Magnet je teleso, ktoré okolo seba vytvára magnetické pole.
Sila vytvorená magnetom bude pôsobiť na určité kovy: železo, nikel a kobalt. Predmety vyrobené z týchto kovov sú priťahované magnetom.
(zápalka a korok sa nepriťahujú, klinec je len na pravej polovici magnetu, spinka na akékoľvek miesto)
Sú dve oblasti, kde je sila príťažlivosti maximálna. Nazývajú sa póly. Ak je magnet zavesený na tenkej nite, rozvinie sa určitým spôsobom. Jeden koniec bude vždy smerovať na sever a druhý koniec na juh. Preto sa jeden pól nazýva severný a druhý južný. 
Môžete vizuálne zvážiť vplyv magnetického poľa vytvoreného okolo magnetu. Magnet položíme na povrch, na ktorý boli predtým nasypané kovové piliny. Pôsobením magnetického poľa budú piliny usporiadané vo forme eliptických kriviek. Podľa tvaru týchto kriviek si možno predstaviť, ako sú čiary magnetického poľa umiestnené v priestore. Ich smer je zvyčajne určený zo severu na juh. 
Ak vezmeme dva rovnaké magnety a pokúsime sa ich priblížiť za póly, zistíme, že rôzne póly sa priťahujú a tie isté odpudzujú. 
Naša Zem má tiež magnetické pole nazývané magnetické pole Zeme. Severná šípka vždy ukazuje na sever. Preto je geografický severný pól Zeme južným magnetickým pólom, pretože opačné magnetické póly sa priťahujú. Podobne južný geografický pól je severný magnetický pól. 
Severný koniec strelky kompasu vždy ukazuje na sever, pretože je priťahovaný južným magnetickým pólom Zeme.
Ak položíme kompas pod drôt, ktorý je natiahnutý v smere sever-juh a ktorým preteká prúd, uvidíme, že sa magnetická strelka vychýli. To dokazuje, že elektrický prúd vytvára okolo seba magnetické pole. 
Ak položíme niekoľko kompasov pod drôt, ktorým preteká elektrický prúd, uvidíme, že všetky šípky sa odchyľujú o rovnaký uhol. To znamená, že magnetické pole vytvorené drôtom je v rôznych oblastiach rovnaké. Preto môžeme konštatovať, že siločiary magnetického poľa pre každý vodič majú tvar sústredných kruhov. 
Smer magnetických siločiar možno určiť pomocou pravidla pravá ruka. K tomu je potrebné mentálne uchopiť vodič s elektrickým prúdom pravou rukou tak, aby predĺžený palec pravá ruka ukazovala smer elektrický prúd, potom ohnuté prsty ukážu smer magnetických siločiar. 
Ak stočíme kovový drôt do špirály a prevedieme ním elektrický prúd, magnetické polia každého jednotlivého závitu sa spočítajú v celkovom poli špirály. 
Pôsobenie magnetického poľa špirály je podobné pôsobeniu magnetického poľa permanentného magnetu. Tento princíp vytvoril základ pre vytvorenie elektromagnetu. Ako permanentný magnet má južný a severný pól. Severný pól je miesto, kde vychádzajú magnetické siločiary. 
Sila permanentného magnetu sa časom nemení. Elektromagnet je iný. Existujú tri spôsoby, ako zmeniť silu elektromagnetu.
Prvý spôsob. Do špirály umiestnite kovové jadro. V tomto prípade sa sčítavajú pôsobenie magnetického poľa jadra a magnetického poľa špirály.
Druhý spôsob. Zvýšte počet závitov špirály. Čím viac závitov má špirála, tým väčší je účinok sily magnetického poľa.
Tretí spôsob. Zvýšme silu elektrického prúdu, ktorý prúdi v špirále. Magnetické polia jednotlivých cievok sa zvýšia, preto sa zvýši aj celkové magnetické pole špirály. 
Hovorca
Reproduktorové zariadenie obsahuje elektromagnet a permanentný magnet. Elektromagnet, ktorý je spojený s membránou reproduktora, je nasadený na pevne upevnený permanentný magnet. V tomto prípade membrána zostáva pohyblivá. Nechajme cez elektromagnet prejsť striedavý elektrický prúd, ktorého forma závisí od zvukové vibrácie. Pri zmene elektrického prúdu sa mení účinok magnetického poľa v elektromagnete.
V dôsledku toho bude elektromagnet priťahovaný alebo odpudzovaný permanentným magnetom s rôznou silou. Navyše membrána reproduktora bude vykonávať presne rovnaké oscilácie ako elektromagnet. To, čo bolo povedané do mikrofónu, teda budeme počuť cez reproduktor. 
hovor
Elektrický zvonček možno klasifikovať ako elektrické relé. Dôvod prerušovaného zvukový signál sú periodické uzávery a otvárania elektrického obvodu.
Po stlačení tlačidla zvončeka sa elektrický obvod uzavrie. Jazyk zvončeka je priťahovaný elektromagnetom a naráža na zvonček. V tomto prípade jazyk otvorí elektrický obvod. Prúd prestane tiecť, elektromagnet nefunguje a jazýček sa vráti do pôvodnej polohy. Elektrický obvod sa opäť zatvorí, jazyk opäť pritiahne elektromagnet a udrie na zvonček. Tento proces bude pokračovať, kým budeme stláčať tlačidlo hovoru. 
elektrický motor
Nainštalujte voľne sa otáčajúcu magnetickú ihlu pred elektromagnet a roztočte ju. Tento pohyb môžeme udržať, ak zapneme elektromagnet v momente, keď sa magnetická strelka otočí rovnakým pólom smerom k elektromagnetu.
Príťažlivá sila elektromagnetu je dostatočná na udržanie konštantného rotačného pohybu šípky. 
(na obrázku magnet prijme impulz vždy, keď je v blízkosti červená šípka a je stlačené tlačidlo. Ak je tlačidlo stlačené, keď je blízko zelená šípka, elektromagnet sa zastaví)
Tento princíp je základom elektromotora. Len sa v ňom neotáča magnetická ihla, ale elektromagnet, nazývaný kotva, v staticky upevnenom magnete v tvare podkovy, ktorý sa nazýva stator. Vplyvom opakovaných skratov a rozpojení obvodu sa elektromagnet, t.j. kotva, sa bude neustále otáčať. 
Elektrický prúd vstupuje do kotvy cez dva kontakty, ktoré sú dvoma izolovanými polovičnými krúžkami. To spôsobuje, že elektromagnet neustále mení polaritu. Pri nájdení protiľahlých pólov proti sebe začne motor spomaľovať rotáciu. Ale v tomto okamihu elektromagnet zmení polaritu a teraz sú jeden proti druhému rovnaké póly. Navzájom sa odpudzujú a motor sa stále točí. 
Generátor
Na konce špirály pripojíme voltmeter a pred jej závitmi začneme kývať permanentný magnet. V tomto prípade voltmeter ukáže prítomnosť napätia. Z toho môžeme usúdiť, že elektrický vodič je ovplyvnený meniacim sa magnetickým poľom.
Z toho vyplýva zákon elektrickej indukcie: napätie bude existovať na koncoch indukčnej cievky, pokiaľ bude cievka v meniacom sa magnetickom poli.
Čím viac závitov má indukčná cievka, tým väčšie napätie sa generuje na jej koncoch. Napätie možno zvýšiť zvýšením magnetického poľa alebo jeho rýchlejšou zmenou. Kovové jadro vložené do indukčnej cievky zvyšuje indukčné napätie, keď sa magnetické pole zvyšuje v dôsledku magnetizácie jadra. 
(magnet sa začne silnejšie vlniť pred cievkou, v dôsledku čoho sa strelka voltmetra odchyľuje oveľa viac)
Generátor je opakom elektromotora. Kotva, t.j. elektromagnet rotuje v magnetickom poli permanentného magnetu. V dôsledku rotácie kotvy sa magnetické pole, ktoré na ňu pôsobí, neustále mení. V dôsledku toho sa mení výsledné indukčné napätie. Počas plný obrat Napätie kotvy bude kladné polovicu času a záporné polovicu času. Príkladom toho je veterný generátor, ktorý produkuje striedavé napätie. 
Transformátor
Podľa indukčného zákona vzniká napätie, ak sa zmení magnetické pole v indukčnej cievke. Ale magnetické pole cievky sa zmení iba vtedy, ak sa v ňom objaví striedavé napätie.
Magnetické pole sa mení z nuly na konečnú hodnotu. Ak pripojíte cievku k zdroju napätia, potom výsledné striedavé magnetické pole vytvorí krátkodobé indukčné napätie, ktoré bude pôsobiť proti hlavnému napätiu. Na pozorovanie výskytu indukčného napätia nie je potrebné použiť dve cievky. Dá sa to urobiť jednou cievkou, ale potom sa takýto proces nazýva samoindukcia. Napätie v cievke dosiahne maximum po určitom čase, keď sa magnetické pole prestane meniť a stane sa konštantným. 
Rovnakým spôsobom sa magnetické pole zmení, ak odpojíme cievku od zdroja napätia. V tomto prípade nastáva aj fenomén samoindukcie, ktorý pôsobí proti klesajúcemu napätiu. Preto napätie klesne na nulu nie okamžite, ale s určitým oneskorením. 
Ak neustále pripájame a odpájame zdroj napätia k cievke, potom sa magnetické pole okolo nej bude neustále meniť. Súčasne vzniká aj striedavé indukčné napätie. Teraz namiesto toho pripojte cievku k zdroju striedavého napätia. Po určitom čase sa objaví striedavé indukčné napätie. 
Pripojte prvú cievku k zdroju striedavého napätia. Vďaka kovovému jadru bude výsledné striedavé magnetické pole pôsobiť aj na druhú cievku. To znamená, že striedavé napätie sa môže prenášať z jedného elektrického obvodu do druhého, aj keď tieto obvody nie sú navzájom spojené. 
Ak vezmeme dve rovnaké cievky, potom v druhej môžeme získať rovnaké napätie, ktoré pôsobí na prvú cievku. Tento jav sa využíva v transformátoroch. Jediným účelom transformátora je vytvoriť v druhej cievke iné napätie ako v prvej. Na to musí mať druhá cievka viac alebo menej závitov. 
Ak by mala prvá cievka 1000 závitov a druhá cievka 10, potom by napätie v druhom okruhu bolo len stotinou napätia v prvom. Ale súčasná sila sa zvyšuje takmer stokrát. Preto sú potrebné vysokonapäťové transformátory na vytvorenie veľkého prúdu. 
Magnetické pole a jeho vlastnosti. Keď elektrický prúd prechádza vodičom, a magnetické pole. Magnetické pole je jedným z druhov hmoty. Má energiu, ktorá sa prejavuje vo forme elektromagnetických síl pôsobiacich na jednotlivé pohyblivé časti. elektrické náboje(elektróny a ióny) a ich toky, teda elektrický prúd. Pohybujúce sa nabité častice sa vplyvom elektromagnetických síl odchyľujú od svojej pôvodnej dráhy v smere kolmom na pole (obr. 34). Vytvára sa magnetické pole len okolo pohybujúcich sa elektrických nábojov a jeho pôsobenie sa tiež vzťahuje len na pohybujúce sa náboje. Magnetické a elektrické polia sú neoddeliteľné a tvoria jeden celok elektromagnetického poľa. Akákoľvek zmena elektrické pole vedie k vzniku magnetického poľa a naopak, každá zmena magnetického poľa je sprevádzaná vznikom elektrického poľa. Elektromagnetické pole sa šíri rýchlosťou svetla, teda 300 000 km/s.
Grafické znázornenie magnetického poľa. Graficky je magnetické pole znázornené magnetickými siločiarami, ktoré sú nakreslené tak, že smer siločiary v každom bode poľa sa zhoduje so smerom síl poľa; magnetické siločiary sú vždy súvislé a uzavreté. Smer magnetického poľa v každom bode možno určiť pomocou magnetickej ihly. Severný pól šípky je vždy nastavený v smere síl poľa. Koniec permanentného magnetu, z ktorého vychádzajú siločiary (obr. 35, a), sa považuje za severný pól a opačný koniec, ktorý zahŕňa siločiary, je južný pól (nie sú znázornené siločiary prechádzajúce vnútri magnetu). Distribúcia siločiary medzi pólmi plochého magnetu možno zistiť pomocou oceľových pilín nasypaných na list papiera umiestnený na póloch (obr. 35, b). Magnetické pole vo vzduchovej medzere medzi dvoma rovnobežnými protiľahlými pólmi permanentného magnetu sa vyznačuje rovnomerným rozložením sily magnetické čiary(obr. 36) (nie sú zobrazené siločiary prechádzajúce vnútri magnetu).
Ryža. 37. Magnetický tok prenikajúci do cievky v kolmých (a) a naklonených (b) jej polohách vzhľadom na smer magnetických siločiar.
Pre lepšie vizuálne znázornenie magnetického poľa sú siločiary umiestnené menej často alebo hrubšie. V miestach, kde je magnetická úloha silnejšia, majú siločiary bližší priateľ k sebe, na tom istom mieste, kde je to slabšie – ďalej od seba. Siločiary sa nikde nepretínajú.
V mnohých prípadoch je vhodné považovať magnetické siločiary za nejaké elastické natiahnuté vlákna, ktoré majú tendenciu sa sťahovať a tiež sa navzájom odpudzovať (majú vzájomnú bočnú expanziu). Takéto mechanické znázornenie siločiar umožňuje jasne vysvetliť vznik elektromagnetických síl pri interakcii magnetického poľa a vodiča s prúdom, ako aj dvoch magnetických polí.
Hlavnými charakteristikami magnetického poľa sú magnetická indukcia, magnetický tok, magnetická permeabilita a sila magnetického poľa.
Magnetická indukcia a magnetický tok. Intenzitu magnetického poľa, teda jeho schopnosť konať, určuje veličina nazývaná magnetická indukcia. Čím silnejšie je magnetické pole vytvorené permanentným magnetom alebo elektromagnetom, tým väčšiu indukciu má. Magnetickú indukciu B možno charakterizovať hustotou magnetických siločiar, t.j. počtom siločiar prechádzajúcich plochou 1 m 2 alebo 1 cm 2 umiestnených kolmo na magnetické pole. Rozlišujte medzi homogénnymi a nehomogénnymi magnetickými poľami. V rovnomernom magnetickom poli má magnetická indukcia v každom bode poľa rovnakú hodnotu a smer. Pole vo vzduchovej medzere medzi protiľahlými pólmi magnetu alebo elektromagnetu (pozri obr. 36) možno v určitej vzdialenosti od jeho okrajov považovať za homogénne. Magnetický tok Ф prechádzajúci akýmkoľvek povrchom je určený celkový počet magnetické siločiary prenikajúce týmto povrchom, napríklad cievka 1 (obr. 37, a), teda v rovnomernom magnetickom poli
F = BS (40)
kde S je plocha prierezu povrchu, cez ktorý prechádzajú magnetické siločiary. Z toho vyplýva, že v takomto poli sa magnetická indukcia rovná toku deleného plochou prierezu S:
B = F/S (41)
Ak je akýkoľvek povrch naklonený vzhľadom na smer magnetických siločiar (obr. 37, b), potom tok prenikajúci do neho bude menší, ako keď je kolmý, t.j. Ф 2 bude menší ako Ф 1.
V sústave jednotiek SI sa magnetický tok meria vo weberoch (Wb), táto jednotka má rozmer V * s (volt-sekunda). Magnetická indukcia v sústave jednotiek SI sa meria v teslach (T); 1 T \u003d 1 Wb/m 2.
Magnetická priepustnosť. Magnetická indukcia závisí nielen od sily prúdu prechádzajúceho priamym vodičom alebo cievkou, ale aj od vlastností prostredia, v ktorom sa magnetické pole vytvára. Veličina charakterizujúca magnetické vlastnosti média je absolútna magnetická permeabilita? A. Jeho jednotkou je henry na meter (1 H/m = 1 Ohm*s/m).
V médiu s väčšou magnetickou permeabilitou vytvára elektrický prúd určitej sily magnetické pole s väčšou indukciou. Zistilo sa, že magnetická permeabilita vzduchu a všetkých látok s výnimkou feromagnetických materiálov (pozri § 18) má približne rovnakú hodnotu ako magnetická permeabilita vákua. Absolútna magnetická permeabilita vákua sa nazýva magnetická konštanta, ? o \u003d 4? * 10 -7 Gn / m. Magnetická permeabilita feromagnetických materiálov je tisíckrát a dokonca desaťtisíckrát väčšia ako magnetická permeabilita neferomagnetických látok. Pomer priepustnosti? a nejaká látka na magnetickú permeabilitu vákua? o sa nazýva relatívna magnetická permeabilita:
? = ? A /? O (42)
Intenzita magnetického poľa. Intenzita And nezávisí od magnetických vlastností média, ale zohľadňuje vplyv sily prúdu a tvaru vodičov na intenzitu magnetického poľa v danom bode priestoru. Magnetická indukcia a intenzita sú vo vzťahu
H=B/? a = b/(?? o) (43)
V dôsledku toho v prostredí s konštantnou magnetickou permeabilitou je indukcia magnetického poľa úmerná jeho intenzite.
Intenzita magnetického poľa sa meria v ampéroch na meter (A/m) alebo ampéroch na centimeter (A/cm).
Magnetické pole Zeme
Magnetické pole je silové pole, ktoré pôsobí na pohybujúce sa elektrické náboje a na telesá, ktoré majú magnetický moment, bez ohľadu na stav ich pohybu.
Zdrojmi makroskopického magnetického poľa sú zmagnetizované telesá, vodiče s prúdom a pohybujúce sa elektricky nabité telesá. Povaha týchto zdrojov je rovnaká: magnetické pole vzniká v dôsledku pohybu nabitých mikročastíc (elektrónov, protónov, iónov) a tiež v dôsledku prítomnosti vlastného (spinového) magnetického momentu v mikročasticiach.
Striedavé magnetické pole vzniká aj vtedy, keď sa elektrické pole v priebehu času mení. Na druhej strane, keď sa magnetické pole v čase mení, elektrické pole. Celý popis elektrické a magnetické polia v ich vzťahu dávajú Maxwellove rovnice. Na charakterizáciu magnetického poľa sa často zavádza pojem siločiary (čiary magnetickej indukcie).
Na meranie charakteristík magnetického poľa a magnetických vlastností látok, rôzne druhy magnetometre. Jednotkou indukcie magnetického poľa v sústave jednotiek CGS je Gauss (Gs), in medzinárodný systém jednotky (SI) - Tesla (T), 1 T = 104 Gs. Intenzita sa meria v oerstedoch (Oe) a ampéroch na meter (A / m, 1 A / m \u003d 0,01256 Oe; energia magnetického poľa - v Erg / cm2 alebo J / m2, 1 J / m2 \u003d 10 erg/cm2.
Kompas reaguje
na zemské magnetické pole
Magnetické polia v prírode sú mimoriadne rozmanité, pokiaľ ide o ich rozsah, ako aj o účinky, ktoré spôsobujú. Magnetické pole Zeme, ktoré tvorí zemskú magnetosféru, siaha až do vzdialenosti 70-80 tisíc km v smere k Slnku a na mnoho miliónov km v opačnom smere. Na povrchu Zeme je magnetické pole v priemere 50 μT, na hranici magnetosféry ~ 10 -3 G. Geomagnetické pole chráni povrch Zeme a biosféru pred prúdením nabitých častíc zo slnečného vetra a čiastočne aj pred kozmickým žiarením. Vplyv samotného geomagnetického poľa na životnú aktivitu organizmov študuje magnetobiológia. V blízkozemskom priestore vytvára magnetické pole magnetickú pascu pre vysokoenergetické nabité častice – pás žiarenia Zeme. Častice obsiahnuté v radiačnom páse predstavujú značné nebezpečenstvo počas vesmírnych letov. Vznik magnetického poľa Zeme je spojený s konvekčnými pohybmi vodivého tekutá látka v zemskom jadre.
Priame merania pomocou kozmických lodí ukázali, že vesmírne telesá najbližšie k Zemi - Mesiac, planéty Venuša a Mars nemajú vlastné magnetické pole, podobné zemskému. Z iných planét slnečná sústava iba Jupiter a zrejme aj Saturn majú svoje vlastné magnetické polia, dostatočné na vytvorenie planetárnych magnetických pascí. Magnetické polia až do 10 gaussov a množstvo charakteristických javov boli zistené na Jupiteri ( magnetické búrky, synchrotrónové rádiové vyžarovanie a iné), čo naznačuje významnú úlohu magnetického poľa v planetárnych procesoch.
© Foto: http://www.tesis.lebedev.ru
Fotografia Slnka
v úzkom spektre
Medziplanetárne magnetické pole je hlavne pole slnečného vetra (neustále sa rozširujúca plazma slnečnej koróny). V blízkosti obežnej dráhy Zeme je medziplanetárne pole ~ 10 -4 -10 -5 Gs. Pravidelnosť medziplanetárneho magnetického poľa môže byť v dôsledku vývoja narušená rôzne druhy nestabilita plazmy, prechod rázových vĺn a šírenie prúdov rýchlych častíc generovaných slnečnými erupciami.
Vo všetkých procesoch na Slnku - vzplanutia, výskyt škvŕn a výčnelkov, zrod slnečného kozmického žiarenia, hrá magnetické pole zásadnú úlohu. Merania na základe Zeemanovho javu ukázali, že magnetické pole slnečných škvŕn dosahuje niekoľko tisíc gaussov, na výslní sú polia ~ 10-100 gauss (s priemernou hodnotou celkového magnetického poľa Slnka ~ 1 gauss).
Magnetické búrky
Magnetické búrky sú silné poruchy magnetického poľa Zeme, ktoré prudko narúšajú plynulý denný chod prvkov zemského magnetizmu. Magnetické búrky trvajú niekoľko hodín až niekoľko dní a sú pozorované súčasne na celej Zemi.
Magnetické búrky spravidla pozostávajú z predbežnej, počiatočnej a hlavnej fázy, ako aj z fázy obnovy. V prípravnej fáze sa pozorujú nevýznamné zmeny v geomagnetickom poli (hlavne v vysokých zemepisných šírkach), ako aj budenie charakteristických krátkoperiodických kmitov poľa. Charakteristická je počiatočná fáza náhla zmena jednotlivé zložky poľa na celej Zemi a hlavné - veľkými výkyvmi poľa a silným poklesom horizontálnej zložky. Vo fáze obnovy magnetickej búrky sa pole vráti na svoju normálnu hodnotu.
Vplyv slnečného vetra
do zemskej magnetosféry
Magnetické búrky sú spôsobené tokmi slnečnej plazmy z aktívnych oblastí Slnka, ktoré sa prekrývajú s pokojným slnečným vetrom. Preto sú magnetické búrky častejšie pozorované v blízkosti maxím 11-ročného cyklu slnečnej aktivity. Toky slnečnej plazmy pri dosahovaní Zeme zvyšujú kompresiu magnetosféry, čo spôsobuje počiatočnú fázu magnetickej búrky a čiastočne preniká do magnetosféry Zeme. Vstup vysokoenergetických častíc do hornej atmosféry Zeme a ich dopad na magnetosféru vedie ku vzniku a zosilneniu elektrických prúdov v nej, dosahujúcich najvyššiu intenzitu v polárnych oblastiach ionosféry, čo je dôvodom prítomnosti zóna magnetickej aktivity vo vysokej zemepisnej šírke. Zmeny v magnetosféricko-ionosférických prúdových systémoch sa prejavujú na povrchu Zeme vo forme nepravidelných magnetických porúch.
Vo fenoménoch mikrokozmu je úloha magnetického poľa rovnako dôležitá ako v kozmickom meradle. Je to spôsobené existenciou všetkých častíc - štruktúrnych prvkov hmoty (elektróny, protóny, neutróny), magnetického momentu, ako aj pôsobením magnetického poľa na pohybujúce sa elektrické náboje.
Aplikácia magnetických polí vo vede a technike. Magnetické polia sa zvyčajne delia na slabé (do 500 Gs), stredné (500 Gs - 40 kg), silné (40 kG - 1 MG) a supersilné (nad 1 MG). Prakticky celá elektrotechnika, rádiotechnika a elektronika sú založené na využití slabých a stredných magnetických polí. Slabé a stredné magnetické polia sa získajú pomocou permanentné magnety, elektromagnety, nechladené solenoidy, supravodivé magnety.
Zdroje magnetického poľa
Všetky zdroje magnetických polí možno rozdeliť na umelé a prírodné. Hlavnými prírodnými zdrojmi magnetického poľa sú vlastné magnetické pole Zeme a slnečný vietor. Umelé zdroje zahŕňajú všetky elektromagnetické polia, ktorými je v našom okolí veľa modernom svete a najmä naše domy. Prečítajte si viac o nás a prečítajte si o nich.
Elektrický transport je silným zdrojom magnetického poľa v rozsahu od 0 do 1000 Hz. Železničná doprava využíva striedavý prúd. Mestská doprava je trvalá. Maximálne hodnoty indukcie magnetického poľa v prímestskej elektrickej doprave dosahujú 75 µT, priemerné hodnoty sú okolo 20 µT. Priemerné hodnoty pre vozidlá poháňané jednosmerným prúdom sú pevne stanovené na 29 µT. V električkách, kde sú vratným vodičom koľajnice, sa magnetické polia navzájom kompenzujú na oveľa väčšiu vzdialenosť ako vodiče trolejbusu a vo vnútri trolejbusu sú výkyvy magnetického poľa malé aj pri zrýchlení. Ale najväčšie výkyvy magnetického poľa sú v metre. Pri odoslaní kompozície je veľkosť magnetického poľa na platforme 50-100 μT a viac, čo presahuje geomagnetické pole. Aj keď vlak už dávno zmizol v tuneli, magnetické pole sa nevráti na svoju bývalú hodnotu. Až potom, čo kompozícia prejde ďalším bodom pripojenia k kontaktnej koľajnici, magnetické pole sa vráti na starú hodnotu. Je pravda, že niekedy nemá čas: ďalší vlak sa už blíži k nástupišťu a keď spomalí, magnetické pole sa opäť zmení. V samotnom aute je magnetické pole ešte silnejšie – 150 – 200 μT, teda desaťkrát viac ako v bežnom vlaku.
Hodnoty indukcie magnetických polí, s ktorými sa najčastejšie stretávame Každodenný život znázornené na obrázku nižšie. Pri pohľade na tento diagram je jasné, že sme vystavení magnetickým poliam neustále a všade. Podľa niektorých vedcov sú magnetické polia s indukciou nad 0,2 µT považované za škodlivé. Prirodzene, mali by sme prijať určité preventívne opatrenia, aby sme sa chránili pred škodlivými účinkami polí okolo nás. Len dodržiavaním niekoľkých jednoduchých pravidiel môžete výrazne znížiť vplyv magnetických polí na vaše telo.
V aktuálnom SanPiN 2.1.2.2801-10 „Zmeny a doplnky č. 1 k SanPiN 2.1.2.2645-10 „Hygienické a epidemiologické požiadavky na životné podmienky v obytných budovách a priestoroch“ sa uvádza: „Najvyššia prípustná úroveň oslabenia geomagnet. poľa v priestoroch bytových domov je stanovená na 1,5“. Nastavte aj limit povolené hodnoty intenzita a intenzita magnetického poľa s frekvenciou 50 Hz:
- v obytných priestoroch - 5 μT alebo 4 A/m;
- V nebytových priestoroch obytné budovy, v obytnej zóne, vrátane na území záhradných pozemkov - 10 μT alebo 8 hodín ráno.
Na základe týchto noriem si každý môže vypočítať, koľko elektrických spotrebičov môže byť zapnutých a v pohotovostnom stave v každej konkrétnej miestnosti, prípadne na základe čoho budú vydané odporúčania na normalizáciu obytného priestoru.
Podobné videá
Malý vedecký film o magnetickom poli Zeme
Referencie
1. Veľká sovietska encyklopédia.
Magnetické pole si pamätáme ešte zo školy, to je práve ono, nie každému „vyskakuje“ v spomienkach. Osviežme si, čím sme si prešli, a možno vám povieme niečo nové, užitočné a zaujímavé.
Stanovenie magnetického poľa
Magnetické pole je silové pole, ktoré pôsobí na pohybujúce sa elektrické náboje (častice). V dôsledku tohto silového poľa sa predmety navzájom priťahujú. Existujú dva typy magnetických polí:
- Gravitačné - je tvorený výlučne v blízkosti elementárnych častíc a viruetsya vo svojej sile na základe vlastností a štruktúry týchto častíc.
- Dynamický, produkovaný v objektoch s pohyblivými elektrickými nábojmi (vysielače prúdu, magnetizované látky).
Po prvýkrát zaviedol označenie magnetické pole M. Faraday v roku 1845, hoci jeho význam bol trochu chybný, pretože sa verilo, že elektrické aj magnetické efekty a interakcie sú založené na rovnakom materiálnom poli. Neskôr v roku 1873 D. Maxwell „predstavil“ kvantovú teóriu, v ktorej sa tieto pojmy začali oddeľovať a predtým odvodené silové pole sa nazývalo elektromagnetické pole.
Ako vzniká magnetické pole?
Magnetické polia rôznych predmetov ľudské oko nevníma a dokážu to opraviť iba špeciálne senzory. Zdrojom vzniku magnetického silového poľa v mikroskopickom meradle je pohyb magnetizovaných (nabitých) mikročastíc, ktorými sú:
- ióny;
- elektróny;
- protóny.
K ich pohybu dochádza v dôsledku spinového magnetického momentu, ktorý je prítomný v každej mikročastici.
Magnetické pole, kde ho možno nájsť?
Bez ohľadu na to, ako zvláštne to môže znieť, ale takmer všetky predmety okolo nás majú svoje vlastné magnetické pole. Hoci v poňatí mnohých má magnetické pole len kamienok zvaný magnet, ktorý k sebe priťahuje železné predmety. V skutočnosti je sila príťažlivosti vo všetkých predmetoch, len sa prejavuje v nižšej valencii.
Malo by sa tiež objasniť, že silové pole, nazývané magnetické, sa objavuje iba pod podmienkou, že sa elektrické náboje alebo telesá pohybujú.
Nehybné náboje majú elektrické silové pole (môže byť prítomné aj v pohybujúcich sa nábojoch). Ukazuje sa, že zdroje magnetického poľa sú:
- permanentné magnety;
- mobilné poplatky.
Každý je už dlho zvyknutý na taký predmet ako magnet. Nevidíme v tom nič zvláštne. Väčšinou si ho spájame s hodinami fyziky alebo ukážkou v podobe trikov vlastností magnetu pre predškolákov. A len zriedka sa niekto zamýšľa nad tým, koľko magnetov nás obklopuje v každodennom živote. V každom byte sú ich desiatky. Magnet je prítomný v zariadení každého reproduktora, magnetofónu, elektrického holiaceho strojčeka, hodiniek. Dokonca aj pohár nechtov je jeden.
Čo ešte?
My ľudia nie sme výnimkou. Vďaka bioprúdom prúdiacim v tele je okolo nás neviditeľný vzor jeho siločiar. Zem je obrovský magnet. A ešte grandióznejšia - plazmová guľa slnka. Pre ľudskú myseľ nepochopiteľné rozmery galaxií a hmlovín len málokedy pripúšťajú myšlienku, že toto všetko sú tiež magnety.
Moderná veda si vyžaduje vytvorenie nových veľkých a supervýkonných magnetov, ktorých oblasti použitia sú spojené s termonukleárnou fúziou, elektrická energia, zrýchlenie nabitých častíc v synchrotrónoch, zdvíhanie potopených lodí. Vytvorenie supersilného poľa je jednou z úloh modernej fyziky.
Ujasnime si pojmy
Magnetické pole je sila pôsobiaca na teleso, ktoré má náboj a je v pohybe. So stacionárnymi predmetmi (alebo bez náboja) "nepracuje" a slúži ako jedna z foriem elektromagnetického poľa, ktorý existuje ako všeobecnejší pojem.
Ak telesá dokážu okolo seba vytvoriť magnetické pole a sami zažijú silu jeho vplyvu, nazývajú sa magnety. To znamená, že tieto objekty sú magnetizované (majú zodpovedajúci moment).
Rôzne materiály reagujú na vonkajšie pole rôzne. Tie, ktoré oslabujú jeho pôsobenie v sebe, sa nazývajú paramagnety a tie, ktoré ho posilňujú, sa nazývajú diamagnety. Jednotlivé materiály majú tú vlastnosť, že tisícnásobne zosilnia vonkajšie magnetické pole. Ide o feromagnety (kobalt, nikel so železom, gadolínium, ako aj zlúčeniny a zliatiny spomínaných kovov). Tie z nich, ktoré po páde pod vplyvom silného vonkajšieho poľa sami získavajú magnetické vlastnosti, sa nazývajú magneticky tvrdé. Iné, schopné správať sa ako magnety len pod priamym vplyvom poľa a s jeho zánikom takými prestanú byť, sú magneticky mäkké.
Trochu histórie
Ľudia študovali vlastnosti permanentných magnetov už od pradávna. Spomínajú sa v prácach vedcov Staroveké Grécko aj 600 rokov pred naším letopočtom. Prírodné magnety (prírodného pôvodu) možno nájsť v ložiskách magnetickej rudy. Najznámejší z veľkých prírodných magnetov sa nachádza na univerzite v Tartu. Váži 13 kilogramov a náklad, ktorý sa s jeho pomocou dá zdvihnúť, je 40 kg.
Ľudstvo sa naučilo vytvárať umelé magnety pomocou rôznych feromagnetík. Hodnota práškových (z kobaltu, železa atď.) spočíva v schopnosti udržať záťaž vážiacu 5000-násobok vlastnej hmotnosti. Umelé vzorky môžu byť trvalé (získané z elektromagnetov alebo s jadrom, ktorého materiálom je magneticky mäkké železo. Napäťové pole v nich vzniká prechodom elektrického prúdu cez drôty vinutia, ktoré obklopujú jadro.
Prvá vážna kniha obsahujúca pokusy vedecký výskum vlastnosti magnetu, - práca londýnskeho lekára Gilberta, publikovaná v roku 1600. táto práca obsahuje celý súbor vtedy dostupných informácií týkajúcich sa magnetizmu a elektriny, ako aj autorove experimenty.
Človek sa snaží prispôsobiť ktorýkoľvek z existujúcich javov praktickému životu. Samozrejme, magnet nie je výnimkou.
Ako sa používajú magnety
Aké vlastnosti magnetu si ľudstvo osvojilo? Rozsah jeho použitia je taký široký, že sa môžeme len stručne dotknúť hlavných, najznámejších zariadení a oblastí použitia tohto pozoruhodného predmetu.
Kompas je známe zariadenie na určovanie smeru na zemi. Vďaka nemu dláždia cestu lietadlám a lodiam, pozemná doprava, účel pešej dopravy. Tieto zariadenia môžu byť magnetické (typ ukazovateľa), používané turistami a topografmi, alebo nemagnetické (rádiové a hydrokompasy).
Prvé kompasy boli vyrobené v 11. storočí a používali sa na navigáciu. Ich pôsobenie je založené na voľnom otáčaní dlhej ihly z magnetického materiálu vyváženej na os v horizontálnej rovine. Jeden z jeho koncov vždy smeruje na juh, druhý - na sever. Vždy tak môžete presne zistiť hlavné smery týkajúce sa svetových strán.
Hlavné oblasti
Oblasti, kde vlastnosti magnetu našli svoje hlavné uplatnenie, sú rádio a elektrotechnika, prístrojové vybavenie, automatizácia a telemechanika. Získavajú sa z neho relé, magnetické obvody atď.. V roku 1820 bola objavená vlastnosť vodiča s prúdom pôsobiť na šípku magnetu, ktorá ho núti otáčať sa. Zároveň došlo k ďalšiemu objavu - dvojica paralelných vodičov, ktorými prechádza prúd rovnakého smeru, má vlastnosť vzájomnej príťažlivosti.
Vďaka tomu vznikol predpoklad o príčine vlastností magnetu. Všetky takéto javy vznikajú v súvislosti s prúdmi, vrátane tých, ktoré cirkulujú vo vnútri magnetických materiálov. Moderné pohľady vo vede sú plne v súlade s týmto predpokladom.
O motoroch a generátoroch
Na jej základe bolo vytvorených mnoho druhov elektromotorov a elektrických generátorov, to znamená strojov rotačného typu, ktorých princíp činnosti je založený na premene mechanickej energie na elektrickú energiu (hovoríme o generátoroch) alebo elektrickú energiu. energie na mechanickú energiu (o motoroch). Akýkoľvek generátor funguje na princípe elektromagnetická indukcia, to znamená, že v drôte, ktorý sa pohybuje v magnetickom poli, vzniká EMF (elektromotorická sila). Elektromotor funguje na základe javu výskytu sily vo vodiči s prúdom umiestnenom v priečnom poli.
Pomocou sily interakcie poľa s prúdom, ktorý prechádza závitmi vinutia ich pohyblivých častí, fungujú zariadenia nazývané magnetoelektrické. Indukčný elektromer funguje ako nový výkonný striedavý motor s dvoma vinutiami. Vodivý kotúč umiestnený medzi vinutiami sa otáča krútiacim momentom, ktorého sila je úmerná spotrebovanej energii.
A v bežnom živote?
Poháňané miniatúrnou batériou, el náramkové hodinky známe každému. Ich zariadenie je vďaka použitiu dvojice magnetov, dvojice tlmiviek a tranzistora počtom dostupných dielov oveľa jednoduchšie ako u mechanických hodiniek.
Čoraz častejšie sa používajú zámky elektromagnetického typu alebo cylindrické zámky vybavené magnetickými prvkami. V nich sú kľúč aj zámok vybavené kombinačnou sadou. Keď správny kľúč vstúpi do zámkovej šachty, vnútorné prvky magnetického zámku sa pritiahnu do požadovanej polohy, čo umožňuje jeho otvorenie.
Pôsobenie magnetov je založené na zariadení dynamometrov a galvanometra (vysoko citlivé zariadenie, ktorým sa merajú slabé prúdy). Vlastnosti magnetu našli uplatnenie pri výrobe abrazív. Toto je názov pre ostré malé a veľmi tvrdé častice, ktoré sú potrebné obrábanie(brúsenie, leštenie, hrubovanie) rôznych predmetov a materiálov. Pri ich výrobe sa ferosilícium, ktoré je nevyhnutné v zložení zmesi, čiastočne usadzuje na dne pecí a čiastočne sa zavádza do zloženia abrazíva. Na jeho odstránenie sú potrebné magnety.
Veda a komunikácia
Vďaka magnetickým vlastnostiam látok má veda možnosť skúmať stavbu rôznych telies. Spomenúť môžeme len magnetochémiu alebo (metóda zisťovania defektov štúdiom skreslenia magnetického poľa v určitých oblastiach výrobkov).
Používajú sa aj pri výrobe mikrovlnných zariadení, rádiokomunikačných systémov (vojenské a komerčné linky), tepelnom spracovaní, a to ako v domácnosti, tak aj v potravinárskom priemysle (mikrovlnné rúry sú každému dobre známe). Je takmer nemožné v rámci jedného článku vymenovať všetky najzložitejšie technické zariadenia a aplikácie, v ktorých sa dnes využívajú magnetické vlastnosti látok.
Lekársky odbor
Výnimkou nebola ani oblasť diagnostiky a liečebnej terapie. Vďaka elektronickým lineárnym urýchľovačom generujúcim röntgenové žiarenie sa uskutočňuje nádorová terapia, generujú sa protónové lúče v cyklotrónoch alebo synchrotrónoch, ktoré majú oproti röntgenovému žiareniu výhody v lokálnom smere a zvýšenú účinnosť pri liečbe nádorov oka a mozgu.
Pokiaľ ide o biologickú vedu, ešte pred polovicou minulého storočia neboli životné funkcie tela nijako spojené s existenciou magnetických polí. Vedecká literatúra bola príležitostne doplnená o jednotlivé správy o jednom alebo druhom z ich medicínskych účinkov. No od šesťdesiatych rokov sa publikácie o biologických vlastnostiach magnetu sypú ako lavína.
Predtým a teraz
Pokusy liečiť ňou ľudí však robili alchymisti už v 16. storočí. Bolo veľa úspešných pokusov vyliečiť bolesť zubov, nervové poruchy, nespavosť a mnohé problémy vnútorné orgány. Zdá sa, že magnet našiel svoje uplatnenie v medicíne najneskôr v navigácii.
Za posledné polstoročie sa vo veľkej miere používali magnetické náramky, obľúbené medzi pacientmi s poruchou krvného tlaku. Vedci vážne verili v schopnosť magnetu zvýšiť odolnosť ľudského tela. Pomocou elektromagnetických prístrojov sa naučili merať rýchlosť prietoku krvi, odoberať vzorky či vstrekovať potrebné lieky z kapsúl.
Malé kovové častice, ktoré spadli do oka, sa odstránia magnetom. Činnosť elektrických snímačov je založená na jeho pôsobení (každý z nás pozná postup snímania elektrokardiogramu). V našej dobe je spolupráca fyzikov s biológmi na štúdiu základných mechanizmov vplyvu na Ľudské telo Magnetické pole sa stáva čoraz stiesnenejším a nutnejším.
Neodymový magnet: vlastnosti a aplikácie
Neodymové magnety sa považujú za magnety s maximálnym vplyvom na ľudské zdravie. Pozostávajú z neodýmu, železa a bóru. Chemický vzorec ich je NdFeB. Hlavnou výhodou takéhoto magnetu je silný účinok jeho poľa s relatívne malá veľkosť. Hmotnosť magnetu so silou 200 gaussov je teda asi 1 g. Pre porovnanie, železný magnet rovnakej sily má hmotnosť asi 10-krát väčšiu.
Ďalšou nepochybnou výhodou spomínaných magnetov je dobrá stabilita a schopnosť uchovať si požadované kvality po stovky rokov. V priebehu storočia stráca magnet svoje vlastnosti len o 1%.
Ako presne sú ošetrené neodýmovým magnetom?
S jeho pomocou zlepšujú krvný obeh, stabilizujú krvný tlak, bojujú proti migréne.
Vlastnosti neodýmových magnetov sa začali využívať na liečbu asi pred 2000 rokmi. Zmienky o tomto type terapie sa nachádzajú v rukopisoch starovekej Číny. Liečba potom spočívala v priložení magnetizovaných kameňov na ľudské telo.
Terapia existovala aj v podobe ich prikladania na telo. Legenda tvrdí, že Kleopatra vďačila za svoje vynikajúce zdravie a nadpozemskú krásu neustálemu noseniu magnetického obväzu na hlave. V 10. storočí perzskí vedci podrobne opísali priaznivý vplyv vlastností neodýmových magnetov na ľudský organizmus v prípade odstránenia zápalov a svalových kŕčov. Podľa dochovaných dôkazov tej doby možno posúdiť ich použitie na zvýšenie svalovej sily, pevnosti kostného tkaniva a zníženie bolesti kĺbov.
Na všetky neduhy...
Dôkaz o účinnosti takéhoto dopadu publikoval v roku 1530 slávny lekár zo Švajčiarska Paracelsus. Lekár vo svojich spisoch opísal magické vlastnosti magnet, ktorý dokáže stimulovať sily tela a spôsobiť samoliečbu. Obrovské množstvo chorôb sa v tých časoch začalo prekonávať pomocou magnetu.
Samoliečba týmto liekom sa v Spojených štátoch rozšírila v r povojnové roky(1861-1865), keď lieky kategoricky chýbali. Používa sa ako liek aj ako prostriedok proti bolesti.
Od 20. storočia liečivé vlastnosti magnet prijatý vedecké zdôvodnenie. V roku 1976 japonský lekár Nikagawa predstavil koncept syndrómu nedostatku magnetického poľa. Výskum stanovil presné príznaky. Spočívajú v slabosti, únave, zníženej výkonnosti a poruchách spánku. Objavujú sa aj migrény, bolesti kĺbov a chrbtice, problémy s trávením a kardiovaskulárnych systémov ako hypotenzia alebo hypertenzia. Týka sa syndrómu a oblasti gynekológie a kožných zmien. Použitím magnetoterapie je možné tieto stavy celkom úspešne normalizovať.
Veda nestojí na mieste
Vedci pokračujú v experimentoch s magnetickými poľami. Experimenty sa vykonávajú na zvieratách a vtákoch a na baktériách. Podmienky slabého magnetického poľa znižujú úspech metabolické procesy u pokusných vtákov a myší sa baktérie náhle prestanú množiť. Pri dlhom deficite poľa prechádzajú živé tkanivá nezvratnými zmenami.
Práve na boj proti všetkým takýmto javom a početným negatívnym dôsledkom nimi spôsobeným sa magnetoterapia ako taká využíva. Zdá sa, že v súčasnosti všetky prospešné vlastnosti magnety ešte neboli dostatočne preskúmané. Pred nami je veľa lekárov zaujímavé objavy a nový vývoj.