Tulong sa Tele2, mga taripa, mga tanong

Pagbati, mahal na mga mambabasa. Ang kalikasan ay nagtatago ng maraming lihim. Nagawa ng tao na makahanap ng mga paliwanag para sa ilang misteryo, ngunit hindi para sa iba. Ang mga magnetic phenomena sa kalikasan ay nangyayari sa ating mundo at sa paligid natin, at kung minsan ay hindi natin napapansin ang mga ito.

Ang isa sa mga phenomena na ito ay makikita sa pamamagitan ng pagkuha ng magnet at pagturo nito sa isang metal na pako o pin. Tingnan kung paano sila naaakit sa isa't isa.

Naaalala pa rin ng marami sa atin ang mga eksperimento sa bagay na ito, na mayroong magnetic field, mula sa kursong pisika ng paaralan.

Sana naaalala mo kung ano ang mga magnetic phenomena? Siyempre, ito ang kakayahang maakit ang iba pang mga bagay na metal sa sarili nito, na mayroong magnetic field.

Isaalang-alang ang magnetic iron ore, kung saan ginawa ang mga magnet. Ang bawat isa sa inyo ay malamang na may gayong mga magnet sa pinto ng inyong refrigerator.

Maaaring interesado kang malaman kung ano ang iba pang magnetic natural phenomena na naroroon? Mula sa mga aralin sa pisika ng paaralan alam natin na ang mga patlang ay maaaring maging magnetic at electromagnetic.

Ipaalam sa iyo na ang magnetic iron ore ay kilala sa buhay na kalikasan bago pa man ang ating panahon. Sa oras na ito, nilikha ang isang compass, na ginamit ng emperador ng Tsina sa kanyang maraming kampanya at paglalakad lamang sa dagat.

Ang salitang magnet ay isinalin mula sa Chinese bilang isang mapagmahal na bato. Kamangha-manghang pagsasalin, hindi ba?

Si Christopher Columbus, na gumagamit ng magnetic compass sa kanyang mga paglalakbay, ay napansin na ang mga geographic na coordinate ay nakakaapekto sa paglihis ng compass needle. Kasunod nito, ang resulta ng pagmamasid na ito ay humantong sa mga siyentipiko sa konklusyon na may mga magnetic field sa lupa.

Ang impluwensya ng magnetic field sa buhay at walang buhay na kalikasan

Ang natatanging kakayahan ng mga migratory bird na tumpak na mahanap ang kanilang mga tirahan ay palaging interesado sa mga siyentipiko. Tinutulungan sila ng magnetic field ng lupa na mahiga nang hindi mapag-aalinlanganan. At ang paglipat ng maraming hayop ay nakasalalay sa larangang ito ng lupa.

Kaya't hindi lamang mga ibon, kundi pati na rin ang mga hayop tulad ng:

• Mga pagong
• Sea shellfish
• Isda ng salmon
• Salamanders
• at marami pang ibang hayop.

Natuklasan ng mga siyentipiko na sa katawan ng mga nabubuhay na organismo ay may mga espesyal na receptor, pati na rin ang mga particle ng magnetite, na tumutulong sa pakiramdam ng magnetic at electromagnetic field.

Ngunit kung gaano eksakto ang anumang buhay na nilalang na naninirahan sa ligaw na nahahanap ang ninanais na palatandaan, ang mga siyentipiko ay hindi makasagot nang walang pag-aalinlangan.

Magnetic na bagyo at ang epekto nito sa mga tao

Alam na natin ang tungkol sa mga magnetic field ng ating mundo. Pinoprotektahan tayo ng mga ito mula sa mga epekto ng mga sisingilin na microparticle na umaabot sa atin mula sa Araw. Ang magnetic storm ay isang biglaang pagbabago sa electromagnetic field ng earth na nagpoprotekta sa atin.

Hindi mo ba napapansin kung minsan ay bigla kang nakaramdam ng matinding pananakit sa iyong templo at agad na sumasakit ang ulo? Ang lahat ng mga masakit na sintomas na ito na nagaganap sa katawan ng tao ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng natural na hindi pangkaraniwang bagay na ito.

Ang magnetic phenomenon na ito ay maaaring tumagal mula sa isang oras hanggang 12 oras, o maaaring maikli ang buhay. At gaya ng nabanggit ng mga doktor, ang mga matatandang may sakit sa cardiovascular ay higit na nagdurusa dito.

Napansin na sa panahon ng isang matagal na magnetic storm ay tumataas ang bilang ng mga atake sa puso. Mayroong ilang mga siyentipiko na sumusubaybay sa paglitaw ng mga magnetic storm.

Kaya, mahal kong mga mambabasa, kung minsan ito ay nagkakahalaga ng pag-aaral tungkol sa kanilang hitsura at subukang pigilan ang kanilang mga kahila-hilakbot na kahihinatnan kung maaari.

Magnetic anomalya sa Russia

Sa buong malawak na teritoryo ng ating mundo mayroong iba't ibang uri ng magnetic anomalya. Alamin natin nang kaunti ang tungkol sa kanila.

Ang sikat na siyentipiko at astronomer na si P. B. Inokhodtsev, noong 1773, ay pinag-aralan ang heograpikal na lokasyon ng lahat ng mga lungsod sa gitnang bahagi ng Russia. Noon ay natuklasan niya ang isang malakas na anomalya sa lugar ng Kursk at Belgorod, kung saan ang karayom ​​ng compass ay umiikot nang lagnat. At noong 1923 lamang ang unang balon ay na-drill, na nagsiwalat ng metal ore.

Ang mga siyentipiko kahit ngayon ay hindi maipaliwanag ang malaking akumulasyon ng iron ore sa Kursk magnetic anomaly.

Alam natin mula sa mga aklat-aralin sa heograpiya na ang lahat ng iron ore ay mina sa bulubunduking lugar. Hindi alam kung paano nabuo ang mga deposito ng iron ore sa kapatagan.

Brazilian magnetic anomalya

Sa labas ng baybayin ng karagatan ng Brazil, sa taas na higit sa 1000 kilometro, karamihan sa mga instrumento ng sasakyang panghimpapawid na lumilipad sa lugar na ito - mga eroplano at kahit na mga satellite - ay huminto sa kanilang trabaho.

Mag-isip kahel. Pinoprotektahan ng balat nito ang pulp, at ang magnetic field ng lupa na may proteksiyon na layer ng atmospera ay nagpoprotekta sa ating planeta mula sa mga nakakapinsalang impluwensya mula sa kalawakan. At ang anomalya ng Brazil ay parang dent sa balat na ito.

Bilang karagdagan, ang mga mahiwaga ay naobserbahan nang higit sa isang beses sa hindi pangkaraniwang lugar na ito.

Marami pa ring misteryo at sikreto ng ating lupain na dapat ibunyag sa mga siyentipiko, mga kaibigan. Nais kong hilingin sa iyo ang mabuting kalusugan at ang hindi kanais-nais na mga magnetic phenomena ay lampasan ka!

Sana ay nasiyahan ka sa aking maikling pangkalahatang-ideya ng magnetic phenomena sa kalikasan. O baka naobserbahan mo na sila o naramdaman mo ang epekto nito sa iyong sarili. Isulat ang tungkol dito sa iyong mga komento, magiging interesado akong basahin ang tungkol dito. At iyon lang para sa araw na ito. Hayaan mong magpaalam ako sa iyo at magkita-kita tayong muli.

Iminumungkahi kong mag-subscribe ka sa mga update sa blog. Maaari mo ring i-rate ang artikulo ayon sa 10 system, na minarkahan ito ng isang tiyak na bilang ng mga bituin. Halika bisitahin ako at dalhin ang iyong mga kaibigan, dahil ang site na ito ay nilikha para sa iyo. Sigurado ako na siguradong makakahanap ka ng maraming kapaki-pakinabang at kawili-wiling impormasyon dito.

Slide 2

Mga yugto ng trabaho

Magtakda ng mga layunin at layunin Praktikal na bahagi. Pananaliksik at pagmamasid. Konklusyon.

Slide 3

Layunin: pag-aralan nang eksperimento ang mga katangian ng magnetic phenomena. Layunin: - Pag-aralan ang literatura. - Magsagawa ng mga eksperimento at obserbasyon.

Slide 4

Magnetismo

Ang magnetismo ay isang anyo ng pakikipag-ugnayan ng mga gumagalaw na singil sa kuryente, na isinasagawa sa layo sa pamamagitan ng magnetic field. May mahalagang papel ang magnetic interaction sa mga prosesong nagaganap sa Uniberso. Narito ang dalawang halimbawa na nagpapatunay sa sinabi. Ito ay kilala na ang magnetic field ng isang bituin ay bumubuo ng isang stellar wind, katulad ng solar wind, na, sa pamamagitan ng pagbabawas ng masa at sandali ng pagkawalang-galaw ng bituin, ay nagbabago sa kurso ng pag-unlad nito. Alam din na pinoprotektahan tayo ng magnetosphere ng Earth mula sa mga mapaminsalang epekto ng cosmic rays. Kung hindi ito umiral, ang ebolusyon ng mga nabubuhay na nilalang sa ating planeta ay maliwanag na nagpunta sa ibang landas, at marahil ang buhay sa Earth ay hindi na bumangon sa lahat.

Slide 5

Slide 6

Magnetic field ng Earth

Ang pangunahing dahilan ng pagkakaroon ng magnetic field ng Earth ay ang core ng Earth ay binubuo ng mainit na bakal (isang magandang conductor ng mga electrical currents na nagmumula sa loob ng Earth). Sa graphically, ang magnetic field ng Earth ay katulad ng magnetic field ng isang permanenteng magnet. Ang magnetic field ng Earth ay bumubuo ng isang magnetosphere, na umaabot sa 70-80 libong km sa direksyon ng Araw. Pinoprotektahan nito ang ibabaw ng Earth, pinoprotektahan laban sa mga nakakapinsalang epekto ng mga naka-charge na particle, mataas na enerhiya at cosmic ray, at tinutukoy ang kalikasan ng panahon. Ang magnetic field ng Araw ay 100 beses na mas malaki kaysa sa Earth.

Slide 7

Pagbabago ng magnetic field

Ang dahilan para sa patuloy na pagbabago ay ang pagkakaroon ng mga deposito ng mineral. May mga lugar sa Earth kung saan ang sarili nitong magnetic field ay lubhang nabaluktot sa pamamagitan ng paglitaw ng mga iron ores. Halimbawa, ang Kursk magnetic anomaly, na matatagpuan sa rehiyon ng Kursk. Ang dahilan para sa mga panandaliang pagbabago sa magnetic field ng Earth ay ang pagkilos ng "solar wind", i.e. ang pagkilos ng isang stream ng mga sisingilin na particle na ibinubuga ng Araw. Ang magnetic field ng daloy na ito ay nakikipag-ugnayan sa magnetic field ng Earth, at ang "magnetic storms" ay lumitaw.

Slide 8

Tao at magnetic storms

Cardiovascular at circulatory system, tumataas ang presyon ng dugo, lumalala ang coronary circulation. Ang mga magnetikong bagyo ay nagdudulot ng mga exacerbations sa katawan ng isang taong nagdurusa sa mga sakit ng cardiovascular system (myocardial infarction, stroke, hypertensive crisis, atbp.). Mga organ sa paghinga Ang biorhythms ay nagbabago sa ilalim ng impluwensya ng magnetic storms. Ang kondisyon ng ilang mga pasyente ay lumalala bago ang mga magnetic storm, at iba pa - pagkatapos. Ang kakayahang umangkop ng mga naturang pasyente sa mga kondisyon ng magnetic storm ay napakababa.

Slide 9

Praktikal na bahagi

Layunin: mangolekta ng data sa bilang ng mga tawag sa ambulansya para sa 2008 at gumawa ng konklusyon. Upang malaman ang ugnayan sa pagitan ng childhood morbidity at magnetic storms.

Bagyo, atbp. Paano sila lumabas? Ano ang mga katangian nila?

Magnetismo

Ang magnetic phenomena at properties ay sama-samang tinatawag na magnetism. Ang kanilang pag-iral ay kilala sa napakatagal na panahon. Ipinapalagay na apat na libong taon na ang nakalilipas ay ginamit ng mga Tsino ang kaalamang ito upang lumikha ng isang compass at mag-navigate sa mga paglalakbay sa dagat. Nagsimula silang magsagawa ng mga eksperimento at seryosong pag-aralan ang pisikal na magnetic phenomenon lamang noong ika-19 na siglo. Si Hans Ørsted ay itinuturing na isa sa mga unang mananaliksik sa larangang ito.

Ang mga magnetic phenomena ay maaaring mangyari pareho sa Space at sa Earth, at lumilitaw lamang sa loob ng magnetic field. Ang ganitong mga patlang ay nagmumula sa mga singil sa kuryente. Kapag ang mga singil ay nakatigil, isang electric field ang nabuo sa kanilang paligid. Kapag gumagalaw sila ay mayroong magnetic field.

Iyon ay, ang kababalaghan ng isang magnetic field ay nangyayari sa hitsura ng isang electric current o isang alternating electric field. Ito ay isang rehiyon ng espasyo kung saan kumikilos ang isang puwersa sa mga magnet at magnetic conductor. Ito ay may sariling direksyon at bumababa habang lumalayo sa pinanggalingan nito - ang konduktor.

Mga magnet

Ang katawan kung saan ito nabuo ay tinatawag na magnet. Ang pinakamaliit sa kanila ay ang elektron. Ang pang-akit ng mga magnet ay ang pinakasikat na pisikal na magnetic phenomenon: kung maglalagay ka ng dalawang magnet sa tabi ng isa't isa, sila ay maaaring maakit o maitaboy. Ito ay tungkol sa kanilang posisyon na may kaugnayan sa isa't isa. Ang bawat magnet ay may dalawang pole: hilaga at timog.

Tulad ng mga pole ay nagtataboy, at hindi tulad ng mga pole, sa kabaligtaran, nakakaakit. Kung hiwain mo ito sa dalawa, hindi maghihiwalay ang north at south pole. Bilang resulta, makakakuha tayo ng dalawang magnet, na ang bawat isa ay magkakaroon din ng dalawang poste.

Mayroong ilang mga materyales na may mga katangiang ito: bakal, kobalt, nikel, bakal, atbp. Kabilang sa mga ito ay may mga likido, haluang metal, at mga kemikal na compound. Kung hawak mo ang mga magnet malapit sa isang magnet, sila mismo ay magiging isa.

Ang mga sangkap tulad ng purong bakal ay madaling makuha ang ari-arian na ito, ngunit mabilis ding magpaalam dito. Ang iba (halimbawa, bakal) ay mas matagal mag-magnetize, ngunit nananatili ang epekto sa mahabang panahon.

Magnetization

Itinatag namin sa itaas na ang isang magnetic field ay lumitaw kapag ang mga sisingilin na particle ay gumagalaw. Ngunit anong uri ng paggalaw ang maaari nating pag-usapan, halimbawa, sa isang piraso ng bakal na nakabitin sa isang refrigerator? Ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng mga atomo, na naglalaman ng mga gumagalaw na particle.

Ang bawat atom ay may sariling magnetic field. Ngunit sa ilang mga materyales ang mga patlang na ito ay itinuro nang magulo sa iba't ibang direksyon. Dahil dito, hindi nilikha ang isang malaking field sa kanilang paligid. Ang mga naturang sangkap ay hindi kaya ng magnetization.

Sa iba pang mga materyales (bakal, kobalt, nikel, bakal), ang mga atomo ay maaaring pumila upang ang lahat ay tumuturo sa parehong paraan. Bilang resulta, ang isang pangkalahatang magnetic field ay nabuo sa kanilang paligid at ang katawan ay nagiging magnetized.

Lumalabas na ang magnetization ng isang katawan ay ang pag-order ng mga patlang ng mga atom nito. Upang masira ang utos na ito, pindutin lamang ito ng malakas, halimbawa ng martilyo. Ang mga patlang ng mga atom ay magsisimulang gumalaw nang magulo at mawawala ang kanilang mga magnetic properties. Ang parehong bagay ay mangyayari kung ang materyal ay pinainit.

Magnetic induction

Ang mga magnetic phenomena ay nauugnay sa mga gumagalaw na singil. Kaya, ang isang magnetic field ay tiyak na lumitaw sa paligid ng isang konduktor na nagdadala ng electric current. Ngunit maaari ba itong maging kabaligtaran? Minsang tinanong ng English physicist na si Michael Faraday ang tanong na ito at natuklasan ang phenomenon ng magnetic induction.

Napagpasyahan niya na ang isang pare-parehong larangan ay hindi maaaring maging sanhi ng isang electric current, ngunit ang isang alternating field ay maaaring. Ang kasalukuyang arises sa isang closed loop ng isang magnetic field at tinatawag na induction. Ang electromotive force ay magbabago sa proporsyon sa pagbabago sa bilis ng field na tumatagos sa circuit.

Ang pagtuklas ni Faraday ay isang tunay na tagumpay at nagdala ng malaking benepisyo sa mga tagagawa ng mga de-koryenteng kagamitan. Salamat sa kanya, naging posible na makabuo ng kasalukuyang mula sa mekanikal na enerhiya. Ang batas na hinango ng siyentipiko ay at inilapat sa disenyo ng mga de-koryenteng motor, iba't ibang generator, transformer, atbp.

Magnetic field ng Earth

Ang Jupiter, Neptune, Saturn at Uranus ay may magnetic field. Ang ating planeta ay walang pagbubukod. Sa ordinaryong buhay, halos hindi natin ito napapansin. Ito ay hindi mahahawakan, walang lasa o amoy. Ngunit ang mga magnetic phenomena sa kalikasan ay nauugnay dito. Gaya ng aurora, magnetic storms o magnetoreception sa mga hayop.

Sa esensya, ang Earth ay isang napakalaking, ngunit hindi masyadong malakas na magnet, na may dalawang pole na hindi nag-tutugma sa mga heograpikal. Ang mga magnetic lines ay umaalis sa South Pole ng planeta at pumasok sa North Pole. Nangangahulugan ito na sa katunayan ang South Pole ng Earth ay ang north pole ng magnet (kaya naman sa West blue ay ang south pole - S, at red ang north pole - N).

Ang magnetic field ay umaabot ng daan-daang kilometro mula sa ibabaw ng planeta. Ito ay nagsisilbing isang invisible dome na sumasalamin sa malakas na galactic at solar radiation. Sa panahon ng banggaan ng mga particle ng radiation sa shell ng Earth, maraming magnetic phenomena ang nabuo. Tingnan natin ang pinakasikat sa kanila.

Magnetic na bagyo

Ang Araw ay may malakas na impluwensya sa ating planeta. Ito ay hindi lamang nagbibigay sa amin ng init at liwanag, ngunit din provokes tulad hindi kasiya-siya magnetic phenomena bilang mga bagyo. Ang kanilang hitsura ay nauugnay sa isang pagtaas sa solar na aktibidad at mga proseso na nangyayari sa loob ng bituin na ito.

Ang Earth ay patuloy na naiimpluwensyahan ng daloy ng mga ionized na particle mula sa Araw. Gumagalaw sila sa bilis na 300-1200 km/s at nailalarawan bilang solar wind. Ngunit paminsan-minsan, ang mga biglaang paglabas ng malaking bilang ng mga particle na ito ay nangyayari sa bituin. Gumaganap ang mga ito sa shell ng lupa bilang mga shocks at nagiging sanhi ng pag-oscillate ng magnetic field.

Ang ganitong mga bagyo ay karaniwang tumatagal ng hanggang tatlong araw. Sa oras na ito, ang ilang mga naninirahan sa ating planeta ay masama ang pakiramdam. Ang pagbabagu-bago sa lamad ay nakakaapekto sa atin sa pananakit ng ulo, pagtaas ng presyon ng dugo at panghihina. Sa isang buhay, ang isang tao ay nakakaranas ng average na 2,000 bagyo.

Northern lights

Mayroon ding mas kaaya-ayang magnetic phenomena sa kalikasan - ang hilagang ilaw o ang aurora. Lumilitaw ito bilang isang glow sa kalangitan na may mabilis na pagbabago ng mga kulay, at nangyayari pangunahin sa matataas na latitude (67-70°). Sa malakas na aktibidad ng solar, ang glow ay sinusunod din na mas mababa.

Humigit-kumulang 64 kilometro sa itaas ng mga poste, ang mga sisingilin na solar particle ay nakatagpo sa malayong bahagi ng magnetic field. Dito, ang ilan sa mga ito ay nakadirekta sa mga magnetic pole ng Earth, kung saan nakikipag-ugnayan sila sa mga atmospheric gas, kaya naman lumilitaw ang glow.

Ang spectrum ng glow ay depende sa komposisyon ng hangin at sa rarefaction nito. Ang pulang glow ay nangyayari sa taas na 150 hanggang 400 kilometro. Ang mga asul at berdeng lilim ay nauugnay sa mataas na antas ng oxygen at nitrogen. Nagaganap ang mga ito sa taas na 100 kilometro.

Magnetoreception

Ang pangunahing agham na nag-aaral ng mga magnetic phenomena ay physics. Gayunpaman, ang ilan sa mga ito ay maaaring may kinalaman din sa biology. Halimbawa, ang magnetic sensitivity ng mga buhay na organismo ay ang kakayahang makilala ang magnetic field ng Earth.

Maraming mga hayop, lalo na ang mga migratory species, ang may ganitong kakaibang regalo. Ang kakayahan para sa magnetoreception ay natagpuan sa mga paniki, kalapati, pagong, pusa, usa, ilang bakterya, atbp. Tinutulungan nito ang mga hayop na mag-navigate sa kalawakan at mahanap ang kanilang tahanan, na lumalayo mula rito ng sampu-sampung kilometro.

Kung ang isang tao ay gumagamit ng isang compass para sa oryentasyon, kung gayon ang mga hayop ay gumagamit ng ganap na natural na mga tool. Ang mga siyentipiko ay hindi pa matukoy nang eksakto kung paano at bakit gumagana ang magnetoreception. Ngunit nabatid na ang mga kalapati ay nakakahanap ng kanilang tahanan kahit na daan-daang kilometro ang layo mula dito, habang isinasara ang ibon sa isang ganap na madilim na kahon. Nahanap ng mga pagong ang kanilang lugar ng kapanganakan kahit ilang taon na ang lumipas.

Dahil sa kanilang “superpowers,” inaabangan ng mga hayop ang mga pagsabog ng bulkan, lindol, bagyo at iba pang sakuna. Malinaw nilang nadarama ang mga pagbabago sa magnetic field, na nagpapataas ng kanilang kakayahang mag-ingat sa sarili.

14. Magnetic field induction. Ang prinsipyo ng superposisyon ng mga magnetic field. Kapangyarihan ng ampere. Lorentz force. Mga instrumento sa pagsukat ng elektrikal. Magnetic na katangian ng bagay.

Magnetic phenomena

Ang parehong mga electrical at magnetic phenomena ay ang pakikipag-ugnayan ng mga katawan sa malayo. Ang mga pakikipag-ugnayan na ito ay makikita sa paglitaw ng mga mekanikal na puwersa at mga sandali ng puwersa na kumikilos sa pagitan ng mga katawan.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng elektrikal at magnetic na pakikipag-ugnayan ay ipinahayag, halimbawa, sa katotohanan na upang paghiwalayin ang mga singil sa kuryente, maaari mong kuskusin ang iba't ibang mga bagay laban sa isa't isa, ngunit upang makakuha ng mga magnet, ang pagkuskos ng mga bagay laban sa isa't isa ay walang silbi. Sa pamamagitan ng pagbabalot ng isang naka-charge na bagay sa isang basang tela, maaari mong sirain ang singil ng kuryente nito. Ang parehong pamamaraan para sa isang magnet ay hindi hahantong sa paglaho ng mga magnetic na katangian. Ang pag-magnetize ng mga magnetic na materyales sa pagkakaroon ng iba pang mga magnet ay hindi nagreresulta sa paghihiwalay ng mga singil sa kuryente. Ang dalawang uri ng interaksyon ng mga bagay sa isang distansya ay hindi maaaring bawasan sa isa't isa.

Ang mga pang-eksperimentong pag-aaral ng mga magnet at iba't ibang mga materyales ay nagpapakita na ang ilang mga bagay ay patuloy na may mga magnetic na katangian, iyon ay, sila ay "mga permanenteng magnet," habang ang ibang mga katawan ay nakakakuha ng mga magnetic na katangian lamang sa pagkakaroon ng mga permanenteng magnet. Mayroon ding mga materyales na walang binibigkas na magnetic properties, iyon ay, hindi sila naaakit o tinataboy ng malakas na permanenteng magnet. Ang intrinsic at induced magnetic properties ng mga bagay ay humantong sa mga katulad na epekto. Halimbawa, ang mga permanenteng strip magnet, ang mga sample nito ay karaniwang makikita sa bawat silid-aralan ng physics sa anumang paaralan, kapag sinuspinde sa isang pahalang na posisyon, ay naka-orient upang ang mga dulo nito ay tumuturo sa hilaga at timog. Ang pag-aari na ito ng mga magnet ay nagsilbi ng maraming tao. Ang compass ay naimbento ng mahabang panahon, ngunit ang dami ng pag-aaral ng mga magnetic na katangian ng mga bagay at matematikal na pagsusuri ng mga katangiang ito ay isinasagawa lamang noong ika-18 at ika-19 na siglo.

Isipin natin na mayroon tayong "mahabang" magnet na may mga pole na malawak ang pagitan sa isa't isa. Kung ang dalawang pole ng dalawang magkaibang magnet ay inilagay malapit sa isa't isa, at ang pangalawang pole ng parehong mga magnet ay matatagpuan malayo sa isa't isa, kung gayon ang puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng malapit na mga pole ay inilalarawan ng parehong mga formula tulad ng sa batas ng Coulomb para sa electrostatic field. . Ang bawat poste ng isang magnet ay maaaring italaga ng isang magnetic charge, na magpapakita ng "hilaga" o "timog". Posibleng makabuo ng isang pamamaraan na may kasamang mga sukat ng mga puwersa o mga sandali ng mga puwersa, na magpapahintulot sa isa na ihambing ang magnetic "mga singil" ng anumang mga magnet sa isang pamantayan. Ang mental construction na ito ay nagbibigay-daan sa amin upang malutas ang mga praktikal na problema, sa kondisyon na hindi pa natin naitatanong sa ating sarili ang tanong: paano gumagana ang isang mahabang strip magnet, iyon ay, kung ano ang nasa loob ng magnet sa rehiyon ng espasyo na nagkokonekta sa dalawang magnetic pole.

Maaari kang magpasok ng isang yunit ng magnetic charge. Ang pinakasimpleng pamamaraan para sa pagtukoy ng naturang yunit ay upang ipalagay na ang puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang "punto" na magnetic pole ng isang yunit ng magnetic charge, na matatagpuan sa layo na 1 metro mula sa bawat isa, ay katumbas ng 1 Newton. Dahil ang mga pagtatangka na paghiwalayin ang mga magnetic pole ay palaging hindi matagumpay, iyon ay, sa lugar kung saan ang strip magnet ay pinutol, ang dalawang magkasalungat na magnetic pole ay palaging lumilitaw, ang magnitude nito ay eksaktong katumbas ng magnitude ng mga dulo ng poste, napagpasyahan na Ang mga magnetic pole ay palaging umiiral lamang sa mga pares. Dahil dito, ang anumang mahabang strip magnet ay maaaring ilarawan bilang mas maikling magnet na nakaayos sa isang chain. Katulad nito, ang anumang magnet na may hangganan na mga sukat ay maaaring katawanin sa anyo ng isang malaking bilang ng mga maikling magnet na ipinamahagi sa buong kalawakan.

Upang ilarawan ang puwersang pakikipag-ugnayan ng mga electric at magnetic charge, ang parehong ideya ay ginagamit tungkol sa pagkakaroon ng isang tiyak na field ng vector ng puwersa sa kalawakan. Sa kaso ng "electric" ang kaukulang vector ay tinatawag na vector mga tensyon electric field E . Para sa "magnetic" na kaso, ang kaukulang vector ay tinatawag na vector pagtatalaga sa tungkulin magnetic field SA . (1)

Ang mga patlang sa parehong mga kaso ay maaaring ilarawan sa pamamagitan ng pamamahagi ng mga "force vectors" sa espasyo. Para sa north magnetic pole, ang direksyon ng puwersa na kumikilos dito mula sa magnetic field ay tumutugma sa direksyon ng vector. SA , at para sa south pole ang puwersa ay nakadirekta sa tapat ng vector na ito. Kung ang magnitude ng "magnetic charge", na isinasaalang-alang ang sign nito ("hilaga" o "timog") ay tinutukoy ng simbolo N, kung gayon ang puwersa na kumikilos sa magnetic charge mula sa magnetic field ay katumbas ng F =N B .

Katulad ng ginawa namin noong inilalarawan ang pakikipag-ugnayan ng mga singil sa kuryente sa pamamagitan ng isang field, ginagawa din namin kapag inilalarawan ang pakikipag-ugnayan ng mga magnetic charge. Ang magnetic field na nilikha ng isang point magnetic charge sa nakapalibot na espasyo ay inilalarawan ng eksaktong parehong formula tulad ng sa kaso ng isang electric field.

B = K m N R /R 3 .

Ang pare-parehong K m ay isang koepisyent ng proporsyonalidad na nakasalalay sa pagpili ng sistema ng yunit. Para sa pakikipag-ugnayan ng mga magnetic charge, ang batas ng Coulomb ay wasto din, at ang prinsipyo ng superposisyon ay wasto din.

Alalahanin natin na ang batas ni Coulomb (o ang batas ng unibersal na grabitasyon) at ang teorama ni Gauss ay magkambal na magkapatid. Dahil ang mga magnetic pole ay hindi umiiral nang isa-isa, at ang anumang magnet ay maaaring kinakatawan bilang isang kumbinasyon ng mga pares ng mga pole ng tapat na polarity at may pantay na magnitude, kung gayon sa kaso ng isang magnetic field, ang flux ng magnetic field induction vector sa pamamagitan ng anumang saradong ibabaw. ay palaging zero.

Tinatalakay namin ang mga magnetic phenomena at ginagamit ang ideya ng mga magnetic charge na parang talagang umiiral ang mga ito. Sa katunayan, ito ay isang paraan lamang ng paglalarawan ng magnetic field sa kalawakan (naglalarawan ng magnetic interaction). Kapag nalaman namin ang mga katangian ng magnetic field nang mas detalyado, hihinto kami sa paggamit ng pamamaraang ito. Kailangan natin ito tulad ng mga gumagawa ng kagubatan upang magtayo ng isang gusali. Kapag natapos na ang pagtatayo, ang plantsa ay lansag at hindi na makikita o kailangan.

Ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay ay ang isang magnetic field (static) ay walang epekto sa isang nakatigil na electric charge (o dipole), at isang electric field (static) ay walang epekto sa nakatigil na magnetic charge (o dipoles). Ang sitwasyon ay parang ang mga patlang ay umiiral nang nakapag-iisa sa isa't isa. Gayunpaman, ang kapayapaan, tulad ng alam natin, ay isang relatibong konsepto. Kapag pumipili ng ibang sistema ng sanggunian, ang isang "nagpapahinga" na katawan ay maaaring maging "gumagalaw". Ito ay lumabas na ang mga electric at magnetic field ay isang bagay na pinag-isa, at ang bawat isa sa mga patlang ay kumakatawan, bilang ito ay, iba't ibang panig ng parehong barya.

Ngayon madali nating pinag-uusapan ang ugnayan sa pagitan ng mga electric at magnetic field, ngunit hanggang sa simula ng ika-19 na siglo, ang mga electric at magnetic phenomena ay hindi itinuturing na magkakaugnay. Nahulaan nila ang tungkol sa koneksyong ito at naghanap ng pang-eksperimentong kumpirmasyon. Halimbawa, ang French physicist na si Arago ay nangolekta ng impormasyon tungkol sa mga barkong lumihis ng landas pagkatapos tamaan ng kidlat ang barko. "Ang kidlat ay isang sirang compass" - may koneksyon, ngunit paano ulitin ang eksperimento? Hindi pa nila alam kung paano magparami ng kidlat, kaya imposibleng magsagawa ng isang sistematikong pag-aaral.

Ang panimulang punto para sa pag-unawa sa koneksyon sa pagitan ng mga phenomena na ito ay ang pagtuklas na ginawa noong 1820 ng Dane Hans Christian Oersted. Ang impluwensya ng isang electric current na dumadaloy sa isang mahabang tuwid na wire sa oryentasyon ng isang movable magnetic needle na matatagpuan sa tabi ng wire ay itinatag. Ang arrow ay karaniwang patayo sa wire. Ang kabaligtaran na kababalaghan: ang impluwensya ng isang magnetic field sa isang electric current ay natuklasan sa eksperimento ng Ampere.

Ang isang maliit na flat coil na may kasalukuyang nakakaranas ng parehong puwersa at isang orienting effect sa isang magnetic field. Kung ang magnetic field ay pare-pareho, kung gayon ang kabuuang puwersa na kumikilos sa coil na may kasalukuyang ay zero, at ang coil ay nakatuon (kumukuha sa isang posisyon ng balanse) kung saan ang eroplano nito ay patayo sa direksyon ng magnetic field induction vector. Upang maitatag ang yunit ng magnetic field induction, maaari ding gamitin ang mekanikal na phenomenon na ito.

Sa susunod na ilang taon pagkatapos ng 1820, ang mga pangunahing tampok ng pakikipag-ugnayan ng mga kasalukuyang nagdadala ng conductor sa isa't isa at may permanenteng magnet ay nilinaw. Ang ilan sa mga ito ay tinatawag na ngayong mga batas. Ang mga batas na ito ay nauugnay sa mga pangalan ng mga physicist na Ampere, Biot, Savart, Laplace. Ang pinakakaraniwang konklusyon mula sa itinatag na mga batas ng pakikipag-ugnayan ay naging:

1. Ang mga naka-charge na particle ay lumilikha ng isang electric field sa espasyo sa kanilang paligid.
2. Ang electric field ay may parehong epekto sa mga sisingilin na particle, gumagalaw o nakapahinga.
3. Ang paglipat ng mga naka-charge na particle ay lumilikha ng magnetic field sa espasyo sa kanilang paligid.
4. Ang isang magnetic field ay nagsasagawa ng puwersa sa mga naka-charge na particle na gumagalaw at hindi kumikilos sa mga naka-charge na particle sa pamamahinga.
5. Ang mga electric at magnetic field na nilikha ng isang sisingilin na particle, kapag nagbabago ang posisyon at estado ng paggalaw nito, ay hindi agad nagbabago sa buong espasyo, ngunit mayroong pagkaantala.

Kaya, lumabas na ang pakikipag-ugnayan ng mga sisingilin na particle sa bawat isa ay nakasalalay hindi lamang sa kanilang mutual spatial arrangement, kundi pati na rin sa kanilang mutual (relative) na paggalaw. Ang mga batas na naglalarawan sa pakikipag-ugnayang ito ay naging medyo simple mula sa isang matematikal na pananaw.

Habang nag-aaral ng mechanics, ginamit namin ang mga batas ni Newton, kung saan sumusunod na ang isang materyal na punto na gumagalaw nang may acceleration sa alinmang isang inertial reference frame ay may parehong acceleration sa lahat ng iba pang ISO, anuman ang pagpipilian. Ngayon ay naging malinaw na ang magnetic field ay kumikilos lamang sa paglipat ng mga sisingilin na particle. Isipin natin na sa ilang ISO ang isang sisingilin na particle ay gumagalaw sa isang magnetic field, ngunit walang electric field. Lumipat tayo sa isa pang inertial frame of reference, kung saan sa isang naibigay na sandali sa oras ang particle na pinag-uusapan ay may zero velocity. Ang impluwensya ng puwersa mula sa magnetic field ay nawala, at ang particle ay dapat pa ring gumalaw nang may pagbilis!!! May mali sa Kaharian ng Denmark! Upang magkaroon ng acceleration ang isang naka-charge na particle na nakapahinga sa isang partikular na sandali, dapat itong nasa electric field!

Kaya, lumalabas na ang mga electric at magnetic field ay hindi ganap, ngunit nakasalalay sa pagpili ng sistema ng sanggunian. Ang pagkakaroon ng pakikipag-ugnayan ay ganap, ngunit kung paano ito ilalarawan, sa isang "electrical" o "magnetic" na paraan, ay depende sa pagpili ng reference system. Samakatuwid, dapat nating maunawaan na ang mga electric at magnetic field ay hindi independyente sa isa't isa. Sa katunayan, ito ay tama upang isaalang-alang ang isang solong electromagnetic field. Tandaan na ang tamang paglalarawan ng mga patlang ay ibinigay sa teorya ni James Clerk Maxwell. Ang mga equation sa teoryang ito ay isinulat sa paraang hindi nagbabago ang kanilang anyo kapag lumilipat mula sa isang inertial reference system patungo sa isa pa. Ito ang unang "relativistic" na teorya sa pisika.

Mga electric current at magnetic field

Bumalik tayo sa simula ng ika-19 na siglo. Sa panahon ng mga demonstrasyon sa mga lektura sa Unibersidad ng G.H. Si Oersted mismo o sa tulong ng mga estudyante ay napansin na ang isang magnetic needle na nagkataong malapit sa wire ay nagbago ng posisyon kapag may dumaan na current sa wire. Ang isang mas masusing pag-aaral ng kababalaghan ay nagpakita na, depende sa magnitude at direksyon ng kasalukuyang sa isang mahabang tuwid na kawad, ang mga magnetic needle ay nakatuon tulad ng ipinapakita sa figure:

Ang mga linya ng induction ay sarado, at sa kaso ng isang mahabang tuwid na konduktor na nagdadala ng kasalukuyang, ang mga saradong linya na ito ay may hugis ng mga bilog na matatagpuan sa mga eroplano na patayo sa konduktor na nagdadala ng kasalukuyang. Ang mga sentro ng mga bilog na ito ay nasa axis ng kasalukuyang nagdadala ng conductor. Ang direksyon ng magnetic induction vector sa isang naibigay na punto sa espasyo (tangent sa linya ng magnetic induction) ay tinutukoy ng panuntunan ng "kanang turnilyo" (gimlet, turnilyo, corkscrew). Ang direksyon kung saan ang corkscrew na ipinapakita sa figure ay gumagalaw kapag umiikot sa paligid ng axis nito ay tumutugma sa direksyon ng kasalukuyang sa isang mahabang tuwid na wire, at ang mga direksyon kung saan ang mga matinding punto ng hawakan nito ay gumagalaw ay tumutugma sa direksyon ng magnetic induction vector. sa mga lugar kung saan matatagpuan ang mga dulo ng hawakan.

Para sa isang schematic drawing na may concentric na bilog, ang mga naka-charge na particle sa isang wire na matatagpuan patayo sa eroplano ng drawing ay gumagalaw sa kahabaan ng wire na ito, at kung ang mga positively charged na particle ay gumagalaw, sila ay lalayo sa atin sa kabila ng eroplanong ito. Kung ang mga electron na may negatibong sisingilin ay gumagalaw sa wire, gumagalaw din sila sa wire, ngunit "papunta sa amin mula sa ilalim ng eroplano ng drawing."

Ang nakakasagabal na kadahilanan ay ang magnetic field ng Earth. Ang mas malaki ang kasalukuyang sa wire, mas tumpak na ang mga arrow ay nakatuon sa direksyon ng padaplis sa bilog na may gitna sa lokasyon ng wire. Ang konklusyon ay medyo halata - isang magnetic field ang lumitaw sa paligid ng kasalukuyang nagdadala ng conductor. Ang mga magnetic arrow ay nakahanay sa kahabaan ng magnetic field induction vector.

Ayon sa ikatlong batas ni Newton, ang magnetic needle (magnet o ang magnetic field nito) naman ay kumikilos din sa kasalukuyang nagdadala ng conductor. Ito ay lumabas na sa isang tuwid na seksyon ng isang konduktor ng haba L, kung saan dumadaloy ang kasalukuyang I, mula sa gilid ng isang pare-parehong magnetic field na may induction SA isang puwersa na proporsyonal sa L, I at B ay kumikilos, at ang direksyon ng puwersa ay nakasalalay sa kamag-anak na oryentasyon ng mga vector. L At SA . Vector L tumutugma sa direksyon sa direksyon ng bilis ng mga positibong sisingilin na particle na lumilikha ng electric current sa piraso ng wire na ito. Ang puwersang ito ay pinangalanan sa isa sa mga aktibong mananaliksik ng magnetic phenomena - A.M. Ampere.

F =K ako [ L × B ].

Narito ang K ay ang proportionality coefficient. Ang mga square bracket ay tumutukoy sa vector product ng dalawang vectors. Kung ang konduktor ay hindi tuwid at ang magnetic field ay hindi pare-pareho, kung gayon sa kasong ito, upang mahanap ang puwersa na kumikilos sa kasalukuyang nagdadala ng konduktor, kailangan mong hatiin ito (sa isip) sa maraming maliliit na segment. Para sa bawat maliit na segment maaari nating ipagpalagay na ito ay nasa isang pare-parehong larangan. Ang kabuuang puwersa ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagbubuod ng mga puwersa ng Ampere sa lahat ng mga segment na ito.

Pakikipag-ugnayan ng mga konduktor sa kasalukuyang

Ang kasalukuyang nasa wire ay lumilikha ng magnetic field sa nakapalibot na espasyo, at ang magnetic field na ito naman ay nagdudulot ng puwersa sa isa pang wire na may kasalukuyang. (2) Sa sistema ng SI ng mga yunit, ang yunit ng kasalukuyang 1 Ampere ay tinutukoy mula sa puwersang pakikipag-ugnayan ng mga parallel conductor sa kasalukuyang. Dalawang manipis na mahabang parallel conductor, na matatagpuan sa layo na 1 metro mula sa bawat isa, kung saan ang magkaparehong pare-parehong mga alon ng parehong direksyon ay dumadaloy na may puwersa na 1 Ampere, ay naaakit sa bawat isa na may puwersa na 2 × 10 -7 Newton para sa bawat metro ng haba ng konduktor.

Sa sistema ng SI, sa pormula para sa puwersa ng Ampere, ang koepisyent ng proporsyonalidad K ay pinili na katumbas ng pagkakaisa:

F =ako[ L × B ].

Lorentz force

Kung papalitan natin sa formula para sa puwersa ng Ampere ang expression para sa magnitude ng kasalukuyang, na binubuo ng mga terminong nilikha ng bawat gumagalaw na sisingilin na particle, pagkatapos ay maaari nating tapusin na sa isang magnetic field isang puwersa ang kumikilos sa bawat gumagalaw na sisingilin na particle:

F = q [ v × SA ].

Sa pagkakaroon ng parehong mga electric at magnetic field sa kalawakan, ang isang sisingilin na particle ay nakakaranas ng puwersa:

F = q [ v × SA ] + q E .

Ang puwersa na kumikilos sa isang sisingilin na particle sa isang electromagnetic field ay tinatawag na Lorentz force. Ang expression na ito para sa puwersa ay palaging may bisa, at hindi lamang para sa mga nakatigil na field.

Kung kalkulahin natin ang gawain ng puwersa ng Lorentz na ginagawa nito sa elementarya na paggalaw ng isang particle, kung gayon ang expression para sa puwersa ay dapat na scalarly multiply sa produkto. v Δt. Ang unang termino sa formula para sa puwersa ng Lorentz ay ang vector na patayo sa bilis ng butil, kaya ang pagpaparami nito sa v Ang Δt ay nagbibigay ng zero.

Kaya, ang magnetic component ng Lorentz force ay hindi gumagawa ng anumang trabaho kapag gumagalaw ang isang sisingilin na particle, dahil ang mga kaukulang elementarya na displacement at ang magnetic component ng puwersa ay palaging patayo sa isa't isa.

Anong magnetic field ang nabuo ng kasalukuyang?

Ang mga eksperimento ng Biot at Savart at ang teoretikal na gawain ng Laplace (lahat ng French physicist) ay humantong sa isang pormula para sa paghahanap ng kontribusyon ng bawat maliit na seksyon ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa "karaniwang dahilan" - ang paglikha ng magnetic field induction vector sa isang naibigay na punto sa espasyo.

Kapag nagmula (mas tiyak: pagpili) ng pangkalahatang pormula, ginawa ang pagpapalagay na ang kabuuang patlang ay binubuo ng mga indibidwal na bahagi, at ang prinsipyo ng superposisyon ay natutupad, iyon ay, ang mga patlang na nilikha ng iba't ibang mga seksyon ng kasalukuyang nagdadala ng mga conductor ay nagdaragdag bilang mga vector. Ang bawat seksyon ng isang konduktor na nagdadala ng kasalukuyang, at sa katunayan ang bawat gumagalaw na sisingilin na particle, ay lumilikha ng magnetic field sa nakapalibot na espasyo. Ang nagresultang patlang sa isang naibigay na punto ay lumitaw bilang isang resulta ng pagdaragdag ng mga magnetic induction vectors na nilikha ng bawat seksyon ng kasalukuyang nagdadala ng conductor.

Elementaryong bahagi ng magnetic induction vector Δ SA , na nilikha ng isang maliit na seksyon ng konduktor Δ l na may kasalukuyang I sa isang punto sa espasyo na naiiba sa posisyon mula sa seksyong ito ng konduktor sa pamamagitan ng vector R , ay alinsunod sa formula:

Δ SA = (μ 0 /4π) Ako [Δ l × R ]/R 3 .

Dito [Δ l × R ] ay ang vector product ng dalawang vectors. Ang dimensional coefficient (μ 0 /4π) ay eksaktong ipinakilala sa form na ito sa SI system para sa mga kadahilanan ng kaginhawahan, na, inuulit namin, ay hindi lumilitaw sa anumang paraan sa pisika ng paaralan.

Ang patlang na nilikha ng isang konduktor ng di-makatwirang hugis, gaya ng dati, ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagbubuod ng mga elementarya na vector ng magnetic induction na nilikha ng maliliit na seksyon ng konduktor na ito. Ang lahat ng mga eksperimentong resulta na may direktang agos ay nagpapatunay sa mga hula na nakuha gamit ang formula na nakasulat sa itaas, na may pangalang: Biot - Savart - Laplace.

Alalahanin natin ang kahulugan ng kasalukuyang ipinakilala natin noong nakaraang semestre. Ang kasalukuyang ay ang daloy ng kasalukuyang density ng vector sa isang napiling ibabaw. Kasama sa formula para sa paghahanap ng kasalukuyang density ang kabuuan ng lahat ng gumagalaw na mga particle na may charge:

J = Σqi v i /V, ako=( JS )

Ang Biot–Savart–Laplace formula, samakatuwid, ay kinabibilangan ng produkto (Δ l S ), at ito ang dami ng konduktor kung saan gumagalaw ang mga sisingilin na particle.

Maaari nating tapusin na ang magnetic field na nilikha ng kasalukuyang nagdadala na lugar ay lumitaw bilang isang resulta ng pinagsamang pagkilos ng lahat ng sisingilin na mga particle sa lugar na ito. Ang kontribusyon ng bawat particle na may charge q at gumagalaw nang may bilis v ay katumbas ng:

SA = (μ 0 /4π) q [ v × R ]/R 3 = μ 0 ε 0 [ v × E ],

saan E = q R /(4πε 0 R 3).

Dito R ay isang radius vector, ang simula nito ay matatagpuan sa punto kung saan matatagpuan ang particle, at ang dulo ng vector ay matatagpuan sa punto sa espasyo kung saan hinahanap ang magnetic field. Ang ikalawang bahagi ng formula ay nagpapakita kung paano ang mga electric at magnetic field na nilikha ng isang sisingilin na particle sa parehong punto sa espasyo ay nauugnay sa isa't isa.

E - electric field na nilikha ng parehong particle sa parehong punto sa espasyo. μ 0 =

4π×10 -7 H/m - magnetic constant.

"Non-centrality" ng mga puwersa ng pakikipag-ugnayan ng electromagnetic

Kung isasaalang-alang natin ang pakikipag-ugnayan ng dalawang puntong gumagalaw na may singil na magkaparehong mga particle, kung gayon ang pansin ay iguguhit sa katotohanan na ang mga puwersang naglalarawan sa pakikipag-ugnayang ito ay hindi nakadirekta sa tuwid na linya na nagkokonekta sa mga particle. Sa katunayan, ang elektrikal na bahagi ng mga puwersa ng pakikipag-ugnayan ay nakadirekta sa tuwid na linyang ito, ngunit ang magnetic na bahagi ay hindi.

Hayaan ang lahat ng iba pang mga particle ay napakalayo mula sa pares ng mga particle. Upang ilarawan ang pakikipag-ugnayan, pumili kami ng isang sistema ng sanggunian na nauugnay sa sentro ng masa ng mga particle na ito.

Ang kabuuan ng mga panloob na puwersa ng kuryente ay malinaw na zero, dahil ang mga ito ay nakadirekta sa magkasalungat na direksyon, na matatagpuan sa kahabaan ng parehong tuwid na linya at katumbas ng bawat isa sa magnitude.

Ang kabuuan ng magnetic forces ay zero din:

Qμ 0 ε 0 [ v 2 [v 1 × E 1 ]] + qμ 0 ε 0 [ v 1 [v 2 × E 2 ]] = 0

v 2 = – v 1 ; E 1 = – E 2 .

Ngunit ang kabuuan ng mga sandali ng mga panloob na puwersa ay maaaring hindi katumbas ng zero:

Qμ 0 ε 0 [ R 12 [v 2 [v 1 × E 1 ]]] = qμ 0 ε 0 [ v 1 × E 1 ](R 12 v 2 ).

Maaaring mukhang may nakitang halimbawa na nagpapabulaanan sa ikatlong batas ni Newton. Gayunpaman, dapat tandaan na ang ikatlong batas mismo ay nabuo sa isang modelong anyo, sa kondisyon na mayroon lamang dalawang kalahok sa pakikipag-ugnayan, at hindi nito isinasaalang-alang sa anumang paraan ang likas na katangian ng paghahatid ng pakikipag-ugnayan sa malayo. Sa kasong ito, mayroong tatlong kalahok sa kaganapan: dalawang particle at isang electromagnetic field sa espasyo sa kanilang paligid. Kung ang sistema ay nakahiwalay, kung gayon para dito sa kabuuan ang batas ng konserbasyon ng momentum at angular na momentum ay nasiyahan, dahil hindi lamang mga particle, kundi pati na rin ang electromagnetic field mismo ay may mga katangiang ito ng paggalaw. Ito ay sumusunod mula dito na kinakailangang isaalang-alang ang pakikipag-ugnayan ng mga gumagalaw na sisingilin na mga particle na isinasaalang-alang ang mga pagbabago sa electromagnetic field sa espasyo. Tatalakayin natin (sa isa sa mga sumusunod na seksyon) ang paglitaw at pagpapalaganap ng mga electromagnetic wave sa kalawakan sa panahon ng pinabilis na paggalaw ng mga sisingilin na particle.

Kung pipili tayo ng ibang sistema ng sanggunian kung saan ang moduli ng mga bilis ng mga particle na ito v 1 at v 2, kung gayon ang ratio ng moduli ng magnetic component ng puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle at ng electrical component ay mas mababa sa o katumbas ng halaga:

Nangangahulugan ito na sa bilis ng butil na mas mababa kaysa sa bilis ng liwanag, ang mga de-koryenteng bahagi ng pakikipag-ugnayan ay gumaganap ng pangunahing papel.

Sa mga sitwasyon kung saan ang mga de-koryenteng singil sa mga wire ay nagbabayad sa bawat isa, ang mga de-koryenteng bahagi ng pakikipag-ugnayan ng mga sistema na binubuo ng isang malaking bilang ng mga sisingilin na mga particle ay nagiging mas maliit kaysa sa magnetic na bahagi. Ginagawang posible ng sitwasyong ito na pag-aralan ang magnetic interaction na "hiwalay" mula sa electrical.

Mga metro at speaker

Matapos ang pagtuklas ng Oersted at Ampere, nakatanggap ang mga physicist ng mga instrumento para sa pagtatala ng kasalukuyang: galvanometers. Ginagamit ng mga device na ito ang interaksyon ng kasalukuyang at magnetic field. Ang ilan sa mga modernong aparato ay gumagamit ng mga permanenteng magnet, at ang ilan ay gumagamit ng isang kasalukuyang upang lumikha ng isang magnetic field. Iba na ang tawag sa kanila ngayon - ammeter, voltmeter, ohmmeter, wattmeter, atbp. ngunit karaniwang lahat ng mga aparato ng ganitong uri ay pareho. Sa kanila, ang isang magnetic field ay kumikilos sa isang likid na nagdadala ng kasalukuyang.

Sa mga instrumento sa pagsukat, ang coil na may kasalukuyang ay matatagpuan upang ang isang mekanikal na metalikang kuwintas ay kumikilos dito mula sa gilid ng magnetic field. Ang coil spring na nakakabit sa isang coil ay lumilikha ng mechanical torque na kumikilos sa coil. Ang posisyon ng balanse ay nakakamit sa pamamagitan ng pag-ikot ng frame na may kasalukuyang sa isang anggulo na tumutugma sa daloy ng kasalukuyang. Ang isang arrow ay nakakabit sa likid; ang anggulo ng pag-ikot ng arrow ay nagsisilbing sukatan ng kasalukuyang.

Sa mga aparato ng isang magnetoelectric system, ang magnetic field ay pare-pareho. Ito ay nilikha ng isang permanenteng magnet. Sa mga aparatong electromagnetic system, ang magnetic field ay nilikha ng isang kasalukuyang dumadaloy sa isang nakatigil na coil. Ang mekanikal na metalikang kuwintas ay proporsyonal sa produkto ng gumagalaw na coil current at ang magnetic field induction, na kung saan ay proporsyonal sa kasalukuyang nasa nakatigil na coil. Kung, halimbawa, ang mga alon sa parehong mga coils ng isang electromagnetic system device ay proporsyonal sa bawat isa, kung gayon ang metalikang kuwintas ay proporsyonal sa parisukat ng kasalukuyang.

Sa pamamagitan ng paraan, ang iyong mga paboritong dynamic na loudspeaker ay nilikha batay sa pakikipag-ugnayan ng kasalukuyan at magnetic field. Sa kanila, ang likid kung saan ipinapasa ang kasalukuyang ay matatagpuan upang mula sa gilid ng magnetic field ang isang puwersa ay kumikilos dito kasama ang axis ng speaker. Ang magnitude ng puwersa ay proporsyonal sa kasalukuyang nasa coil. Ang pagbabago ng direksyon ng kasalukuyang sa likid ay humahantong sa pagbabago sa direksyon ng puwersa.

Ang hypothesis ni Ampere

Upang ipaliwanag ang panloob na istraktura ng mga permanenteng magnet (na ginawa mula sa mga ferromagnetic na materyales), ang Ampere ay naglagay ng isang palagay - isang hypothesis - na ang magnet na materyal ay binubuo ng isang malaking bilang ng mga maliliit na kasalukuyang nagdadala ng mga circuit. Ang bawat molekula ng isang sangkap ay bumubuo ng isang maliit na frame na may kasalukuyang. Sa loob ng materyal na pang-akit sa buong volume, ang mga molekular na alon ay nagbabayad sa isa't isa, at sa ibabaw ng bagay, isang "ibabaw" na kasalukuyang tila dumadaloy. Kung mayroong isang lukab sa loob ng isang magnetic na katawan, kung gayon ang isang uncompensated na "ibabaw" na kasalukuyang ay dumadaloy din sa ibabaw ng lukab na ito.

Ang kasalukuyang pang-ibabaw na ito ay lumilikha sa espasyong nakapalibot sa magnet na eksaktong kapareho ng magnetic field gaya ng mga agos ng lahat ng mga molekula ng magnet sa panahon ng kanilang pinagsamang pagkilos.

Ang hypothesis ni Ampere ay naghintay para sa pang-eksperimentong kumpirmasyon sa loob ng ilang dekada at, sa huli, ganap na nabigyang-katwiran ang sarili nito. Ayon sa mga modernong konsepto, ang ilang mga atomo at molekula ay may sariling mga magnetic moment na nauugnay sa paggalaw ng mga sisingilin na particle sa loob ng mga ito, kung saan binubuo ang mga atom at molekula na ito. Tulad ng nangyari, ang mga sisingilin na particle mismo, kung saan itinayo ang mga atomo at molekula, ay may mga magnetic dipole na sandali na nauugnay sa mekanikal na panloob na paggalaw ng mga particle na ito. (3)

Ginagawang posible ng hypothesis ng Ampere na iwanan ang modelo ng mga magnetic charge, dahil sapat na ipinapaliwanag nito ang pinagmulan ng magnetic interaction.

Mga gawain:

1. Dalawang mahabang strip magnet ang nakahiga sa tabi ng bawat isa, poste sa poste. Ang hilaga ay nasa tabi ng hilaga, at ang timog ay nasa tabi ng timog. Sa isang linya na isang pagpapatuloy ng mga magnet sa punto A, na matatagpuan sa layo na L mula sa mga pole na pinakamalapit dito, isang magnetic field na may induction B ay nabigyan ng gawain na dagdagan ang field induction sa punto A ng 1.414 beses, at baguhin ang direksyon ng field sa puntong ito ng 45°. Pinapayagan kang ilipat ang isa sa mga magnet. Paano mo tatapusin ang gawain?
2. Sa panahon ng isang ekspedisyon sa north magnetic pole ng Earth, ang mga miyembro ng ekspedisyon ay naglagay ng N = 1000 napakagaan na tripod, bawat isa ay may taas na L = 1 m at isang base na may diameter na D = 10 cm, sa isang patag na pahalang na ibabaw ng yelo sa paligid ng poste, at iniunat ang isang metal wire na may cross-sectional area na S kasama ang kanilang mga tuktok na punto = 1 mm 2. Ang resulta ay isang patag na polygon na may hugis na malapit sa isang singsing ng radius R = 100 m Ano ang pinakamababang direktang kasalukuyang dapat dumaan sa wire upang ang lahat ng mga tripod ay mahulog sa loob ng polygon na nabuo ng kanilang mga base? Ang magnitude ng magnetic field induction B malapit sa poste sa ibabaw ng Earth ay 10 -4 Tesla. Ang density ρ ng wire material ay 10 4 kg/m 3.
3. Dalawang manipis na parallel wire ang nagdadala ng pantay na alon sa magkasalungat na direksyon. Ang mga wire ay matatagpuan sa layo na L mula sa bawat isa. Sa puntong A, na matatagpuan sa layo na L, parehong mula sa isa at mula sa iba pang mga wire na alon ay lumikha ng isang magnetic field na may induction B. Sa ilalim ng mga wire, ang direksyon ng kasalukuyang ay nagbago sa kabaligtaran, ngunit ang magnitude ng kasalukuyang nanatiling pareho. Paano nagbago ang magnetic field induction (sa magnitude at direksyon) sa puntong ito A?
4. Ang isang bilog na likid ng matigas na kawad ay nakahiga sa isang makinis na pahalang na mesa. Ang radius ng coil ay R. Ang mass ng coil ay M. Sa kalawakan mayroong isang pare-parehong pahalang na magnetic field na may induction B. Anong minimum na direktang kasalukuyang ang dapat dumaan sa coil upang ito ay tumigil sa paghiga nang hindi gumagalaw nang pahalang? Ilarawan ang paggalaw nito pagkatapos dumaan sa naturang agos.
5. Ang isang particle na may mass M at charge Q ay gumagalaw sa isang pare-parehong magnetic field na may induction B. Ang bilis ng particle ay gumagawa ng isang anggulo at (alpha) sa magnetic field induction vector. Ilarawan ang katangian ng paggalaw ng butil. Ano ang hugis ng trajectory nito?
6. Ang isang sisingilin na particle ay pumasok sa isang rehiyon ng espasyo kung saan mayroong pare-pareho at mutually perpendicular electric field E at magnetic field B. Ang particle ay gumagalaw sa pare-pareho ang bilis. Ano ang pinakamababang posibleng halaga nito?
7. Dalawang proton na gumagalaw sa isang pare-parehong magnetic field B = 0.1 T ay patuloy na nasa parehong distansya L = 1 m mula sa bawat isa. Sa anong pinakamababang bilis ng proton posible ito?
8. Sa rehiyon ng espasyo sa pagitan ng mga eroplano X = A at X = C, mayroong isang pare-parehong magnetic field B na nakadirekta sa Y axis Ang isang particle na may mass M at charge Q ay lumilipad papunta sa rehiyon ng espasyo, na may bilis na nakadirekta sa kahabaan ng V ang Z axis ay gagawin ng bilis? Ang X, Y, Z axes ay magkaparehong patayo.
9. Ang isang mahabang (L) unipormeng pamalo ay ginawa mula sa isang materyal na "mahina ang magnetic" (hindi ferromagnetic). Ito ay sinuspinde ng gitna sa isang manipis na mahabang sinulid sa isang laboratoryo na matatagpuan malapit sa ekwador. Sa larangan ng grabidad at sa magnetic field ng Earth, ang baras ay nakaposisyon nang pahalang. Ang baras ay tinanggal mula sa posisyon ng balanse nito sa pamamagitan ng pag-ikot nito sa isang anggulo na 30° sa paligid ng isang patayong axis na tumutugma sa sinulid. Ang pamalo ay naiwang hindi gumagalaw at pinakawalan. Pagkaraan ng 10 segundo ang baras ay nakapasa sa posisyon ng ekwilibriyo. Sa anong minimum na oras muli itong papasa sa posisyon ng ekwilibriyo? Pagkatapos ang baras ay pinutol sa dalawang baras ng pantay na haba L/2. Ang parehong eksperimento ay ginawa sa isa sa kanila. Sa anong panahon ang pinaikling baras ay nagsasagawa ng maliliit na oscillations malapit sa posisyon ng equilibrium?
10. Sa axis ng isang maliit na cylindrical magnet mayroong isang maliit na "mahinang magnetic" na bola. Ang distansya L mula sa bola hanggang sa magnet ay mas malaki kaysa sa mga sukat ng magnet at ang bola. Ang mga katawan ay umaakit sa isa't isa na may puwersa F. Sa anong puwersa sila maaakit kung ang distansya sa pagitan nila ay bumaba ng 2 beses? Ang bola ay nananatili sa axis ng magnet.

1 Ang mga makasaysayang pangalan ay hindi sapat na sumasalamin sa kahulugan ng ipinakilala na mga dami na nagpapakilala sa mga electric at magnetic na bahagi ng "electromagnetic field", kaya hindi namin haharapin ang etimolohiya ng mga salitang ito.

2 Tandaan: ginamit namin ang humigit-kumulang kaparehong pormulasyon kapag tinatalakay ang interaksyon ng mga singil sa kuryente.

3 Sa kasong ito, ang ibig naming sabihin ay tulad ng isang ari-arian ng elementarya particle bilang kanilang sariling mekanikal angular momentum - spin.