Електромагнитни явления

Електромагнитните явления отразяват комуникацията електрически токс магнитно поле. Всички техни физически закони са добре известни и ние няма да се опитваме да ги коригираме; нашата цел е друга: да обясним физическата природа на тези явления.

Едно нещо вече ни е ясно: нито електричеството, нито магнетизмът могат да съществуват без електрони; и тук влиза в действие електромагнетизмът. Ние също говорихме за намотка с ток генерира магнитно поле. Нека се спрем на последното явление и да уточним как възниква.

Ще погледнем бобината от края и ще оставим електрическия ток да тече през нея обратно на часовниковата стрелка. Токът е поток от електрони, плъзгащи се по повърхността на проводника (само на повърхността - отворени смукателни улеи). Потокът от електрони ще повлече съседния етер заедно със себе си и той също ще започне да се движи обратно на часовниковата стрелка. Скоростта на етера в съседство с проводника ще се определя от скоростта на електроните в проводника, а тя от своя страна ще зависи от разликата в налягането на етера (от електрическото напрежение на намотката) и от площта на потока на диригента. Етерът, отнесен от тока, ще повлияе на съседните слоеве и те също ще се движат вътре и извън намотката в кръг. Скоростта на въртящия се етер ще бъде разпределена, както следва: най-голямата му стойност, разбира се, е в областта на завоите; когато се измести към центъра, той намалява по линеен закон, така че в самия център ще бъде нула; при отдалечаване от завоите към периферията скоростта също ще намалява, но не по линеен, а по по-сложен закон.

Етерният макровихър, усукан от тока, ще започне да ориентира електроните по такъв начин, че всички те да се въртят, докато осите на въртене са успоредни на оста на бобината; докато вътре в намотката те ще се въртят обратно на часовниковата стрелка, а извън нея - по посока на часовниковата стрелка; в същото време електроните ще се стремят към коаксиално разположение, тоест ще бъдат събрани в магнитни шнурове. Процесът на ориентация на електрони ще отнеме известно време и след завършване вътре в намотката се появява магнитен лъч със северния полюс в нашата посока, а извън намотката, напротив, северният полюс ще бъде отстранен от нас. По този начин ние доказахме валидността на известното в електротехниката правило на винта или гимлета, което установява връзка между посоката на тока и посоката на магнитно поле.

Магнитната сила (силата) във всяка точка на магнитното поле ще се определя от промяната в скоростта на етера в тази точка, тоест производната на скоростта по отношение на разстоянието от завоите на намотката: Колкото по-рязка е промяната в скоростта, толкова по-голямо е напрежението. Ако съпоставим магнитната сила на намотката с нейните електрически и геометрични параметри, тогава тя има пряка зависимост от големината на тока и обратна зависимост от диаметъра на намотката. Колкото по-голям е токът и колкото по-малък е диаметърът, толкова повече възможности за събиране на електрони в кабели с определена посока на въртене и толкова по-голяма е магнитната сила на намотката. Вече беше споменато, че силата на магнитното поле може да бъде усилена или отслабена от средата.

процес на преобразуване на електроенергия постоянен токв магнетизъм - не е обратим: ако в бобината се постави магнит, в него не възниква ток. Енергията на макровихъра, който съществува около магнита, е толкова малка, че не може да принуди електроните да се движат по завоите при най-малко съпротивление за тях. Нека напомним още веднъж, че в обратния процес етерният макровихър, действащ като посредник, само ориентира електроните и нищо повече, тоест контролира само магнитното поле, а силата на полето се определя от броя на еднопосочните магнитни шнурове.

Нека изчислим полето, създадено от тока, протичащ през тънък прав проводник с безкрайна дължина.

Индукция на магнитно поле в произволна точка НО(фиг. 6.12), създаден от проводниковия елемент д л , ще бъде равно на

Ориз. 6.12. Магнитно поле на прав проводник

Полета от различни елементиимат една и съща посока (тангенциална на окръжност с радиус Рлежаща в равнина, ортогонална на проводника). Така че можем да добавим (интегрираме) абсолютните стойности

Експрес rи sin чрез интеграционната променлива л

Тогава (6.7) се пренаписва във формата

По този начин,

Моделът на силовите линии на магнитното поле на безкрайно дълъг праволинеен проводник с ток е показан на фиг. 6.13.

Ориз. 6.13. Магнитни силови линииполета на праволинеен проводник с ток:
1 - страничен изглед; 2, 3 - сечение на проводника с равнина, перпендикулярна на проводника

Ориз. 6.14. Обозначаване на посоката на тока в проводника

За да посочим посоката на тока в проводник, перпендикулярен на равнината на фигурата, ще използваме следната нотация (фиг. 6.14):

Спомнете си израза за напрегнатостта на електрическото поле на тънка нишка, заредена с линейна плътност на заряда

Сходството на изразите е очевидно: имаме същата зависимост от разстоянието до нишката (ток), линейната плътност на заряда е заменена от силата на тока. Но посоките на полетата са различни. За резба електрическо поленасочен по радиуса. Силовите линии на магнитното поле на безкраен праволинеен проводник с ток образуват система от концентрични кръгове, покриващи проводника. Посоките на силовите линии образуват дясна система с посоката на тока.

На фиг. 6.15 представя опита от изучаването на разпределението на линиите на магнитното поле около праволинеен проводник с ток. През отвори в прозрачна плоча се прокарва дебел меден проводник, върху който се насипват железни стружки. След включване на постоянен ток с мощност 25 A и почукване върху плочата, стърготините образуват вериги, които повтарят формата на линиите на магнитното поле.

Около прав проводник, перпендикулярен на плочата, се наблюдават пръстеновидни силови линии, разположени най-плътно в близост до проводника. Когато се отдалечите от него, полето намалява.

Ориз. 6.15. Визуализация на линиите на магнитното поле около прав проводник

На фиг. 6.16 представя експерименти за изследване на разпределението на линиите на магнитното поле около жици, пресичащи картонена плоча. Железни стружки, поръсени върху плоча, подредени по линиите на магнитното поле.

Ориз. 6.16. Разпределение на силовите линии на магнитното поле
близо до пресечната точка с плочата на един, два и няколко проводника

Зависи ли големината на индукцията на магнитното поле от средата, в която се образува? За да отговорим на този въпрос, нека направим следния експеримент. Нека първо определим силата (виж фиг. 117), с която магнитното поле действа върху проводник с ток във въздуха (по принцип това трябва да се направи във вакуум), а след това силата на магнитното поле върху този проводник , например във вода, съдържаща прах от железен оксид (съдът е показан с пунктирана линия на фигурата). В среда от железен оксид магнитното поле действа върху проводник с ток с по-голяма сила. В този случай големината на индукцията на магнитното поле е по-голяма. Има вещества, като сребро, мед, в които е по-малко, отколкото във вакуум. Големината на индукцията на магнитното поле зависи от средата, в която се образува.

Стойността, показваща колко пъти индукцията на магнитното поле в дадена среда е по-голяма или по-малка от индукцията на магнитното поле във вакуум, се нарича магнитна проницаемост на средата.Ако индукцията на магнитното поле на средата е B, а вакуумът е B 0, тогава магнитната пропускливост на средата

Магнитната проницаемост на средата μ е безразмерна величина. За различните вещества е различно. И така, за мека стомана - 2180, въздух - 1,00000036, мед - 0,999991 . Това се обяснява с различни веществамагнетизирани по различен начин в магнитно поле.

Нека разберем от какво зависи индукцията на магнитното поле на директен проводник с ток. В близост до праволинейния участък А на намотката от тел (фиг. 122) поставяме индикатора С на индукцията на магнитното поле. Да пуснем тока. Магнитното поле на секция А, действащо върху рамката на индикатора, го завърта, което кара стрелката да се отклонява от нулевата позиция. Променяйки силата на тока в рамката с реостат, забелязваме, че колко пъти се увеличава токът в проводника, отклонението на стрелката на индикатора се увеличава със същото количество: V~I.

Оставяйки силата на тока непроменена, ще увеличим разстоянието между проводника и рамката. Според индикацията на индикатора забелязваме, че индукцията на магнитното поле е обратно пропорционална на разстоянието от проводника до точката на изследваното поле: V~ I / R. Големината на индукцията на магнитното поле зависи от магнитните свойства на средата - от нейната магнитна проницаемост. Колкото по-голяма е магнитната пропускливост, толкова по-голяма е индукцията на магнитното поле: B~μ.

Теоретично и с по-прецизни експерименти френските физици Био, Савар и Лаплас установиха, че големината на индукцията на магнитното поле на права жица с малко напречно сечение в хомогенна среда с магнитна проницаемост μ на разстояние R от нея е равна на

Тук μ 0 е магнитната константа. Намерете числовата му стойност и име в системата SI. Тъй като индукцията на магнитното поле в същото време е равна на тогава, приравнявайки тези две формули, получаваме

Следователно магнитната константа От дефиницията на ампер знаем, че сегменти от успоредни проводници с дължина l = 1 m, намирайки се на разстояние R = 1 mедин от друг, взаимодействат със силата F \u003d 2 * 10 -7 n,когато през тях тече ток I = 1 а.Въз основа на това изчисляваме μ 0 (приемайки μ = 1):

А сега нека разберем от какво зависи индукцията на магнитното поле вътре в намотката с ток. Нека сглобим електрическата верига (фиг. 123). Поставяйки рамката на индикатора за индукция на магнитното поле вътре в намотката, затваряме веригата. Увеличавайки силата на тока с 2, 3 и 4 пъти, забелязваме, че съответно индукцията на магнитното поле вътре в бобината се увеличава със същото количество: V~I.

След като определим индукцията на магнитното поле вътре в бобината, ще увеличим броя на завъртанията на единица от нейната дължина. За да направите това, свързваме две еднакви намотки последователно и вмъкваме едната от тях в другата. С реостат задаваме предишната сила на тока. При същата дължина на намотката l, броят на намотките n в нея се удвоява и в резултат на това броят на намотките на единица дължина на намотката се удвоява.

Инструкция

Да открия посокамагнитен за прав проводник с , позиционирайте го така, че електрическият ток да тече далеч от вас (например в лист хартия). Опитайте се да запомните как се движи бормашина или винт, завинтен с отвертка: по часовниковата стрелка и. Изобразете това движение с ръката си, за да разберете посока линии. Така линиите на магнитното поле са насочени по посока на часовниковата стрелка. Отбележете ги схематично на чертежа. Този метод е правилото на gimlet.

Ако проводникът е разположен в грешна посока, мислено застанете по този начин или завъртете конструкцията, така че токът да се отдалечи от вас. След това запомнете движението на свредлото или винта и поставете посокамагнитен линиипо часовниковата стрелка.

Ако правилото за gimlet ви изглежда сложно, опитайте да използвате правилото дясна ръка. За да го използвате за определяне посокамагнитен линии, позиционирайте ръката си, използвайте дясната си ръка с изпъкнал палец. Насочете палеца си по посока на проводника, а останалите 4 пръста по посока индукционен ток. Сега забележете линиите на магнитното поле в дланта си.

За да използвате правилото на дясната ръка за токова бобина, хванете я мислено с дланта на дясната си ръка, така че пръстите ви да са насочени по протежение на тока в завоите. Погледнете накъде гледа протегнатият пръст - това е посокамагнитен линиивътре . Този метод ще ви помогне да определите ориентацията на металната заготовка, ако трябва да заредите с токова намотка.

За да се определи посокамагнитен линиикато използвате магнитна стрелка, поставете няколко от тези стрелки около жицата или намотката. Ще видите, че осите на стрелките са допирателни към окръжността. С този метод можете да намерите посока линиивъв всяка точка на пространството и тяхната непрекъснатост.

Под линиите на индукция разбирайте силовите линии на магнитното поле. За да получите информация за този вид материя, не е достатъчно да знаете абсолютна стойностиндукция, трябва да знаете нейната посока. Посоката на индукционните линии може да се намери с помощта на специални инструменти или с помощта на правилата.

Ще имаш нужда

• - прав и кръгов проводник;
• - източник на постоянен ток;
• - постоянен магнит.

Инструкция

Свържете прав проводник към DC захранването. Ако през него протича ток, това е магнитно поле, чиито силови линии са концентрични окръжности. Определете посоката на силовите линии с помощта на правилото. Десният гилт е винт, който се придвижва напред по време на въртене правилната страна(по часовниковата стрелка).

Определете посоката на тока в проводника, като се има предвид, че той протича от положителния полюс на източника към отрицателния. Позиционирайте вала на винта успоредно на проводника. Започнете да го въртите, така че прътът да започне да се движи по посока на течението. В този случай посоката на въртене на дръжката ще покаже посоката на линиите на магнитното поле.

Намерете посоката на силовите линии на индукционната намотка с ток. За да направите това, използвайте същия десен гимлет. Позиционирайте гимлета така, че дръжката да се върти в посоката на протичане на тока. В този случай движението на пръта на гимлета ще покаже посоката на индукционните линии. Например, ако токът тече в намотката по посока на часовниковата стрелка, тогава линиите на магнитна индукция ще бъдат равнината на намотката и ще преминат в нейната равнина.

Ако проводникът се движи във външно магнитно поле, определете посоката му, като използвате правилото на лявата ръка. За да направите това, поставете лява ръкатака че четирите пръста да показват посоката на течението и оставете настрана палец, посоката на движение на проводника. Тогава линиите на индукция на еднородно магнитно поле ще влязат в дланта на лявата ръка.

Подобни видеа

В процеса на създаване на чертеж инженерът е изправен пред цял набор от проблеми, способността за решаването на които е степента на неговата квалификация. Определянето на видимостта в чертежи на многосрични части е един от споменатите проблеми. Най-разпространеният метод за определяне на видимостта в чертеж е методът на конкурентните точки.

Ще имаш нужда

• Изображения на част без дефинирана видимост в поне два основни изгледа, които улавят изгледа отпред, за това изгледите отпред и отгоре са най-добри, маркирани ключови точки в чертежа, в които ще се определя видимостта.

Инструкция

Намерете точки в чертежа, чиито проекции върху всяка равнина съвпадат, но не съвпадат върху равнината на проекцията. Такива точки се конкурират и те ще бъдат използвани от нас като опорни точки при изграждането на видимост, информирайки ни за местоположението в пространството на тези, към които тези точки са прикрепени.

През маркираните по-рано точки, предназначени за видимост, начертайте прави линии, така че да са перпендикулярни на една от основните проекционни равнини, като автоматично стават успоредни на другата проекционна равнина.

Маркирайте точките на пресичане, които сте начертали в предишната стъпка с детайла. Тези точки ще се съревновават, тъй като техните проекции на една равнина ще съвпадат, докато не съвпадат на другата равнина. Ако проекциите на точките съвпадат върху фронталната равнина (P1), тогава точките се наричат ​​фронтално конкуриращи се. Ако проекциите на точките съвпадат върху хоризонталната равнина (P2), тогава такива точки се наричат ​​хоризонтално конкуриращи се.

Определете видимостта. За фронтално конкуриращи се точки видимостта се определя в изглед отгоре. Тази точка, хоризонталната проекция отдолу, тоест по-близо до наблюдателя, ще се вижда в изглед отпред. Съответно друга точка, която се конкурира с тази, ще бъде невидима. За хоризонтално конкуриращи се точки видимостта се определя в изглед отпред, като се вижда точката, която е над останалите, а всички останали конкуриращи се с тази ще бъдат невидими.

Магнитното поле не се възприема от човешките сетива. За да го видите, имате нужда от специално устройство. Позволява ви да наблюдавате формата на линиите на магнитното поле в три измерения.

Инструкция

Подгответе основата на устройството - пластмасова бутилка. Не е желателно да се използва стъкло, тъй като може да се счупи по време на експерименти с магнит, инструменти или други метални предмети. Бутилката трябва да има стикер само от едната страна. Ако има стикер, отстранете едната му половина, а ако изобщо няма, боядисайте едната страна на бутилката с бяла боя. Ще получите фон, на който силовите линии са най-забележими.

Седнете във всяка стая, различна от кухнята. Поставете вестник на масата, поставете защитни ръкавици. Подстрижете го с няколко безполезни ножици от стара стоманена кърпа. Опаковайте в торба и сглобете напълно с това устройство. Поставете фуния в гърлото на бутилката и след това, като поставите устройството над фунията, извадете магнита от чантата. Стърготините ще се отделят от торбата и през фунията ще влязат в бутилката. В никакъв случай не позволявайте дървени стърготини да попаднат на пода и всякакви околни предмети, особено дрехи, обувки и храна! Сега напълнете бутилката почти до върха с прозрачен и безопасно маслослед това затворете плътно. Измийте добре готовото устройство отвън от остатъци от масло.

Смесете дървените стърготини с маслото, като завъртите бутилката. Самото разклащане е неефективно. Сега донесете магнит до него и стърготините ще се подредят в съответствие с формата на силовите линии. За да подготвите апарата за следващия експеримент, отстранете магнита и смесете стърготините с маслото отново, както по-горе.

Опитайте се да наблюдавате силовите линии полети магнити различни форми. Нарисувайте ги или ги снимайте. Помислете, те имат точно тази форма, на този въпрос в учебника по физика. Опитайте се да обясните защо устройството не е изложено на променливи магнитни полета, например от трансформатори.

Подобни видеа

Забележка

Не позволявайте на деца да използват визуализатора без надзор от възрастен - това не е играчка, а физическо устройство. Стърготините, които съдържа, са опасни при поглъщане.

източници:

• 3D визуализатор на магнитно поле през 2019 г

Вярно посока текуще тази, в която се движат заредени частици. То от своя страна зависи от знака на техния заряд. Освен това техниците използват условно посокадвижение на заряда, независимо от свойствата на проводника.

Инструкция

За да определите истинската посока на движение на заредените частици, се ръководете от следващото правило. Вътре в източника те излитат от електрода, който е зареден от това с обратен знак, и се придвижват към електрода, който поради тази причина придобива заряд, подобен по знак на частиците. Във външната верига обаче те се изтеглят от електрическото поле от електрода, чийто заряд съвпада със заряда на частиците, и се привличат към противоположно заредения електрод.

В метални носители текущса свободни електрони, движещи се между местата на кристала. Тъй като тези частици са отрицателно заредени, вътре в източника ги помислете за движение от положителния електрод към отрицателния, а във външната верига - от отрицателния към положителния.

В неметалните проводници електроните също носят заряд, но механизмът на тяхното движение е различен. Електронът, напускайки атома и по този начин го превръща в положителен йон, го кара да улови електрон от предишния атом. Същият електрон, който е напуснал атома, отрицателно йонизира следващия. Процесът се повтаря непрекъснато, докато има ток във веригата. В този случай смятайте, че посоката на движение на заредените частици е същата като в предишния случай.

Тежките йони винаги се прехвърлят към заряда. В зависимост от състава на електролита те могат да бъдат отрицателни или положителни. В първия случай смятайте, че се държат като електрони, а във втория като положителни йони в газове или дупки в полупроводници.

При даване на указания текущв електрическа схема, независимо от това къде действително се движат заредените частици, считайте ги за движение в източника от отрицателния полюс към положителния, а във външната верига - от положителния към отрицателния. Посочената посока се счита за условна и се приема преди структурата на атома.

източници:

• посока на тока

Съвет 6: Къде да намерите водач за туризъм в планината или в гората

Много хора, които отиват на почивка, са привлечени не от безцелно лежане на плажа, а от пешеходен туризъм или конна езда в планината или в гората, които позволяват да бъдат сами с природата, да се възхищават на красотата на места, които не са развалени от цивилизацията, и дори се тествайте. Но ако отивате не просто на разходка по утъпкани пътеки, а на истински многодневен преход през неизследвани места, не можете без водач.

Защо имате нужда от водач на поход

Дори опитни и опитни туристи обаче, особено тези, които отиват в планината или гората по труден маршрут на места, където не са били преди, определено ще вземат водач със себе си. Гид е човек, който живее в даден район и го познава отлично, който се занимава професионално или периодично с ескорт.

Такъв човек не само е проучил подробно всяка пътека тук, но познава всички местни метеорологични условия, поведение и правила за безопасност. Неговото присъствие ще гарантира, че пътуването ще се проведе при максимално комфортни условия и всички негови участници ще се върнат от него живи и здрави.

Водач е особено необходим, когато вие и членовете на вашата група сте начинаещи туристи. Понякога невежество елементарни правиласигурността и липсата на първични туристически умения водят до истински човешки трагедии. Кондукторът е не само гарант за безопасност, но и човек, който ще ви научи на правилата и ще ви покаже нещо, което просто не можете да видите и видите сами.

Отивайки на поход, внимателно проучете всички характеристики на района, прегледайте маршрута и се подгответе физически.

Как да намерите екскурзовод

Ако районът, в който отивате, е доста безлюден, можете да си уредите ескорт с местните. Като правило, срещу малка (за вас) такса, те са щастливи да се съгласят да помогнат на посещаващите туристи по този въпрос. В случай, че има голям местност, можете да разберете и да се свържете с местните туристически клубове или спасителната служба, подразделение на Министерството на извънредните ситуации.

Преди да тръгнете по маршрута, уведомете местните спасителни служби за това и съгласувайте сроковете за пристигането си, така че в случай на забавяне помощ да бъде изпратена незабавно.

Ако не изберат водач от редиците на своите членове и служители, те със сигурност ще ви посъветват с кого от местните жители можете да се свържете. Добър съветМожете също така да получите препоръки, като се свържете с търговски обект, който продава планинска или туристическа екипировка, обикновено там продават хора, които са запознати с туризма и планинарството.

Всемогъщият Интернет ще ви помогне в търсенето. Можете да разгледате официалните уебсайтове на тези градове, които ще бъдат началната точка на вашето пътуване, често има такава информация. Има специализирани сайтове, предлагащи услугите на професионални водачи, които могат да ви придружават не само в Русия, но и в чужбина.

източници:

• Поръчайте водачи и ескорт онлайн през 2019 г

Магнитният лак за нокти се появи на пазара преди няколко години. Вярно е, че много преди да се появи на общия пазар, този инструмент вече беше проблясвал в ограничените колекции на някои марки. Характеристика на продукта - широки възможности за дизайн. С помощта на специални магнити ноктите могат да бъдат украсени със стилизирани звезди, снежинки, зигзаг или вълни.

Инструкция

Мистерията на ефекта на магнитния лак в неговия състав. Формулата включва най-малките метални частици, които под действието на магнит се подреждат в определен ред. Всеки магнит може да "начертае" само един вид модел. Ето защо тези, които искат разнообразие, са принудени да купуват няколко устройства с различни мотиви. Добрата новина за любителите на магнитните лакове е, че всички аксесоари за създаване на шарки са взаимозаменяеми. Можете да закупите лакове от една марка и да направите шарки върху тях с магнити от друга.

Друг обща чертавсички лакове от този тип - подобен тип покритие. Лаковете имат плътна текстура с перлен блясък, необходимо е умение за нанасяне на продукта на равномерен слой. Палитрата от магнитни лакове е ограничена до тъмни сложни нюанси от черно-сиво до сиво-синьо. Повечето цветове имат подчертан студен подтон - той се определя от металните частици, присъстващи в състава.

Магнитните лакове са много издръжливи. Въпреки това, те могат да подчертаят всички нередности на нокътя. За да може продуктът да лежи перфектно, преди нанасяне е необходимо да изравните плочата с полираща лента и да нанесете слой защитна основа върху нея.

Ако лаковете на марки от различни ценови категории са много сходни, тогава разнообразието царува в категорията на магнитите. Начинаещите трябва да обърнат внимание на тези, монтирани на стойка - те са много по-удобни за използване. Достатъчно е да поставите пръст върху специална платформа и ще започне да действа. Плочите, които трябва да държите сами върху боядисания нокът, са по-малко удобни - не винаги е възможно правилно да се изчисли разстоянието, необходимо за появата на шаблона. Ако приближите плочата твърде близо, лесно можете да смажете прясно нанесения лак.

Най-популярната рисунка за магнитен маникюр е звезда или снежинка. На второ място са различни райета. Вълните и зигзагите са по-рядко срещани, а магнити с необичайни шарки като цветя или сърца почти никога не се произвеждат.

Маникюрът с магнитен лак има някои характеристики. Инструментът се нанася в доста дебел слой, прясно боядисаният нокът веднага се поставя под магнита. Колкото по-дълго държите магнита върху лака и колкото по-близо е поставен, толкова по-ярка ще бъде картината. Невъзможно е да нанесете лъскави топове, течни сушилни и други продукти върху него - те ще замъглят повърхността на магнитния лак и шаблонът ще стане слабо видим. Ще отнеме поне половин час, за да изсъхне, но покритието ще се окаже издръжливо и ще продължи поне 5 дни.

Подобни видеа

Полезни съвети

Когато избирате модел, имайте предвид, че звездите и напречните ивици правят ноктите по-къси и по-широки, докато зигзагите, надлъжните вълни и вертикалните ивици, напротив, удължават плочата.

Земното магнитно поле

Дълбоко под краката ни, под дебелината на земната кора, има нещо, което затопля планетата Земя отвътре в продължение на много милиарди години - огромен океан от вискозна гореща магма. Тази магма се състои от много вещества, включително метали, които провеждат много добре електричество. На цялата планета микроскопични електрони се движат под повърхността на Земята, създавайки електрическо, а с него и магнитно поле.

Движение на геомагнитните полюси

Магнитното поле на Земята има два полюса: северен геомагнитен полюс (намира се на планетата) и южен геомагнитен полюс (намира се в северното полукълбо на планетата). Едно от най-известните необичайни явления по отношение на магнитното поле на Земята е географското движение на геомагнитните полюси.

Факт е, че магнитното поле се влияе от няколко фактора, които допринасят за неговата нестабилна позиция. Това е взаимодействието с оста на въртене на Земята и различното налягане на земната кора върху различни областипланети и приближаване/отдалечаване на космически тела (Слънце, Луна) и в по-голяма степен движението на магмата.

Магменият поток е гигантска мантийна река, която се движи под въздействието на слънчева радиацияи въртенето на земята от запад на изток. Но тъй като размерът на тази река е огромен, тя, като обикновена река, не може да се движи стабилно гладко. Разбира се, при идеални условия, каналът на мантийната река трябва да тече по екватора. В този случай географски и магнитни полюсиЗемите биха съвпаднали. Но природни условияса такива, че по време на движение магмата търси зони с най-малко съпротивление на потока (зони ниско наляганекора) и се движи към тях, като същевременно измества магнитното поле и геомагнитните полюси.

Магнитни аномалии

Нестабилността на мантийната река засяга не само магнитните полюси, но и появата на специални зони, наречени "магнитни аномалии". Магнитните аномалии нямат постоянна локализация, могат да се засилят/отслабят, различни са по размер и причини.

Най-често срещаният феномен са локални магнитни аномалии (по-малко от 100 квадратни метра). Те се срещат навсякъде, подредени са хаотично и възникват главно под въздействието на минерални находища, разположени твърде близо до повърхността на Земята.

Други магнитни аномалии са регионални (до 10 000 квадратни километра). Те възникват поради промяна в магнитното поле. Техният размер и здравина зависи от структурата на земната кора в дадена област. Например, при прехода на равнинен терен в планински се получава рязко издигане на земната кора, както на повърхността на Земята, така и под нея. При такава промяна на релефа скоростта на потока на магмата рязко се увеличава, частиците на материята се сблъскват една с друга и възникват колебания в магнитното поле. Едни от най-известните регионални аномалии са Курск и Хавай.

Най-големи са континенталните магнитни аномалии (над 100 000 квадратни километра). Те дължат появата си на разломи в земната кора и въздействието на земната ос. Например източносибирската аномалия поради изместването на земната ос в тази посока. Освен това планинските вериги са разделили мантийната река на два клона, течащи в различни посоки, в резултат на което стрелката на компаса ще сочи на запад в тази област. Край бреговете на Канада ситуацията е различна. Има огромна зона на контакт между мантийната река и земната кора, в резултат на което възниква силата на магнитното поле, което от своя страна дърпа земната ос към себе си.

Най-интересната магнитна аномалия обаче се намира в южната част на Атлантическия океан. Магнитната река там се обръща в обратна посока, като по този начин променя магнитното поле по такъв начин, че тази област е противоположна на останалата част от южното полукълбо. Тази аномалия е известна с факта, че няколко пъти астронавтите, летящи над нея, счупиха малка електроника.

Магнитните аномалии са разпръснати по цялата планета, нямат постоянно място, появяват се и изчезват, засилват се или отслабват. Освен всичко друго, дългогодишните изследвания показват, че геомагнитното поле на планетата отслабва, а магнитните аномалии стават все по-силни.

Магнитен конструктор и детско развитие

Магнитните конструктори се появиха на пазара сравнително наскоро. Когато купуват набор от магнити, възрастните често нямат представа какво са купили. За да разберете принципите на работа, струва си да прочетете инструкциите. В инструкциите ще намерите няколко опции за сглобяване на основни модели. Магнитните конструктори са предназначени за създаване на различни фигури и форми, включително триизмерни.

Основното предимство на магнитния конструктор е, че не насилва въображението на детето в рамки, а му позволява да твори. В инструкциите можете да намерите няколко основни фигури, добавяйки които, детето ще се научи да "управлява" новата си играчка. Тогава фантазията се свързва и бебето започва да създава, създавайки нови, фантастични фигури.

Действието на магнитния конструктор се основава на връзката различни части. Всяка част съдържа магнити. С помощта на магнити елементите могат да се закрепят един към друг във всяка посока. Има няколко модификации на магнитни комплекти. За най-малките - магнитни дъскис плоски елементи. За по-големи деца детайли, които ви позволяват да създавате големи триизмерни фигури. Много популярни са комплектите от малки магнитни топки и пръчици.

Приложение в обучението

Използването на конструктори с магнитни елементи ви позволява да прехвърлите учебния процес на ново ниво. Създаването от малки детайли развива двигателните умения, помага да се открият нови способности в детето. По време на играта детето научава за разнообразието от форми, научава се да координира движенията си.

Учителите използват магнитни конструктори като нагледни помагала. От детайлите можете да изградите форма, която демонстрира структурата на молекулите. Или пресъздайте човешкия скелет в 3D. Или покажете на децата триизмерни геометрични фигури. Възможността да разгледате и докоснете няколко пъти моделите на различни фигури повишава нивото на усвояване на новия материал в училище.

Правила за безопасност

Магнитните строителни комплекти съдържат много малки частиЕто защо те трябва да се купуват с повишено внимание, като се вземат предвид възрастовите характеристики на децата. Особено опасни са малките магнитни топчета, включени в много комплекти. Тези части могат лесно да попаднат в устата, ухото, носа на детето. Затова се препоръчва закупуването на магнитни дъски с големи детайли.

Ако магнитна игла се приведе към прав проводник с електрически ток, тогава тя ще се стреми да стане перпендикулярна на равнината, минаваща през оста на проводника и центъра на въртене на стрелката. Това показва, че върху иглата действат специални сили, които се наричат ​​магнитни сили. В допълнение към действието върху магнитна игла, магнитното поле засяга движещи се заредени частици и проводници с ток, които се намират в магнитно поле. В проводници, движещи се в магнитно поле, или в неподвижни проводници в променливо магнитно поле, индуктивна e. д.с.

В съответствие с горното можем да дадем следното определение на магнитното поле.

Магнитното поле е едната от двете страни електромагнитно поле, възбуден от електрически заряди на движещи се частици и промяна в електрическото поле и характеризиращ се със силов ефект върху движещи се заредени частици и следователно върху електрически токове.

Ако прекарате дебел проводник през картона и прекарате електрически ток през него, тогава стоманените стружки, поръсени върху картона, ще бъдат разположени около проводника в концентрични кръгове, които в този случай са така наречените линии на магнитна индукция (фиг. 78). Можем да движим картона нагоре или надолу по проводника, но местоположението на стоманените стружки няма да се промени. Поради това около проводника по цялата му дължина възниква магнитно поле.

Ако поставите малки магнитни стрелки върху картон, тогава, като промените посоката на тока в проводника, можете да видите, че магнитните стрелки ще се обърнат (фиг. 79). Това показва, че посоката на линиите на магнитната индукция се променя с посоката на тока в проводника.

Линиите на магнитна индукция около проводник с ток имат следните свойства: 1) линиите на магнитна индукция на праволинеен проводник са под формата на концентрични кръгове; 2) колкото по-близо до проводника, толкова по-плътни са линиите на магнитната индукция; 3) магнитната индукция (интензивността на полето) зависи от големината на тока в проводника; 4) посоката на линиите на магнитната индукция зависи от посоката на тока в проводника.

Посоката на линиите на магнитна индукция около проводник с ток може да се определи по „правилото на гимлета:“. Ако тирбушон (тирбушон) с дясна резба се движи напред по посока на тока, тогава посоката на въртене на дръжката ще съвпадне с посоката на линиите на магнитна индукция около проводника (фиг. 81),

Магнитна игла, въведена в полето на проводник с ток, е разположена по линиите на магнитна индукция. Следователно, за да определите местоположението му, можете да използвате и "правилото на гимлета" (фиг. 82). Магнитното поле е едно от най-важните проявления на електрическия ток и не може да бъде

Получава се самостоятелно и отделно от тока. Магнитното поле се характеризира с вектора на магнитната индукция, който следователно има определена величина и определена посока в пространството.

Количествен израз за магнитна индукция в резултат на обобщаване на експериментални данни е установен от Biot и Savart (фиг. 83). Измервайки магнитните полета на електрически токове с различни размери и форми чрез отклонението на магнитната стрелка, и двамата учени стигнаха до извода, че всеки токов елемент създава магнитно поле на известно разстояние от себе си, чиято магнитна индукция AB е право пропорционална на дължината A1 на този елемент, големината на протичащия ток I, синусът ъгълът a между посоката на тока и радиус вектора, свързващ интересуващата ни точка на полето с даден токов елемент и е обратно пропорционален на квадрат на дължината на този радиус вектор r:

хенри (h) - единица индуктивност; 1 ч= 1 ом сек.

- относителна магнитна проницаемост - безразмерен коефициент, показващ колко пъти магнитната проницаемост този материалпо-голяма магнитна пропускливост на празнотата. Размерът на магнитната индукция може да се намери по формулата

волт-секунда иначе се нарича weber (vb):

На практика има по-малка единица за магнитна индукция, гаус (gs):

Законът на Био и Савар ви позволява да изчислите магнитната индукция на безкрайно дълъг прав проводник:

където е разстоянието от проводника до точката, където

Магнитна индукция. Съотношението на магнитната индукция към продукта магнитна пропускливостсе нарича силата на магнитното поле и се обозначава с буквата H:

Последното уравнение свързва две магнитни величини: индукция и сила на магнитното поле. Нека намерим размерността H:

Понякога те използват друга единица за напрежение - ерстед (er):

1 er = 79,6 a/m = 0,796 a/cm.

Силата на магнитното поле H, подобно на магнитната индукция B, е векторна величина.

Линия, допирателна към всяка точка от която съвпада с посоката на вектора на магнитната индукция, се нарича линия на магнитна индукция или линия на магнитна индукция.

Продуктът на магнитната индукция от стойността на площта, перпендикулярна на посоката на полето (вектор на магнитната индукция), се нарича поток на вектора на магнитната индукция или просто магнитен поток и се обозначава с буквата Ф:

Размер на магнитния поток:

т.е. магнитният поток се измерва във волт-секунди или уебери. По-малка единица за магнитен поток е максуел (µs):

1 wb = 108 µs. 1 µs = 1 gs cm2.