okular penunjuk Tonometer perlu mengesan glaukoma pada peringkat awal. Digunakan dalam pembedahan dan pembedahan mikro, peranti magnet untuk mengeluarkan logam dari serpihan manusia. prinsip operasi mereka juga berdasarkan sifat-sifat magnet tanpa sambungan rangkaian. kesan terapeutik Broad mempunyai pembalut magnet yang berbeza dan aplikator. Mereka melegakan kesakitan dan menghentikan proses keradangan, dan banyak penyakit dilayan oleh kesan medan magnet pada zon aktif dalam badan manusia. Adalah diketahui bahawa Cleopatra digunakan barang kemas magnet, untuk meningkatkan aliran darah dan kelewatan penuaan.

Nilai medan magnet untuk planet ini

Medan magnet memainkan peranan yang penting dalam kehidupan di bumi ini. Pertama sekali, ia berfungsi sebagai perlindungan bagi penduduk bumi dan satelit daripada kesan yang tidak selamat daripada badan-badan kosmik. Di bawah pengaruh medan magnet berubah trajektori. Para penyelidik mengakui bahawa beberapa planet yang tidak mempunyai teras logam, dan dengan itu medan magnet, yang ketara mengurangkan jumlah mungkin planet didiami. Bumi juga risiko ditinggalkan tanpa bidang perlindungan. Tetapi untuk mengatakan apabila ini akan berlaku, dan geofizik tidak diambil. Kajian telah menunjukkan bahawa lebih 160 juta tahun kutub magnet - utara dan selatan - berbeza di antara kira-kira seratus kali. Acara terakhir itu berlaku 720,000 tahun yang lalu, dan Bumi diserang oleh zarah kosmik. Satu teori menjelaskan kepupusan dinosaur, mengatakan bahawa gergasi-gergasi ini hilang begitu sahaja kerana sebab itu.

Medan magnet menjadi semakin nipis

Geofizik, menganalisis sifat-sifat medan magnet, mendapati bahawa terdapat muncul perubahan yang tidak selamat yang tidak direkodkan di hadapan. Di Selatan Atlantic lapisan medan magnet secara beransur-ansur menipis. Lebih 150 tahun yang lalu, bidang di sini adalah lebih lemah daripada sepuluh peratus. Para saintis mengatakan bahawa peralihan kutub akan berlaku dengan cepat, dalam masa 100 tahun dari permulaan penyongsangan. Apa yang generasi akan memerhatikan fenomena ini dan bagaimana ia akan memberi kesan kepada penduduk bumi, ia masih tidak diketahui, tetapi terdapat kenyataan bahawa apa-apa perubahan kutub akan menjejaskan jurutera elektrik.

ribut magnet dan kesannya terhadap orang

Kadang-kadang medan magnet Bumi dicemaskan - adalah ribut magnet, adalah secara langsung bergantung kepada matahari. Dalam tempoh meningkat aktiviti solar terdapat keluaran besar tenaga, yang menyumbang kepada pembentukan suar solar. Dalam kes ini, aliran gergasi zarah yang cenderung ke Bumi pada kelajuan tinggi - 500-1000 kilometer sesaat, mencipta medan magnet yang kuat. aliran ini mencapai planet dalam hanya beberapa hari. Menghadapi dua medan magnet yang kuat, dan medan magnet akhirnya terganggu bumi. Seorang lelaki biasa dengan biasa untuk medan magnet, dan ribut magnet, kesihatannya berubah.

Orang mempunyai perasaan magnet yang berbeza, pengaruh ke atas ribut magnet manusia bergantung kepada negeri kesihatan. Semakin merosot kesihatan, kecergasan dikurangkan, jatuh kurang upaya, ada kelemahan, sakit kepala, gangguan tidur, merosot operasi sistem saraf (bilangan kesilapan bertambah, bilangan kegagalan dan kemalangan bertambah). Sehubungan dengan kemunculan permukaan elektrik pada instrumen pada hari-hari itu boleh melanggar kerja mereka.

Reaksi haiwan untuk medan magnet

Ia membuktikan bahawa burung dengan baik berasa medan magnet bumi dan melihatnya. Saintis percaya bahawa burung - makhluk unik dengan cara ini: kuasa magnet membantu mereka untuk mencari rumah mereka sendiri semasa penerbangan pada jarak yang sangat besar.

Medan magnet digunakan sebagai penyu navigator laut. Haiwan dengan magnet contoh kucing awal tinggi bertindak balas kepada perubahan keamatan medan magnet. tingkah laku haiwan yang luar biasa diperhatikan sebelum taufan dan gempa bumi. Untuk menentukan tsunami menghampiri atau gempa bumi di Jepun dalam akuarium besar mengandungi bintik hitam yang sebelum bencana naik ke permukaan dan bimbang, rasa pengusikan kuat medan magnet.

bukannya epilog

Pengaruh medan magnet pada penduduk planet kita masih belum dikaji sepenuhnya, saintis di seluruh dunia baru sahaja membuka tirai planet misteri Bumi dan cuba untuk mencari jawapan kepada soalan-soalan yang sangat penting. Tetapi kemajuan tidak berdiam diri, dan sains adalah membangun dengan pesat hari ini, jadi siapa tahu, mungkin generasi akan datang akan tahu jawapan kepada kebanyakan soalan pada yang berjuang minda terbaik manusia.