磁場の最大値。地球の磁場に関する磁場理論と興味深い事実

磁石は、それ自体の周りに磁場を形成する物体です。

磁石によって生み出される力は、鉄、ニッケル、コバルトなどの特定の金属に作用します。これらの金属でできた物体は、磁石によって引き付けられます。
（マッチとコルクは引かず、釘は磁石の右半分のみ、クリップは任意の場所に）

引力が最大になる領域が 2 つあります。それらは極と呼ばれます。細い糸に磁石を吊るすと、磁石が一定の開き方をします。一方の端は常に北を指し、もう一方の端は南を指します。したがって、一方の極は北と呼ばれ、もう一方の極は南と呼ばれます。

磁石の周囲に形成される磁場の影響を視覚的に考えることができます。先に金属ヤスリを流し込んだ面に磁石を置きましょう。磁場の作用下で、おがくずは楕円曲線の形で配置されます。これらの曲線の形から、磁場の線が空間にどのように配置されているかを想像することができます。それらの方向は、通常、北から南に指定されます。

2 つの同一の磁石を取り、それらの極を近づけようとすると、異なる極は引き合い、同じ極は反発することがわかります。

私たちの地球にも、地球磁場と呼ばれる磁場があります。北の矢印は常に北を指します。したがって、反対側の磁極が引き合うため、地球の地理的な北極は南磁極になります。同様に、南の地理極は北の磁極です。

コンパスの針の北端は、地球の南磁極に引き寄せられるため、常に北を指します。

南北に伸びた電流の流れる電線の下にコンパスを置くと、磁針がずれるのがわかります。これは、電流がそれ自体の周りに磁場を作り出すことを証明しています。

電流が流れるワイヤーの下にいくつかのコンパスを置くと、すべての矢印が同じ角度だけずれていることがわかります。これは、ワイヤによって生成される磁場が異なる領域で同じであることを意味します。したがって、各導体の磁力線は同心円の形をしていると結論付けることができます。

磁力線の方向は、ルールを使用して決定できます。右手. これを行うには、右手で電流を使って導体を精神的につかみ、引き伸ばされるようにする必要があります。親指右手が方向を示した電流の場合、曲がった指は磁力線の方向を示します。

金属線をらせん状にねじって電流を流すと、個々の巻きの磁場が合計されて、らせんの全磁場になります。

らせんの磁場の作用は、永久磁石の磁場の作用に似ています。この原理は、電磁石の作成の基礎を形成しました。永久磁石のように、南極と北極があります。北極は磁力線が出てくる場所です。

永久磁石の強さは時間が経っても変化しません。電磁石は違います。電磁石の強さを変える方法は3つあります。

最初の方法。スパイラルの内側に金属コアを配置します。この場合、コアの磁場とスパイラルの磁場の作用が合算されます。

2番目の方法。らせんの巻き数を増やします。らせんの巻き数が多いほど、磁場の力の影響が大きくなります。

3番目の方法。螺旋に流れる電流の強さを高めましょう。個々のコイルの磁場が増加するため、スパイラル全体の磁場も増加します。

スピーカー

スピーカ装置は、電磁石と永久磁石を含む。ラウドスピーカーの膜に接続されている電磁石は、しっかりと固定された永久磁石に取り付けられています。この場合、膜は移動可能なままです。電磁石に交流電流を流してみましょう。その形は音の振動. 電流が変化すると、電磁石の磁場の影響が変化します。

その結果、電磁石は異なる強さの永久磁石によって引きつけられたり反発されたりします。さらに、ラウドスピーカーのメンブレンは、電磁石とまったく同じ振動を行います。したがって、マイクに向かって話された内容は、スピーカーから聞こえます。

電話

電気ドアベルは、電気リレーとして分類できます。断続的な理由音声信号電気回路の定期的な閉鎖と開放です。

ベルボタンを押すと、電気回路が閉じます。ベルタンが電磁石に引き寄せられてベルを叩きます。この場合、舌は電気回路を開きます。電流が流れなくなり、電磁石が働かなくなり、舌が元の位置に戻ります。電子回路再び閉じると、舌は再び電磁石に引き寄せられてベルを叩きます。このプロセスは、通話ボタンを押す限り続きます。

電気モーター

電磁石の前に自由に回転する磁針を取り付けて回転させます。磁針が電磁石に向かって同じ極で回転する瞬間に電磁石をオンにすると、この動きを維持できます。

電磁石の吸引力は、矢の回転運動を一定に保つのに十分です。

（写真では、赤い矢印が近くてボタンが押されるたびに磁石がパルスを受け取ります。緑の矢印が近くにあるときにボタンが押されると、電磁石は停止します）

この原理が電気モーターの基本です。その中で回転するのは磁気針ではなく、固定子と呼ばれる静的に固定された馬蹄形の磁石内の電機子と呼ばれる電磁石だけです。回路の短絡と開放が繰り返されるため、電磁石、つまりアンカー、継続的に回転します。

電流は、2 つの絶縁されたハーフリングである 2 つの接点を介してアーマチュアに入ります。これにより、電磁石の極性が常に変化します。対極を見つけると、モーターは回転を遅くし始めます。しかし、この瞬間、電磁石の極性が変化し、一方が他方に対して同じ極になります。それらは互いに反発し、モーターは回転し続けます。

発生器

スパイラルの両端に電圧計を接続し、そのターンの前で永久磁石を振り始めます。この場合、電圧計は電圧の存在を示します。このことから、電気伝導体は変化する磁場の影響を受けると結論付けることができます。

これから電気誘導の法則に従います。コイルが変化する磁場にある限り、誘導コイルの両端に電圧が存在します。

誘導コイルの巻き数が多いほど、その両端で生成される電圧が大きくなります。磁場を大きくするか、磁場の変化を速くすることで、電圧を上げることができます。誘導コイルの内部に挿入された金属コアは、コアの磁化により磁場が増加するにつれて誘導電圧を増加させます。
（磁石はコイルの前でより強く波動し始め、その結果、電圧計の針はさらにずれます）

発電機は電気モーターの反対です。アンカー、つまり電磁石は永久磁石の磁場の中で回転します。アーマチュアの回転により、アーマチュアに作用する磁場は常に変化しています。その結果、誘導電圧が変化します。その間フルターン電機子電圧は、半分の時間で正になり、半分の時間で負になります。この例は、交流電圧を生成する風力発電機です。

変成器

誘導の法則によると、誘導コイルの磁場が変化すると電圧が発生します。ただし、コイルの磁場は、交流電圧が発生した場合にのみ変化します。

磁場はゼロから有限値に変化します。コイルを電圧源に接続すると、結果として生じる交番磁場により、主電圧に対抗する短期間の誘導電圧が生成されます。誘導電圧の発生を観察するために 2 つのコイルを使用する必要はありません。これは1つのコイルで行うことができますが、そのようなプロセスは自己誘導と呼ばれます。しばらくするとコイルの電圧が最大になり、磁場の変化が止まり一定になります。

同様に、コイルを電圧源から切り離すと、磁場が変化します。この場合、自己誘導の現象も発生し、電圧の低下を打ち消します。したがって、電圧は即座にではなく、一定の遅延でゼロに低下します。

電圧源をコイルに絶えず接続したり切り離したりすると、その周りの磁場が絶えず変化します。同時に、交流誘導電圧も発生します。代わりに、コイルを AC 電圧源に接続します。しばらくすると、交流誘導電圧が現れます。

最初のコイルを AC 電圧源に接続します。金属コアのおかげで、結果として生じる交番磁場は 2 番目のコイルにも作用します。これは、これらの回路が互いに接続されていなくても、交流電圧をある電気回路から別の電気回路に転送できることを意味します。

2つの同一のコイルを使用すると、2番目のコイルで最初のコイルに作用する同じ電圧を得ることができます. この現象は変圧器で使用されます。トランスの目的は、2 番目のコイルに最初のコイルとは異なる電圧を発生させることだけです。これを行うには、2 番目のコイルの巻き数を増減する必要があります。

最初のコイルの巻き数が 1000 で、2 番目のコイルの巻き数が 10 の場合、2 番目の回路の電圧は 1 番目の回路の 100 分の 1 になります。しかし、現在の強さはほぼ100倍になります。したがって、大電流を生成するには高電圧トランスが必要です。

磁場とその特徴。 電流が導体を通過するとき、磁場. 磁場物質の一種です。それは、個々の可動部品に作用する電磁力の形で現れるエネルギーを持っています。電気料金(電子とイオン) とその流れ、つまり電流。電磁気力の影響下で、移動する荷電粒子は、フィールドに対して垂直な方向に元の経路から逸脱します (図 34)。 磁場が形成される移動する電荷の周りにのみ作用し、その作用も移動する電荷のみに及びます。 磁場と電場不可分であり、一緒に単一を形成する 電磁場. 変更電界磁場の出現につながり、逆に、磁場の変化には電場の出現が伴います。 電磁場光の速さ、つまり秒速30万kmで進みます。

磁場のグラフ表示。グラフィカルに、磁場は磁力線で表されます。磁力線は、磁場の各点における力線の方向が磁場の力の方向と一致するように描かれています。磁力線は常に連続しており、閉じています。各点での磁場の方向は、磁針を使用して決定できます。矢印の北極は常に場の力の方向に設定されます。力線が出てくる永久磁石の端（図35、a）は、北極、そして力線を含む反対側の端はS極です（磁石の内部を通る力線は示されていません）。分布力線平らな磁石の極の間は、極の上に置かれた紙の上に振りかけられた鋼のやすりを使用して検出できます（図35、b）。永久磁石の 2 つの平行な反対極の間の空隙の磁場は、力の均一な分布によって特徴付けられます。磁力線(図 36) (磁石の内部を通過する磁力線は表示されていません)。

米。 37. 磁力線の方向に対してコイルの垂直位置 (a) と傾斜位置 (b) でコイルを貫く磁束。

磁場をより視覚的に表現するために、力線はより少ない頻度で配置されるか、より太くなります。磁気の役割がより強い場所では、力線は親しい友人お互いに、それが弱い同じ場所で、お互いから遠く離れています。力線はどこでも交差しません。

多くの場合、磁力線は、収縮する傾向があり、相互に反発する (相互に横方向に拡張する) 傾向がある伸縮性のある伸縮性のある糸と考えると便利です。このような力線の機械的表現により、磁場と導体と電流、および2つの磁場との相互作用中の電磁力の出現を明確に説明することができます。

磁場の主な特徴は、磁気誘導、磁束、透磁率、磁場強度です。

磁気誘導と磁束。磁場の強さ、つまり仕事をする能力は、磁気誘導と呼ばれる量によって決まります。永久磁石または電磁石によって生成される磁場が強いほど、その誘導は大きくなります。磁気誘導Bは、磁力線の密度、つまり、磁場に垂直に配置された1 m 2または1 cm 2の領域を通過する力線の数によって特徴付けることができます。均一磁場と不均一磁場を区別します。均一な磁場では、磁場の各点での磁気誘導は同じ値と方向。磁石または電磁石 (図 36 を参照) の反対の極の間の空隙内の磁場は、その端からある距離で均一であると見なすことができます。任意の表面を通過する磁束 Ф は、次のように決定されます。総数この表面を貫通する磁力線、たとえばコイル1（図37、a）、したがって、均一な磁場内

F = BS (40)

ここで、S は磁力線が通過する表面の断面積です。そのような磁場では、磁気誘導は磁束を断面積 S で割った値に等しいということになります。

B = ふ/S (41)

いずれかの面が磁力線の方向に対して傾いている場合 (図 37、b)、その面を貫く磁束は垂直の場合よりも少なくなります。つまり、Ф 2 は Ф 1 よりも小さくなります。

SI 単位系では、磁束はウェーバー (Wb) で測定され、この単位の次元は V * s (ボルト-秒) です。 SI 単位系の磁気誘導は、テスラ (T) で測定されます。 1 T \u003d 1 Wb / m 2。

透磁率。磁気誘導は、直線導体またはコイルを通過する電流の強さだけでなく、磁場が生成される媒体の特性にも依存します。媒体の磁気特性を特徴付ける量は絶対透磁率ですか? A. その単位は 1 メートルあたりのヘンリー (1 H/m = 1 オーム*s/m) です。
より大きな透磁率を持つ媒体では、特定の強さの電流がより大きな誘導を持つ磁場を作り出します。強磁性材料を除いて、空気とすべての物質の透磁率（§18を参照）は、真空の透磁率とほぼ同じ値を持つことが確立されています。真空の絶対透磁率は、磁気定数 ? と呼ばれます。 o \u003d 4? * 10 -7 Gn / m。強磁性材料の透磁率は、非強磁性体の透磁率よりも数千倍、場合によっては数万倍も大きくなります。透過率？真空の透磁率に対する物質はありますか？ o は比透磁率と呼ばれます。

? = ? /? 〇 (42)

磁場強度。強度 And は、媒体の磁気特性に依存しませんが、空間内の特定の点での磁場の強度に対する電流強度と導体の形状の影響を考慮に入れます。磁気誘導と強度は次の関係によって関連付けられます。

H=B/? a = b/(?? o) (43)

その結果、一定の透磁率を持つ媒体では、磁場誘導はその強度に比例します。
磁場強度は、メートルあたりのアンペア (A/m) またはセンチメートルあたりのアンペア (A/cm) で測定されます。

地球の磁場

磁場は、運動状態に関係なく、移動する電荷や磁気モーメントを持つ物体に作用する力場です。

巨視的な磁場の発生源は、磁化された物体、電流が流れる導体、および帯電した物体の移動です。これらの発生源の性質は同じです。磁場は、帯電した微粒子 (電子、陽子、イオン) の移動の結果として、また微粒子内の独自の (スピン) 磁気モーメントの存在によって発生します。

電界が時間とともに変化すると、交番磁界も発生します。次に、磁場が時間とともに変化すると、電界. 完全な説明電場と磁場の関係から、マクスウェル方程式が得られます。磁場を特徴付けるために、磁力線 (磁気誘導線) の概念がしばしば導入されます。

磁場の特性や物質の磁気特性を測定するには、さまざまな種類磁力計。 CGS 単位系における磁場誘導の単位は、ガウス (Gs) です。国際制度単位 (SI) - テスラ (T)、1 T = 104 Gs。強度は、それぞれエルステッド（Oe）およびメートルあたりのアンペア（A / m、1 A / m \u003d 0.01256 Oe）で測定されます。磁場エネルギー - Erg / cm 2またはJ / m 2、1 J / m 2 \u003d 10エルグ/cm2。

コンパスが反応する
地球の磁場に

自然界の磁場は、規模も影響も非常に多様です。地球の磁気圏を形成する地球の磁場は、太陽の方向に 7 万から 8 万 km の距離まで、反対の方向に数百万 km にわたって広がっています。地球の表面では、磁場は平均で 50 μT、磁気圏の境界では ~ 10 -3 G です。地球磁場は、地球の表面と生物圏を、太陽風からの荷電粒子の流れと、宇宙線の一部から保護しています。地球磁場自体が生物の生命活動に及ぼす影響は、磁気生物学によって研究されています。地球に近い空間では、磁場が高エネルギー荷電粒子の磁気トラップ、つまり地球の放射線帯を形成します。放射線帯に含まれる粒子は、宇宙飛行中に重大な危険をもたらします。地球の磁場の起源は、導電性の対流運動に関連しています。液体物質地球の核で。

宇宙船の助けを借りた直接測定により、地球に最も近い宇宙体 - 月、惑星金星、火星には、地球と同様の独自の磁場がないことが示されました。他の惑星から太陽系木星と、どうやら土星だけが独自の磁場を持っており、惑星の磁気トラップを作り出すのに十分です。木星では最大10ガウスの磁場と多くの特徴的な現象が検出されています( 磁気嵐、シンクロトロン電波放射など)、惑星プロセスにおける磁場の重要な役割を示しています。

惑星間磁場は主に太陽風（太陽コロナの膨張し続けるプラズマ）の場です。地球の軌道の近くでは、惑星間場は ~ 10 -4 -10 -5 Gs です。惑星間磁場の規則性は、開発のために乱されている可能性がありますいろいろな種類プラズマの不安定性、衝撃波の通過、および太陽フレアによって生成された高速粒子の流れの伝播。

フレア、黒点やプロミネンスの出現、太陽宇宙線の誕生など、太陽のすべての過程で磁場が働いています。重要な役割. ゼーマン効果に基づく測定では、黒点の磁場が数千ガウスに達し、プロミネンスは ~ 10 ～ 100 ガウス (太陽の全磁場の平均値 ~ 1 ガウス) の磁場によって保持されることが示されました。

磁気嵐

磁気嵐は、地球の磁場の強い乱れであり、地磁気の要素の滑らかな毎日のコースを急激に混乱させます。磁気嵐は数時間から数日続き、地球全体で同時に観測されます。

原則として、磁気嵐は準備段階、初期段階、主要段階、および回復段階で構成されています。準備段階では、地球磁場のわずかな変化が観察されます（主に高緯度）、および特徴的な短周期場の振動の励起。初期段階の特徴急変地球全体のフィールドの個々のコンポーネント、および主なもの - 大きなフィールド変動と水平成分の大幅な減少による。磁気嵐の回復段階では、磁場は通常の値に戻ります。

太陽風の影響
地球磁気圏へ

磁気嵐は、太陽の活動領域からの太陽プラズマの流れが、穏やかな太陽風に重なることによって引き起こされます。したがって、磁気嵐は、太陽活動の 11 年サイクルの最大値付近でより頻繁に観測されます。地球に到達すると、太陽プラズマの流れが磁気圏の圧縮を増加させ、磁気嵐の初期段階を引き起こし、地球の磁気圏に部分的に浸透します。高エネルギー粒子が地球の上層大気に侵入し、磁気圏に影響を与えると、その中で電流が生成および増幅され、電離層の極域で最高強度に達します。磁気活動の高緯度帯。磁気圏と電離圏の電流システムの変化は、不規則な磁気擾乱の形で地表に現れます。

小宇宙の現象では、磁場の役割は宇宙規模と同じくらい重要です。これは、物質の構造要素（電子、陽子、中性子）、磁気モーメント、および移動する電荷に対する磁場の作用など、すべての粒子の存在によるものです。

科学技術における磁場の応用。磁場は通常、弱 (最大 500 G)、中 (500 G - 40 kG)、強 (40 kG - 1 MG)、超強 (1 MG 以上) に細分されます。事実上、すべての電気工学、無線工学、電子工学は、弱磁場と中磁場の使用に基づいています。弱磁場と中磁場は、永久磁石、電磁石、非冷却ソレノイド、超電導磁石。

磁場源

磁場のすべての発生源は、人工と自然に分けることができます。磁場の主な自然発生源は、地球自体の磁場と太陽風です。人工的な発生源には、私たちの体内に豊富に存在するすべての電磁場が含まれます。現代世界特に私たちの家。についてもっと読んで、私たちのものを読んでください。

電気輸送は、0 ～ 1000 Hz の範囲の強力な磁場源です。鉄道輸送は交流を使用します。都市交通は恒久的です。郊外の電気輸送における磁場誘導の最大値は75μTに達し、平均値は約20μTです。 DC 駆動車両の平均値は 29 µT に固定されています。帰りの電線がレールである路面電車では、磁場はトロリーバスの電線よりもはるかに長い距離で互いに補償し合い、トロリーバス内では、加速中も磁場の変動は小さくなります。しかし、磁場の最大の変動は地下鉄にあります。コンポジションが送信されると、プラットフォーム上の磁場の大きさは50〜100μT以上になり、地磁気を超えます。列車がトンネル内に姿を消した後も、磁場は元の値に戻りません。組成物が次の接続ポイントを通過して初めて、磁場は古い値に戻ります。確かに、時間がない場合もあります。次の列車がすでにプラットフォームに近づいており、速度が低下すると、磁場が再び変化します。車自体では、磁場はさらに強く、150〜200μT、つまり従来の列車の10倍です。

私たちが最も頻繁に遭遇する磁場の誘導の値日常生活下の図に示されています。この図を見ると、私たちはいつでもどこでも磁場にさらされていることがわかります。一部の科学者によると、誘導が 0.2 µT を超える磁場は有害であると見なされています。当然のことながら、周囲のフィールドの有害な影響から身を守るために、特定の予防措置を講じる必要があります。いくつかの簡単なルールに従うだけで、体への磁場の影響を大幅に減らすことができます。

現在の SanPiN 2.1.2.2801-10「SanPiN 2.1.2.2645-10 への変更および追加 No. 1」「住宅の建物および敷地内の生活条件に関する衛生的および疫学的要件」には、次のように記載されています。住宅の敷地内のフィールドは 1.5" に等しく設定されます。リミットも設定許容値周波数50 Hzの磁場の強度と強度：

居住区で - 5μTまた 午前4時;
Ⅴ 非居住施設庭の区画の領域を含む住宅地の住宅用建物 - 10μTまた 午前8時.

これらの基準に基づいて、誰もが特定の部屋でオンおよびスタンバイ状態にできる電化製品の数、または生活空間の正常化に関する推奨事項に基づいて計算できます。

磁場の決定

磁場は、移動する電荷 (粒子) に作用する力場です。この力場により、物体は互いに引き付けられます。磁場には次の 2 種類があります。

重力 - これらの粒子の特徴と構造に基づいて、その強さにおいて素粒子とviruetsyaの近くで排他的に形成されます。
動的で、電荷が移動する物体 (電流トランスミッター、磁化された物質) で生成されます。

1845 年に M. ファラデーによって初めて磁場の呼称が導入されましたが、その意味は少し間違っていました。電気と磁気の効果と相互作用の両方が同じ物質場に基づいていると考えられていたからです。 1873年後半、D.マクスウェルは量子論を「提示」し、そこでこれらの概念が分離され始め、以前に導出された力場は電磁場と呼ばれました。

磁場はどのように現れるのですか?

さまざまな物体の磁場は人間の目には認識されず、特別なセンサーだけがそれを修正できます。顕微鏡スケールでの磁力場の出現の原因は、磁化された（帯電した）微粒子の動きです。

イオン;
電子;
陽子。

それらの動きは、各微粒子に存在するスピン磁気モーメントによって発生します。

磁場、それはどこにありますか?

どんなに奇妙に聞こえるかもしれませんが、私たちの周りのほとんどすべてのオブジェクトには独自の磁場があります。多くの概念ではありますが、磁石と呼ばれる小石だけが磁場を持ち、鉄の物体を引き付けます。実際、引力はすべてのオブジェクトにあり、より低い原子価でのみ現れます。

また、磁気と呼ばれる力場は、電荷または物体が動いている条件下でのみ現れることも明確にする必要があります。

不動電荷には電気力場があります (移動電荷にも存在する可能性があります)。磁場の発生源は次のとおりです。

永久磁石;
携帯料金。

誰もが磁石のようなものに長い間慣れてきました。そこには特別なものは何もありません。私たちは通常、それを未就学児向けの磁石の特性のトリックの形で物理学のレッスンまたはデモンストレーションに関連付けます。そして、日常生活で私たちを取り巻く磁石の数について考える人はめったにいません。どのアパートにも数十個あります。各スピーカー、テープレコーダー、電気かみそり、時計のデバイスには磁石が存在します。釘の瓶も一つです。

ほかに何か？

私たち人間も例外ではありません。体内を流れる生体電流のおかげで、私たちの周りにはその力線の目に見えないパターンがあります. 地球は巨大な磁石です。そしてさらに壮大 - 太陽のプラズマボール。人間の心には理解できない銀河や星雲の次元は、これらすべてが磁石であるという考えをめったに許しません。

現代科学は、新しい大型で超強力な磁石の作成を必要としており、その応用分野は熱核融合に関連しており、電気エネルギー、シンクロトロンにおける荷電粒子の加速、沈没船の持ち上げ。を使用して超強力なフィールドを作成することは、現代物理学のタスクの 1 つです。

コンセプトを明確にしよう

磁場は、電荷を持って動いている物体に作用する力です。静止した物体（または電荷がない）では「機能せず」、フォームの1つとして機能します電磁場、より一般的な概念として存在します。

体が自分の周りに磁場を作り、その影響力を自分自身で体験できる場合、それらは磁石と呼ばれます。つまり、これらのオブジェクトは磁化されています (対応するモーメントを持っています)。

異なる材料は、外部フィールドに対して異なる反応を示します。自身の中でその働きを弱めるものを常磁性、強くするものを反磁性と呼びます。個々の物質は、外部磁場を千倍に増幅する性質を持っています。これらは強磁性体です（コバルト、鉄を含むニッケル、ガドリニウム、および上記の金属の化合物と合金）。強い外場の影響を受けて、それ自体が磁気特性を獲得したものは、磁気的に硬いと呼ばれます。磁場の直接的な影響下でのみ磁石のように振る舞うことができ、磁場が消えると磁石のように振る舞うことができなくなる他のものは、磁気的に柔らかい.

ちょっとした歴史

人々は非常に古い時代から永久磁石の特性を研究してきました。それらは科学者の作品で言及されています古代ギリシャ私たちの時代の600年前でさえ。天然（天然起源の）磁石は、磁性鉱石の堆積物で見つけることができます。巨大な天然磁石の中で最も有名なものは、タルトゥ大学に保管されています。重さは13kgで、持ち上げられる荷物は40kgです。

人類は、さまざまな強磁性体を使用して人工磁石を作成することを学びました。粉末状のもの（コバルト、鉄など）の価値は、自重の5000倍の重さの荷重を保持する能力にあります。人工標本は永久的である可能性があります（磁気的に軟鉄であるコアを有する電磁石から得られます。それらの電圧場は、コアを囲む巻線を通る電流の通過により発生します。

試みを含む最初の真面目な本科学研究磁石の性質 - 1600 年に出版されたロンドンの医師ギルバートの作品。この作品磁気と電気、および著者の実験に関する当時入手可能なすべての情報が含まれています。

人は、既存の現象を実際の生活に適応させようとします。もちろんマグネットも例外ではありません。

磁石の使われ方

人類が採用した磁石の特性は何ですか? その適用範囲は非常に広いため、この驚くべき主題の主な最も有名なデバイスと適用分野について簡単に触れるだけです。

コンパスは、地上で方向を決定するためのよく知られたデバイスです。彼のおかげで、彼らは航空機や船への道を開き、陸上交通、歩行者通行の目的。これらのデバイスは、観光客や地形学者が使用する磁気 (ポインタータイプ) の場合もあれば、非磁気 (ラジオおよびハイドロコンパス) の場合もあります。

最初のコンパスは 11 世紀に作られ、ナビゲーションに使用されました。それらの動作は、軸上でバランスが取れた、磁性材料で作られた長い針の水平面内の自由回転に基づいています。その端の一方は常に南を向き、もう一方は北を向いています。したがって、基点に関する主な方向性をいつでも正確に見つけることができます。

主なエリア

磁石の特性が主に応用されている分野は、無線および電気工学、計装、自動化、テレメカニクスです。そこからリレーや磁気回路などが得られ、1820年には電流を流す導体が磁石の矢に作用して磁石を回転させる性質が発見されました。同時に、別の発見がありました - 同じ方向の電流が流れる一対の平行な導体は、相互に引き合う性質を持っています。

これにより、磁石の特性の原因について推測が行われました。このような現象はすべて、磁性材料内を循環するものを含め、電流に関連して発生します。モダンビュー科学では、この仮定と完全に一致しています。

エンジンと発電機について

それに基づいて、多くの種類の電気モーターと発電機、つまり回転式機械が作成されました。その動作原理は、機械エネルギーを電気エネルギー（発電機について話しています）または電気エネルギーに変換することに基づいています。エネルギーを機械エネルギーに変換 (エンジンについて)。どの発電機も原則に基づいて動作します電磁誘導、つまり、EMF（起電力）は、磁場内を移動するワイヤに発生します。電気モーターは、横方向の磁場に電流が流れるとワイヤに力が発生するという現象に基づいて動作します。

可動部品の巻線のターンを通過する電流と磁場の相互作用の力を使用して、デバイスは磁気電気仕事と呼ばれます。誘導電気メーターは、2 つの巻線を持つ新しい強力な AC モーターとして機能します。巻線の間に配置された導電性ディスクは、消費電力に比例する強さのトルクによって回転します。

そして日常生活では？

小型バッテリーを搭載した電気式腕時計誰もが知っている。彼らのデバイスは、一対の磁石、一対のインダクタ、およびトランジスタの使用のおかげで、利用可能な部品の数の点で、機械式時計よりもはるかに単純です。

磁気要素を備えた電磁式ロックまたはシリンダーロックがますます使用されています。それらには、キーとロックの両方にコンビネーションセットが装備されています。正しいキーがロックにうまく入ると、磁気ロックの内部要素が目的の位置に引き付けられ、ロックを開くことができます。

磁石の作用は、ダイナモメーターと検流計（微弱電流を測定する高感度デバイス）のデバイスに基づいています。磁石の特性は、研磨剤の製造に応用されています。これは、鋭く小さく非常に硬い粒子に付けられた名前です。機械加工さまざまな物体や材料の（研削、研磨、荒削り）。それらの製造中に、混合物の組成に必要なフェロシリコンは、部分的に炉の底に沈み、部分的に研磨剤の組成に取り込まれます。そこから外すには磁石が必要です。

科学とコミュニケーション

物質の磁気特性のおかげで、科学はさまざまな物体の構造を研究する機会を得ました。磁気化学または（製品の特定の領域の磁場の歪みを調べることによって欠陥を検出する方法）しか言及できません。

それらはまた、マイクロ波機器、無線通信システム（軍用および商業用ライン）、家庭および食品産業の両方での熱処理にも使用されています（電子レンジは誰もがよく知っています）。今日、物質の磁気特性が 1 つの記事の枠内で使用されている、最も複雑な技術デバイスとアプリケーションをすべて列挙することはほとんど不可能です。

医療分野

診断と治療の分野も例外ではありませんでした。 X線を生成する電子線形加速器のおかげで、腫瘍治療が行われ、サイクロトロンまたはシンクロトロンで陽子線が生成されます。これは、局所方向でX線よりも優れており、眼および脳腫瘍の治療の効率を高めています。

生物科学に関して言えば、20 世紀半ば以前でさえ、体の生命機能は磁場の存在とはまったく関係がありませんでした。科学文献には、それらの医学的効果のいずれかについての単一のメッセージが補充されることがありました. しかし、60 年代以降、磁石の生物学的特性に関する出版物がなだれのように流れてきました。

以前と現在

しかし、それで人々を治療する試みは、16世紀には錬金術師によって行われました. 歯痛を治すために多くの成功した試みがありましたが、神経障害、不眠症と多くの問題内臓. 磁石はナビゲーションよりも早く医学に応用されたようです。

過去半世紀にわたり、磁気ブレスレットは広く使用されており、血圧が低下している患者に人気があります。科学者たちは、磁石が人体の抵抗を増加させる能力を真剣に信じていました。電磁装置の助けを借りて、彼らは血流の速度を測定したり、サンプルを採取したり、カプセルから必要な薬を注射したりすることを学びました.

目に入った小さな金属粒子を磁石で取り除きます。電気センサーの動作は、その動作に基づいています (私たちの誰もが心電図を取得する手順に精通しています)。私たちの時代では、物理学者と生物学者が協力して、影響の根底にあるメカニズムを研究しています。人体磁場はますます窮屈になり、必要になります。

ネオジム磁石：特性と用途

ネオジム磁石は、人間の健康に最大の影響を与えると考えられています。それらはネオジム、鉄、ホウ素で構成されています。化学式彼らのものはNdFeBです。このような磁石の主な利点は、その磁場の強い効果です。小さいサイズ. したがって、200 ガウスの力を持つ磁石の重さは約 1 g です。比較のために、同じ強さの鉄の磁石は約 10 倍の重さがあります。

言及された磁石のもう1つの疑いのない利点は、優れた安定性と、何百年もの間望ましい品質を維持できることです。 1 世紀以内に、磁石はその特性を 1% しか失いません。

ネオジム磁石でどのように扱われますか?

その助けを借りて、彼らは血液循環を改善し、血圧を安定させ、片頭痛と戦います.

ネオジム磁石の特性は、約2000年前に治療に使用され始めました。このタイプの療法についての言及は、古代中国の写本に見られます。その後の治療は、磁化された石を人体に当てることでした。

それらを体に取り付ける形で治療法も存在しました。伝説によると、クレオパトラは彼女の優れた健康とこの世のものとは思えないほどの美しさを、常に頭に磁気包帯を巻いていたことに負っています。 10世紀に、ペルシャの科学者は、炎症や筋肉のけいれんを解消する際に人体に及ぼすネオジム磁石の特性の有益な効果を詳細に説明しました. 当時の生き残った証拠によると、筋力、骨組織の強度を高め、関節痛を軽減するためにそれらの使用を判断することができます.

あらゆる病気に...

このような影響の有効性の証拠は、スイスの有名な医師、パラケルススによって 1530 年に発表されました。医師は著書の中で次のように述べています。魔法の特性体の力を刺激し、自己治癒を引き起こすことができる磁石。当時の膨大な数の病気が、磁石を使って克服され始めました。

この治療法による自己治療は、米国で広く普及しています。戦後（1861-1865）、薬が断固として不足していたとき。薬としても鎮痛剤としても使用されてきました。

20世紀以降薬効マグネットを受け取りました科学的根拠. 1976 年、日本人医師のニカガワは、磁場欠乏症候群の概念を導入しました。研究により、その正確な症状が確立されました。それらは、衰弱、疲労、パフォーマンスの低下、および睡眠障害で構成されています。片頭痛、関節痛、脊椎痛、消化器系の問題もあります。心血管系低血圧または高血圧として。それは症候群と婦人科の分野、そして皮膚の変化に関係しています。磁気療法を使用すると、これらの状態を正常化することができます。

科学は立ち止まらない

科学者たちは磁場の実験を続けています。実験は、動物と鳥の両方、およびバクテリアで行われます。磁場条件が弱いと成功率が低下する代謝プロセス実験用の鳥やマウスでは、細菌の増殖が突然停止します。磁場の欠損が長いと、生きている組織は不可逆的な変化を起こします。

磁気療法自体が使用されるのは、そのようなすべての現象とそれらによって引き起こされる多くの悪影響と戦うことです. どうやら現時点では全部有益な機能磁石はまだ十分に研究されていません。多くの医師が先に興味深い発見そして新たな展開。

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