Sinumang tao na nagmamasid sa mga phenomena na nagaganap sa mga araw na ito na may kaugnayan sa pandaigdigang pagbabago ng klima sa planeta, sa isang paraan o iba pa, ngunit iniisip, una, ang tungkol sa mga dahilan para sa pagtaas ng bilang at lakas ng mga natural na sakuna, at pangalawa, tungkol sa posibilidad ng pangmatagalang pagtataya ng mga natural na kalamidad upang makatulong sa lipunan. Pagkatapos ng lahat, ngayon ay dumarami ang impormasyon tungkol sa pagpasok ng sangkatauhan sa panahon ng mga pandaigdigang natural na sakuna. Posible ba, kung hindi ganap na pumipigil, pagkatapos ay mabawasan ang mga kahihinatnan ng pandaigdigang pagbabago ng klima sa planeta? Ang paghahanap ay humantong sa napaka-kahanga-hanga at positibong nakapagpapatibay na impormasyon - isang ulat mula sa komunidad ng mga siyentipiko ng ALLATRA SCIENCE: " ". Ang ulat ay naglalaman ng natatanging impormasyon para sa bawat tao, dahil ito ang susi sa paglutas ng mga problema sa klima ng anumang kumplikado. Nagpapakita rin ito ng tunay na paraan sa kasalukuyang sitwasyon sa pamamagitan ng pagkakaisa ng pamayanan ng daigdig sa malikhain, espirituwal at moral na batayan.

Ang magnetic field ng Earth ay ang natural na "kalasag" ng planeta mula sa cosmic at solar radiation na nakakapinsala sa lahat ng nabubuhay na bagay. Sa katunayan, kung ang Earth ay walang sariling magnetic field, kung gayon ang buhay, sa anyo na pamilyar sa atin, ay magiging imposible dito. Ang lakas ng magnetic field ng Earth ay hindi pantay na ipinamamahagi at may average na humigit-kumulang 50,000 nT (0.5 Oe) sa ibabaw at nag-iiba mula 20,000 nT hanggang 60,000 nT.

kanin. 1. "Snapshot" ng pangunahing magnetic field sa ibabaw ng Earth noong Hunyo 2014 batay sa data mula sa Kumpol na mga satellite . Ang mga rehiyon ng isang malakas na magnetic field ay ipinahiwatig sa pula, at mga rehiyon ng isang mahina sa asul.

Gayunpaman, ang mga obserbasyon ay nagpapakita na Ang magnetic field ng Earth ay unti-unting humihina, habang nagbabago ang geomagnetic pole. Tulad ng nakasaad sa nabanggit na ulat, ang mga prosesong ito ay naiimpluwensyahan, una sa lahat, ng ilang mga cosmic na kadahilanan, kahit na ang tradisyonal na agham ay hindi pa alam ang tungkol sa mga ito at hindi isinasaalang-alang ang mga ito, sinusubukan na makahanap ng mga sagot sa mga bituka ng Earth. upang hindi mapakinabangan.

Ang data na ipinadala ng mga Swarm satellite na inilunsad ng European Space Agency (ESA) ), kumpirmahin ang pangkalahatang ugali para sa magnetic field na humina, at ang pinakamalaking antas ng pagbaba ay sinusunod sa Kanlurang Hemisphere ng ating planeta .

kanin. 2. Pagbabago sa lakas ng magnetic field ng Earth sa loob ng isang panahonmula Enero 2014 hanggang Hunyo 2014 ayon sa Swarm. Sa figure, ang kulay ng lilac ay tumutugma sa isang pagtaas, at ang madilim na asul ay tumutugma sa isang pagbawas sa boltahe sa hanay ng ± 100 nT.

Sinusuri ang mga kahihinatnan ng maraming natural na sakuna, natuklasan ng mga siyentipiko na bago ang pagsisimula ng aktibidad ng seismic, lumilitaw ang mga anomalya sa magnetic field ng Earth. Sa partikular, ang lindol na naganap noong Marso 11, 2011 sa Japan ay nauna sa pag-activate ng Pacific lithospheric plate sa mga subduction zone. Ang kaganapang ito ay naging isang uri ng tagapagpahiwatig ng isang bagong yugto ng aktibidad ng seismic na nauugnay sa pagpabilis ng paggalaw ng lithospheric plate na ito. Ang pag-aalis ng mga geomagnetic pole na matatagpuan sa Silangang Siberia at Karagatang Pasipiko, dahil sa mga cosmic na kadahilanan, ay humantong sa malalaking pagbabago sa sekular na mga pagkakaiba-iba ng magnetic sa teritoryo ng arkipelago ng Hapon. Ang resulta ng mga phenomena na ito ay isang serye ng malalakas na lindol na may magnitude na 9.0.

Opisyal na pinaniniwalaan na sa nakalipas na 100 taon, humina ang magnetic field ng Earth ng humigit-kumulang 5%. Sa lugar ng tinatawag na South Atlantic Anomaly sa baybayin ng Brazil, ang paghina ay mas makabuluhan. Gayunpaman, ito ay nagkakahalaga ng noting na mas maaga, tulad ng ngayon, ground-based na mga sukat ay natupad pointwise, at sa lupa, na kung saan ay hindi na maaaring ipakita ang buong larawan ng sekular na mga pagbabago sa magnetic field. Gayundin, ang mga butas sa magnetic field ng Earth ay hindi isinasaalang-alang - mga kakaibang puwang sa magnetosphere kung saan tumagos ang malalaking daloy ng solar radiation. Para sa mga kadahilanang hindi alam ng tradisyonal na agham, ang bilang ng mga butas na ito ay patuloy na lumalaki. Ngunit pag-uusapan natin ang tungkol sa mga ito sa mga sumusunod na publikasyon.

Ito ay kilala na ang pagpapahina ng magnetic field ng Earth ay humahantong sa isang polarity reversal, kung saan ang hilaga at timog magnetic pole ay nagbabago ng mga lugar at ang kanilang pagbabaligtad ay nangyayari. Ipinakita ng pananaliksik sa larangan ng paleomagnetism na mas maaga, sa panahon ng mga polar reversals, na unti-unting nangyari, nawala ang dipole structure ng magnetic field ng Earth. Ang pagbabaligtad ng magnetic field ay nauna sa pagpapahina nito, at pagkatapos nito ang lakas ng field ay muling tumaas sa mga nakaraang halaga nito. Noong nakaraan, ang mga pagbabagong ito ay naganap sa average na humigit-kumulang bawat 250,000 taon. Ngunit mula noong huli, ayon sa mga siyentipiko, mga 780,000 taon na ang lumipas. Gayunpaman, ang opisyal na agham ay hindi pa makakapagbigay ng anumang paliwanag para sa gayong mahabang panahon ng katatagan. Bilang karagdagan, ang kawastuhan ng interpretasyon ng data ng paleomagnetic ay pana-panahong pinupuna sa mga siyentipikong bilog. Sa isang paraan o iba pa, ang mabilis na paghina ng magnetic field sa mga araw na ito ay isang tanda ng pagsisimula ng mga pandaigdigang proseso kapwa sa kalawakan at sa mga bituka ng Earth. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga sakuna na nagaganap sa planeta ay sanhi ng mas malaking lawak ng mga natural na salik kaysa sa impluwensyang anthropogenic.

Nahihirapan pa rin ang tradisyunal na agham na makahanap ng sagot sa tanong: ano ang mangyayari sa magnetic field sa sandali ng inversion? Ito ba ay ganap na nawawala o humina sa ilang kritikal na halaga? Mayroong maraming mga teorya at pagpapalagay sa paksang ito, ngunit wala sa mga ito ang tila maaasahan. Ang isa sa mga pagtatangka upang gayahin ang magnetic field sa oras ng pagbabalik ay ipinapakita sa Fig. 3:

kanin. 3. Modelong representasyon ng pangunahing magnetic field ng Earth sa kasalukuyang estado nito (kaliwa) at sa proseso ng polarity reversal (kanan). Sa paglipas ng panahon, ang magnetic field ng Earth ay maaaring lumiko mula sa dipole patungo sa multipole, at pagkatapos ay bubuo muli ang isang matatag na istraktura ng dipole. Gayunpaman, ang direksyon ng field ay magbabago sa kabaligtaran: ang north geomagnetic pole ay nasa lugar ng timog, at ang timog ay lilipat sa Northern Hemisphere.

Ang mismong katotohanan ng pagkakaroon ng mga makabuluhang magnetic anomalya sa oras ng pagbabalik ng polarity ay maaaring humantong sa pandaigdigang tectonic phenomena sa Earth, at magdulot din ng malubhang panganib sa lahat ng buhay sa planeta dahil sa pagtaas ng antas ng solar radiation.

Ang pagbuo ng mga pamamaraan para sa pagmamasid sa magnetic field ng Earth, pati na rin septon field ng Earth ikakasal . Ginagawang posible ng data na ito na tumugon sa isang napapanahong paraan sa kanilang mga pagkakaiba-iba at gumawa ng mga hakbang na naglalayong alisin o mabawasan ang mga natural na sakuna. Ang maagang pagkilala sa mga pinagmumulan ng mga sakuna sa hinaharap (lindol, pagsabog ng bulkan, buhawi, bagyo) ay ginagawang posible na maglunsad ng mga adaptive na mekanismo, dahil kung saan ang intensity ng aktibidad ng seismic at bulkan ay makabuluhang nabawasan, at may oras upang bigyan ng babala ang populasyon na naninirahan sa isang mapanganib na lugar. Ang lugar na ito ng advanced na siyentipikong pananaliksik ay tinatawag geoengineering ng klima at kasama ang pagbuo ng bagong direksyon at pamamaraan nito, ganap na ligtas para sa integridad ng eco-system at buhay ng tao, batay sa panimula ng bagong pag-unawa sa pisika ‒ PRIMORDIAL PHYSICS NG ALLATRA. Sa ngayon, ang isang bilang ng mga matagumpay na hakbang ay ginawa sa direksyon na ito, na nakakuha ng isang matatag na pang-agham na batayan at praktikal na kumpirmasyon. Ang unang yugto ng praktikal na pag-unlad ng lugar na ito ay nagpapakita na ng matatag na mga resulta... .

Sa panahon ng pagtaas ng panganib ng mga kaganapan sa klima sa buong mundo, mahalaga para sa sangkatauhan na magkaisa sa malikhaing espirituwal at moral na mga pundasyon at patuloy na palawakin ang kaalaman. PRIMORDIAL PHYSICS ALLATRA, bumuo ng mga promising siyentipikong direksyon na binanggit sa ulat. ESPIRITUWALIDAD At ALLATRA SCIENCE- ito mismo ang matibay na pundasyon na magbibigay-daan sa sangkatauhan na mabuhay sa panahon ng pandaigdigang pagbabago ng klima at lumikha, sa ilalim ng mga bagong kondisyon, isang bagong uri ng lipunan na matagal nang pinangarap ng sangkatauhan. Ang paunang kaalaman ay ibinigay sa mga ulat ng pamayanan ng ALLATRA SCIENCE, at ngayon ay marami ang nakasalalay sa bawat tao upang ito ay magamit nang eksklusibo para sa kabutihan!

Vitaly Afanasiev

Panitikan:

Ulat "Sa mga problema at kahihinatnan ng pandaigdigang pagbabago ng klima sa Earth. Mga epektibong paraan upang malutas ang mga problemang ito" ng isang internasyonal na grupo ng mga siyentipiko ng International Social Movement "ALLATRA", Nobyembre 26, 2014;

Ang relasyon sa pagitan ng mga electric at magnetic field ay napansin sa napakatagal na panahon. Ang koneksyon na ito ay natuklasan noong ika-19 na siglo ng Ingles na physicist na si Faraday at binigyan ito ng pangalan. Lumilitaw ito sa sandaling ang isang magnetic flux ay tumagos sa ibabaw ng isang closed circuit. Matapos mangyari ang pagbabago sa magnetic flux sa isang tiyak na oras, lumilitaw ang isang electric current sa circuit na ito.

Relasyon sa pagitan ng electromagnetic induction at magnetic flux

Ang kakanyahan ng magnetic flux ay makikita ng kilalang formula: Ф = BS cos α. Sa loob nito, ang F ay ang magnetic flux, ang S ay ang contour surface (lugar), B ay ang magnetic induction vector. Ang anggulo α ay nabuo dahil sa direksyon ng magnetic induction vector at ang normal sa ibabaw ng circuit. Kasunod nito na ang magnetic flux ay aabot sa pinakamataas na threshold sa cos α = 1, at ang minimum na threshold sa cos α = 0.

Sa pangalawang opsyon, ang vector B ay magiging patayo sa normal. Ito ay lumiliko na ang mga linya ng daloy ay hindi bumalandra sa tabas, ngunit dumudulas lamang sa eroplano nito. Dahil dito, ang mga katangian ay matutukoy sa pamamagitan ng mga linya ng vector B na intersecting sa ibabaw ng tabas. Para sa mga kalkulasyon, ginagamit ang weber bilang isang yunit ng pagsukat: 1 wb = 1v x 1s (volt-second). Ang isa pa, mas maliit na yunit ng pagsukat ay ang maxwell (μs). Ito ay: 1 vb = 108 μs, ibig sabihin, 1 μs = 10-8 vb.

Para sa pananaliksik ni Faraday, dalawang wire spiral ang ginamit, insulated mula sa isa't isa at inilagay sa isang coil ng kahoy. Ang isa sa mga ito ay konektado sa isang mapagkukunan ng enerhiya, at ang isa pa sa isang galvanometer na idinisenyo upang magtala ng maliliit na alon. Sa sandaling ang circuit ng orihinal na spiral ay nagsara at nagbukas, sa kabilang circuit ang arrow ng pagsukat na aparato ay pinalihis.

Pagsasagawa ng pananaliksik sa induction phenomenon

Sa unang serye ng mga eksperimento, ipinasok ni Michael Faraday ang isang magnetized metal bar sa isang coil na konektado sa isang kasalukuyang, at pagkatapos ay kinuha ito (Larawan 1, 2).

1 2

Kapag ang isang magnet ay inilagay sa isang coil na konektado sa isang instrumento sa pagsukat, isang sapilitan na kasalukuyang nagsisimulang dumaloy sa circuit. Kung ang magnetic bar ay tinanggal mula sa coil, ang sapilitan na kasalukuyang lilitaw pa rin, ngunit ang direksyon nito ay nagiging kabaligtaran. Dahil dito, ang mga parameter ng kasalukuyang induction ay magbabago sa direksyon ng paggalaw ng bar at depende sa poste kung saan ito nakalagay sa coil. Ang kasalukuyang lakas ay naiimpluwensyahan ng bilis ng paggalaw ng magnet.

Ang pangalawang serye ng mga eksperimento ay nagpapatunay sa kababalaghan kung saan ang pagbabago ng kasalukuyang sa isang likid ay nagiging sanhi ng isang sapilitan na kasalukuyang sa isa pang likid (Larawan 3, 4, 5). Nangyayari ito kapag ang circuit ay nagsasara at nagbubukas. Ang direksyon ng kasalukuyang ay depende sa kung ang electrical circuit ay magsasara o magbubukas. Bilang karagdagan, ang mga pagkilos na ito ay walang iba kundi mga paraan upang baguhin ang magnetic flux. Kapag ang circuit ay sarado, ito ay tataas, at kapag ito ay bubukas, ito ay bababa, sabay-sabay na tumagos sa unang coil.

3 4

5

Bilang resulta ng mga eksperimento, natagpuan na ang paglitaw ng isang electric current sa loob ng closed conducting circuit ay posible lamang kapag sila ay inilagay sa isang alternating magnetic field. Sa kasong ito, ang daloy ay maaaring magbago sa paglipas ng panahon sa anumang paraan.

Ang electric current na lumilitaw sa ilalim ng impluwensya ng electromagnetic induction ay tinatawag na induction, bagaman hindi ito magiging isang kasalukuyang sa pangkalahatang tinatanggap na kahulugan. Kapag ang isang closed circuit ay inilagay sa isang magnetic field, isang emf na may isang tiyak na halaga ay nabuo, sa halip na isang kasalukuyang na nakasalalay sa iba't ibang mga resistensya.

Ang phenomenon na ito ay tinatawag na induced emf, na makikita ng formula: Eind = - ∆Ф/∆t. Ang halaga nito ay tumutugma sa rate ng pagbabago ng magnetic flux na tumagos sa ibabaw ng isang closed loop na kinuha na may negatibong halaga. Ang minus na naroroon sa expression na ito ay salamin ng panuntunan ni Lenz.

Ang panuntunan ni Lenz para sa magnetic flux

Ang kilalang tuntunin ay hinango pagkatapos ng isang serye ng mga pag-aaral noong 30s ng ika-19 na siglo. Ito ay nabuo bilang mga sumusunod:

Ang direksyon ng induction current na nasasabik sa isang closed loop sa pamamagitan ng pagbabago ng magnetic flux ay nakakaapekto sa magnetic field na nalilikha nito sa paraang ito naman ay lumilikha ng isang balakid sa magnetic flux na nagiging sanhi ng paglitaw ng induction current.

Kapag tumaas ang magnetic flux, ibig sabihin, nagiging Ф > 0, at bumababa ang induced emf at nagiging Eind< 0, в результате этого появляется электроток с такой направленностью, при которой под влиянием его магнитного поля происходит изменение потока в сторону уменьшения при его прохождении через плоскость замкнутого контура.

Kung bumababa ang daloy, nangyayari ang kabaligtaran na proseso kapag ang F< 0 и Еинд >0, iyon ay, ang pagkilos ng magnetic field ng induction kasalukuyang, mayroong isang pagtaas sa magnetic flux na dumadaan sa circuit.

Ang pisikal na kahulugan ng panuntunan ni Lenz ay upang ipakita ang batas ng konserbasyon ng enerhiya, kapag kapag bumaba ang isang dami, tumataas ang isa, at, sa kabaligtaran, kapag tumaas ang isang dami, bababa ang isa. Ang iba't ibang mga kadahilanan ay nakakaapekto rin sa sapilitan na emf. Kapag ang isang malakas at mahinang magnet ay halili na ipinasok sa coil, ang aparato ay naaayon na magpapakita ng isang mas mataas na halaga sa unang kaso, at isang mas mababang halaga sa pangalawa. Ang parehong bagay ay nangyayari kapag ang bilis ng magnet ay nagbabago.

Ang ipinakita na figure ay nagpapakita kung paano tinutukoy ang direksyon ng induction current gamit ang panuntunan ni Lenz. Ang asul na kulay ay tumutugma sa mga linya ng magnetic field ng sapilitan na kasalukuyang at permanenteng magnet. Ang mga ito ay matatagpuan sa direksyon ng mga pole mula hilaga hanggang timog, na matatagpuan sa bawat magnet.

Ang pagbabago ng magnetic flux ay humahantong sa hitsura ng isang inductive electric current, ang direksyon kung saan nagiging sanhi ng pagsalungat mula sa magnetic field nito, na pumipigil sa mga pagbabago sa magnetic flux. Kaugnay nito, ang mga linya ng puwersa ng magnetic field ng coil ay nakadirekta sa direksyon na kabaligtaran sa mga linya ng puwersa ng permanenteng magnet, dahil ang paggalaw nito ay nangyayari sa direksyon ng coil na ito.

Upang matukoy ang direksyon ng kasalukuyang, gamitin ito sa isang kanang kamay na sinulid. Dapat itong i-screw sa isang paraan na ang direksyon ng paggalaw ng pagsasalin nito ay tumutugma sa direksyon ng mga linya ng induction ng coil. Sa kasong ito, ang mga direksyon ng kasalukuyang induction at ang pag-ikot ng hawakan ng gimlet ay magkakasabay.

Binibigyang-daan tayo ng computer modeling na isipin kung paano nagbabago ang magnetic field ng Earth kapag nagbabago ang polarity. Bago maging hilaga ang south magnetic pole at ang north magnetic pole ay magiging timog, pareho silang mawawala saglit, o, kung ano ang parehong bagay, magkakaroon ng marami sa kanila. Pinasasalamatan sina Gary Glatzmaier, Paul Roberts

Likas sa tao na umasa sa mga sakuna. Simula man lang sa panahon ng bibliya, ang ating mga ninuno ay naghihintay ng isang masamang bagay: ang katapusan ng mundo, ang Huling Paghuhukom, ang Ikalawang Pagparito. Naghintay sila at natakot. Ang ating mga kapanahon ay patuloy na naghihintay at natatakot. Tanging ang modernong mundo ay nag-aalok ng maraming higit pang mga pagpipilian. Ang Nobel laureate sa biology na si Francis Crick sa kanyang aklat na "Life on Earth, Its Origin and Essence" ay binanggit ang apat na pangunahing dahilan kung bakit maaaring hindi mabuhay ang sangkatauhan upang makita ang katapusan ng ika-21 siglo: pandaigdigang armadong labanan gamit ang mga sandata ng malawakang pagkawasak, nakamamatay na polusyon sa kapaligiran, pagkahapo kinakailangang likas na yaman, sakuna sa kalawakan. Ang apat na klase ng mga sanhi ay nakaayos sa pababang pagkakasunud-sunod ng kanilang posibilidad. Ang bawat isa sa kanila ay maaaring detalyado at pupunan depende sa kapangyarihan ng imahinasyon. Noong ika-10 siglo, ang mga tao ay natakot sa simula ng isang bagong milenyo sa pagtatapos ng ika-16 na siglo, ang isang supernova na sumiklab sa kalangitan ay itinuturing na isang tagapagbalita ng katapusan ng mundo sa pagliko ng ika-19 at Ika-20 siglo, uso ang pagkatakot sa mga kometa na papalapit sa Earth. Kabilang sa mga bagong kuwento ng katatakutan ay ang panganib ng isang "polarity reversal," na pinag-usapan sa nakalipas na ilang taon.

Ito ang pinag-uusapan natin. Ang magnetic field ng ating planeta ay may medyo kumplikadong hugis, na kadalasang kinakatawan sa anyo ng isang tinatawag na multipole expansion, iyon ay, isang walang katapusang kabuuan ng mga elemento na elementarya sa isang tiyak na kahulugan. Ang unang termino sa kabuuan na ito ay tinatawag na monopole, ngunit para sa Earth (pati na rin para sa anumang iba pang cosmic body na kilala sa amin) ito ay katumbas ng zero. Sa madaling salita, nangangahulugan ito na ang bawat magnetic line na nagsisimula sa ibabaw ng Earth ay nagtatapos sa ibabaw ng Earth. Ang susunod na pinakamalaking termino ay dipole. Ito ay nilikha ng dalawang magnetic monopole na walang katapusang malaking singil, na matatagpuan malapit sa isa't isa, o sa pamamagitan ng isang singsing na electric current na walang katapusan na malaking lakas at walang katapusan na maliit na radius. Para sa Earth, ang terminong ito ay mas malaki kaysa sa lahat ng iba pa, dahil, gaya ng tinatanggap na ngayon, ang magnetic field nito ay nilikha ng mga paggalaw ng vortex ng likidong core ng lupa. Ang mga singil sa loob nito ay hindi masyadong mabilis na gumagalaw, kaya ang kasalukuyang ay hindi masyadong malaki, ngunit ang radius ay napakalaki. Ngunit kahit na ang malaking radius na ito ay maliit kumpara sa radius ng Earth.

Hindi ito nangangahulugan na ang dipole moment ay kinakailangang pinakamalaking termino sa kabuuan na ito. Sa ilang mga pagkakataon, ito ay ganap na nawawala. Ito ay nangyari, halimbawa, sa Araw limang taon na ang nakalilipas. Sa loob ng halos isang buong taon mula Marso 2000 hanggang Pebrero 2001 ay walang hilaga o timog na magnetic pole sa Araw, o, kung pormal nating isasaalang-alang ang magnetic pole bilang ang lugar kung saan ang isang magnetic line ng puwersa ay nag-intersect sa ibabaw ng isang bituin o planetang parallel sa radius nito, pagkatapos ay mayroong hindi bababa sa dalawa sa kanila sa isang pagkakataon. Sa kasong ito, ang magnetic field ay kumikilos nang labis na hindi mapakali at, sa karaniwan, ay lubhang humihina. Kung may nangyaring katulad sa Earth, mahihirapan tayo: ang isang matagal at hindi pangkaraniwang malakas na magnetic storm ay sasamahan ng panghihina ng magnetic field sa karaniwan. Ang magnetosphere ay magiging mas malala na makakayanan ang pinakamahalagang tungkulin nito para sa biosphere - upang protektahan ito mula sa mga daloy ng mga sisingilin na particle mula sa kalawakan at mula sa Araw.

Ngunit sa Earth, may katulad na nangyayari paminsan-minsan. Totoo, mas madalas kaysa sa Araw. Sa Araw, ang mga magnetic pole ay nagbabago ng mga lugar tuwing labing-isang taon. Sa Earth, ang huling pagkakataon na lumipat ang mga magnetic pole ay 740,000 taon na ang nakalilipas. At may ilang mga indikasyon na oras na upang maranasan ito muli. Sa nakalipas na isang daan at limampung taon, ang magnetic field ng Earth ay kapansin-pansing humihina. Maaaring ito ay humina noon, ngunit ngayon ay lumalabas na sa panahon mula 1590 hanggang 1840 ito ay nagbago nang mas mabagal. Ito ay pinatunayan ng mga lumang log ng barko na sinuri ni David Gubbins at ng kanyang mga kasamahan mula sa University of Leeds (isang ulat sa kanilang pananaliksik ay inilathala sa journal Science. 2006. Vol. 312. No. 5775. P. 900-902)

Ang kanilang ideya ay ibalik ang halaga ng dipole moment ng magnetic field ng Earth sa isang panahon bago ang 1837. Ito ay sa taong ito na ang mahusay na Aleman matematiko Carl Gauss natuklasan ng isang paraan upang direktang masukat ang dipole sandali. At mula noon ito ay sinusukat nang higit pa o hindi gaanong regular. Ngunit bago iyon, ang mga ideya ng mga tao tungkol sa magnetic field ay ang pinaka malabo. May paraan pala palabas. Ang mga matatandang mandaragat ay nagbigay ng malaking pansin sa mga pagbabasa ng compass. Una, na sa huling bahagi ng Middle Ages ay kilala na ang compass ay halos hindi eksaktong tumuturo sa Hilaga. Ang maalamat na Italyano na doktor, makata at astronomer na si Girolamo Fracastoro (1478–1553) ay nagmungkahi pa ng pinakamatandang teoretikal na paliwanag na dumating sa atin: ang magnetic compass needle ay naaakit ng malalaking bakal na bundok sa hilaga ng Karagatang Atlantiko. Iyon ang dahilan kung bakit hindi siya tumingin nang eksakto sa hilaga. Mula noon, maingat na itinala ng mga mandaragat kung paano naiiba ang pagbabasa ng compass sa totoong direksyon ng hilaga. Ang problema, gayunpaman, ay bihira nilang magawa ito nang may kinakailangang katumpakan at kadalasang nagkakamali.

Ngunit sa pagtatapos ng ika-17 siglo, natuklasan ng mga mandaragat ang isang bagong sorpresa: ang magnetic needle ay hindi lamang "tumingin" sa lampas sa poste, hindi rin ito parallel sa ibabaw ng Earth. Sa north magnetic pole, ang compass needle ay karaniwang nakatayo nang patayo (kung, siyempre, iiwan mo ito sa sarili nitong mga aparato). Pagkatapos ay wastong pinaniniwalaan na ang kaalaman sa "hilig" na ito (gaya ng karaniwang tawag dito) ay nagpapahintulot sa isa na linawin ang direksyon sa hilaga gamit ang mga pagbabasa ng compass. At pinayagan nito si David Gubbins na linawin ang mismong pagkakaiba sa pagitan ng direksyon sa hilaga at ng pagbabasa ng compass. Ngunit sa kabila ng lahat, ang lahat ng data na nakolekta ay hindi sapat upang muling buuin ang isang kumpletong larawan ng pagbabago sa dipole sandali bago ang 1840. Gayunpaman, sapat na ang mga ito para sa isang pangunahing konklusyon: ang magnetic field ng ating planeta ay humihina sa isang pagtaas ng bilis. Maaaring nakaranas siya ng ilang surge sa panahong ito.

Sa kasalukuyan, iyon ay, sa nakalipas na isang daan at limampung taon, ang dipole moment ng magnetic field ng Earth ay bumababa ng humigit-kumulang 0.5% bawat 10 taon. Hindi mahirap kalkulahin na ang bahagi ng field na ito ay maglalaho sa loob ng dalawang libong taon. Marahil ito na ang sandali na magsisimula ang susunod na pagbabago ng poste. Ang mga bagong natuklasan ni Gubbins ay nagmumungkahi na ang pagtatasa na ito ay dapat na muling isaalang-alang. Ang dipole moment ay pupunta sa zero nang humigit-kumulang dalawang beses nang mas mabilis.

Ang pag-aaral ng mga pagbabago sa magnetic field ay isinagawa sa Unibersidad ng California, na nagpapanumbalik ng data sa lakas ng magnetic field mula sa oryentasyon ng mga magnetic particle sa bato at sa mga fragment ng palayok. Ginagamit ng geophysicist na si Gary Glatzmaier ang data na ito para i-modelo ang mga prosesong nagaganap nang malalim sa ilalim ng ibabaw ng Earth na lumilikha ng magnetic field. Naniniwala siya na ang bagong pananaliksik na isinagawa sa England ay nagpapatunay sa kanyang pangunahing ideya na ang magnetic field ay nag-iiba nang hindi pantay, na maaaring tumaas, bumaba o manatiling hindi nagbabago sa loob ng walang tiyak na yugto ng panahon. Malamang na ang pagpapalagay ng isang linear na pagbabago sa dipole moment sa pagitan ng 1590 at 1840 ay masyadong krudo. Pagkatapos ng lahat, ang pagkakataon ng isang matalim na pagbabago sa rate ng pagpapahina ng dipole moment ng magnetic field at ang pagtuklas ni Gauss ay mukhang medyo kahina-hinala. Maaaring ipagpalagay na may pantay na tagumpay na para sa karamihan sa panahon ng 1590–1840 ang larangan ay humina sa humigit-kumulang sa parehong bilis, ngunit sa ilang medyo maikling yugto ng panahon ay hindi ito humina, ngunit sa halip ay mabilis na lumago. Dahil dito, ang average na bilis ay dalawang beses na mas mababa. Posible na sa 740 libong taon na ang lumipas mula noong huling "pagbabaligtad ng polarity," ang Earth ay paulit-ulit na sinimulan muli ang prosesong ito, ngunit pagkatapos ay bumalik sa orihinal nitong estado.

Isang magnetic field- ito ang materyal na daluyan kung saan nangyayari ang interaksyon sa pagitan ng mga konduktor na may kasalukuyang o gumagalaw na singil.

Mga katangian ng magnetic field:

Mga katangian ng magnetic field:

Upang pag-aralan ang magnetic field, ginagamit ang isang test circuit na may kasalukuyang. Ito ay maliit sa laki, at ang kasalukuyang nasa loob nito ay mas mababa kaysa sa kasalukuyang sa konduktor na lumilikha ng magnetic field. Sa magkabilang panig ng circuit na nagdadala ng kasalukuyang, kumikilos ang mga puwersa mula sa magnetic field na pantay sa magnitude, ngunit nakadirekta sa magkasalungat na direksyon, dahil ang direksyon ng puwersa ay nakasalalay sa direksyon ng kasalukuyang. Ang mga punto ng aplikasyon ng mga puwersang ito ay hindi namamalagi sa parehong tuwid na linya. Ang ganitong mga puwersa ay tinatawag isang pares ng pwersa. Bilang resulta ng pagkilos ng isang pares ng mga puwersa, ang circuit ay hindi maaaring ilipat sa pagsasalin; Nailalarawan ang umiikot na pagkilos metalikang kuwintas.

, Saan l–gamitin ang ilang pwersa(distansya sa pagitan ng mga punto ng aplikasyon ng mga puwersa).

Habang tumataas ang kasalukuyang nasa test circuit o ang lugar ng circuit, ang torque ng pares ng pwersa ay tataas nang proporsyonal. Ang ratio ng maximum na sandali ng puwersa na kumikilos sa circuit na may kasalukuyang sa magnitude ng kasalukuyang sa circuit at ang lugar ng circuit ay isang pare-parehong halaga para sa isang naibigay na punto sa field. Ang tawag dito magnetic induction.

, Saan
-magnetic moment circuit na may kasalukuyang.

Yunit magnetic induction - Tesla [T].

Magnetic na sandali ng circuit– dami ng vector, ang direksyon kung saan ay depende sa direksyon ng kasalukuyang sa circuit at tinutukoy ng tamang panuntunan ng turnilyo: ikuyom ang iyong kanang kamay sa isang kamao, ituro ang apat na daliri sa direksyon ng kasalukuyang sa circuit, pagkatapos ay ipahiwatig ng hinlalaki ang direksyon ng magnetic moment vector. Ang magnetic moment vector ay palaging patayo sa contour plane.

Sa likod direksyon ng magnetic induction vector kunin ang direksyon ng vector ng magnetic moment ng circuit, na nakatuon sa magnetic field.

Magnetic induction line– isang linya na ang tangent sa bawat punto ay tumutugma sa direksyon ng magnetic induction vector. Ang mga linya ng magnetic induction ay palaging sarado at hindi kailanman nagsalubong. Magnetic induction lines ng isang tuwid na konduktor na may kasalukuyang may anyo ng mga bilog na matatagpuan sa isang eroplano na patayo sa konduktor. Ang direksyon ng magnetic induction lines ay tinutukoy ng right-hand screw rule. Magnetic induction lines ng circular current(lumingon sa kasalukuyang) mayroon ding anyo ng mga bilog. Ang bawat elemento ng coil ay haba
maaaring isipin bilang isang tuwid na konduktor na lumilikha ng sarili nitong magnetic field. Para sa mga magnetic field, nalalapat ang prinsipyo ng superposisyon (independiyenteng karagdagan). Ang kabuuang vector ng magnetic induction ng circular current ay tinutukoy bilang resulta ng pagdaragdag ng mga field na ito sa gitna ng pagliko ayon sa right-hand screw rule.

Kung ang magnitude at direksyon ng magnetic induction vector ay pareho sa bawat punto sa espasyo, kung gayon ang magnetic field ay tinatawag na homogenous. Kung ang magnitude at direksyon ng magnetic induction vector sa bawat punto ay hindi nagbabago sa paglipas ng panahon, ang nasabing field ay tinatawag na permanente.

Magnitude magnetic induction sa anumang punto sa field ay direktang proporsyonal sa kasalukuyang lakas sa conductor na lumilikha ng field, inversely proportional sa distansya mula sa conductor hanggang sa isang partikular na punto sa field, depende sa mga katangian ng medium at ang hugis ng conductor na lumilikha. ang bukid.

, Saan
SA 2 ; Gn/m – magnetic constant ng vacuum,

-relatibong magnetic permeability ng medium,

-absolute magnetic permeability ng medium.

Depende sa halaga ng magnetic permeability, ang lahat ng mga sangkap ay nahahati sa tatlong klase:

Habang tumataas ang absolute permeability ng medium, tumataas din ang magnetic induction sa isang partikular na punto sa field. Ang ratio ng magnetic induction sa absolute magnetic permeability ng medium ay isang pare-parehong halaga para sa isang naibigay na poly point, e ay tinatawag na tensyon.

.

Ang mga vectors ng pag-igting at magnetic induction ay nag-tutugma sa direksyon. Ang lakas ng magnetic field ay hindi nakasalalay sa mga katangian ng daluyan.

Kapangyarihan ng ampere– ang puwersa kung saan kumikilos ang magnetic field sa isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang.

saan l- haba ng konduktor, - ang anggulo sa pagitan ng magnetic induction vector at ang direksyon ng kasalukuyang.

Ang direksyon ng puwersa ng Ampere ay tinutukoy ng panuntunan sa kaliwang kamay: ang kaliwang kamay ay nakaposisyon upang ang bahagi ng magnetic induction vector, patayo sa konduktor, ay pumasok sa palad, ang apat na pinalawak na mga daliri ay nakadirekta kasama ang kasalukuyang, pagkatapos ay ang hinlalaki na nakayuko ng 90 0 ay magsasaad ng direksyon ng puwersa ng Ampere.

Ang resulta ng puwersa ng Ampere ay ang paggalaw ng konduktor sa isang naibigay na direksyon.

E kung = 90 0 , pagkatapos ay F=max, kung = 0 0 , pagkatapos ay F = 0.

Lorentz force– ang puwersa ng magnetic field sa isang gumagalaw na singil.

, kung saan ang q ay ang singil, ang v ay ang bilis ng paggalaw nito, - ang anggulo sa pagitan ng mga vectors ng pag-igting at bilis.

Ang puwersa ng Lorentz ay palaging patayo sa magnetic induction at velocity vectors. Ang direksyon ay tinutukoy ng panuntunan sa kaliwang kamay(sinusundan ng mga daliri ang paggalaw ng positibong singil). Kung ang direksyon ng bilis ng particle ay patayo sa magnetic induction lines ng isang unipormeng magnetic field, kung gayon ang particle ay gumagalaw sa isang bilog nang hindi binabago ang kinetic energy nito.

Dahil ang direksyon ng puwersa ng Lorentz ay nakasalalay sa tanda ng singil, ito ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga singil.

Magnetic flux– isang halaga na katumbas ng bilang ng mga magnetic induction lines na dumadaan sa anumang lugar na matatagpuan patayo sa magnetic induction lines.

, Saan - ang anggulo sa pagitan ng magnetic induction at ang normal (perpendicular) sa lugar S.

Yunit– Weber [Wb].

Mga pamamaraan ng pagsukat ng magnetic flux:

Pagbabago ng oryentasyon ng site sa isang magnetic field (pagbabago ng anggulo)

Pagbabago ng lugar ng isang circuit na inilagay sa isang magnetic field

Pagbabago sa kasalukuyang lakas na lumilikha ng magnetic field

Pagbabago ng distansya ng circuit mula sa pinagmulan ng magnetic field

Mga pagbabago sa magnetic properties ng medium.

F Nag-record si Araday ng electric current sa isang circuit na hindi naglalaman ng source, ngunit matatagpuan sa tabi ng isa pang circuit na naglalaman ng source. Bukod dito, ang kasalukuyang sa unang circuit ay lumitaw sa mga sumusunod na kaso: sa anumang pagbabago sa kasalukuyang sa circuit A, na may kamag-anak na paggalaw ng mga circuit, kasama ang pagpapakilala ng isang bakal na baras sa circuit A, na may paggalaw ng isang permanenteng magnet na kamag-anak. sa circuit B. Ang direktang paggalaw ng mga libreng singil (kasalukuyan) ay nangyayari lamang sa isang electric field. Nangangahulugan ito na ang isang pagbabago ng magnetic field ay bumubuo ng isang electric field, na nagtatakda sa paggalaw ng mga libreng singil ng konduktor. Ang electric field na ito ay tinatawag sapilitan o puyo ng tubig.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng isang vortex electric field at isang electrostatic:

Ang pinagmulan ng vortex field ay isang nagbabagong magnetic field.

Ang mga linya ng lakas ng vortex field ay sarado.

Ang gawaing ginawa ng field na ito upang ilipat ang isang singil kasama ang isang closed circuit ay hindi zero.

Ang katangian ng enerhiya ng isang vortex field ay hindi ang potensyal, ngunit sapilitan emf– isang halaga na katumbas ng gawain ng mga panlabas na puwersa (mga puwersa ng di-electrostatic na pinagmulan) upang ilipat ang isang yunit ng singil kasama ang isang closed circuit.

.Sinusukat sa Volts[SA].

Ang vortex electric field ay nangyayari sa anumang pagbabago sa magnetic field, hindi alintana kung mayroong conducting closed circuit o wala. Pinapayagan lamang ng circuit ang isa na makita ang vortex electric field.

Electromagnetic induction- ito ang paglitaw ng induced emf sa isang closed circuit na may anumang pagbabago sa magnetic flux sa ibabaw nito.

Ang sapilitan emf sa isang closed circuit ay bumubuo ng isang sapilitan kasalukuyang.

.

Direksyon ng kasalukuyang induction tinutukoy ng Ang tuntunin ni Lenz: ang sapilitan na kasalukuyang ay nasa direksyon na ang magnetic field na nilikha nito ay sumasalungat sa anumang pagbabago sa magnetic flux na nakabuo ng kasalukuyang ito.

Batas ni Faraday para sa electromagnetic induction: Ang sapilitan na emf sa isang closed loop ay direktang proporsyonal sa rate ng pagbabago ng magnetic flux sa pamamagitan ng ibabaw na nakatali ng loop.

T oki fuko– eddy induction currents na lumalabas sa malalaking konduktor na inilagay sa nagbabagong magnetic field. Ang paglaban ng naturang konduktor ay mababa, dahil mayroon itong malaking cross-section S, kaya ang mga alon ng Foucault ay maaaring malaki ang halaga, bilang isang resulta kung saan ang konduktor ay uminit.

Self-induction- ito ang paglitaw ng induced emf sa isang konduktor kapag ang kasalukuyang lakas nito ay nagbabago.

Ang isang konduktor na nagdadala ng kasalukuyang lumilikha ng isang magnetic field. Ang magnetic induction ay nakasalalay sa kasalukuyang lakas, samakatuwid ang intrinsic magnetic flux ay nakasalalay din sa kasalukuyang lakas.

, kung saan ang L ay ang proportionality coefficient, inductance.

Yunit inductance – Henry [H].

Inductance Ang konduktor ay nakasalalay sa laki, hugis at magnetic permeability ng medium.

Inductance tumataas sa pagtaas ng haba ng konduktor, ang inductance ng isang pagliko ay mas malaki kaysa sa inductance ng isang tuwid na konduktor ng parehong haba, ang inductance ng isang coil (isang konduktor na may malaking bilang ng mga liko) ay mas malaki kaysa sa inductance ng isang pagliko , ang inductance ng isang coil ay tumataas kung ang isang bakal na baras ay ipinasok dito.

Ang batas ni Faraday para sa self-induction:
.

Self-induced emf ay direktang proporsyonal sa rate ng pagbabago ng kasalukuyang.

Self-induced emf bumubuo ng isang self-induction kasalukuyang, na palaging pumipigil sa anumang pagbabago sa kasalukuyang sa circuit, iyon ay, kung ang kasalukuyang pagtaas, ang self-induction kasalukuyang ay nakadirekta sa kabaligtaran direksyon kapag ang kasalukuyang sa circuit ay bumababa, ang self-; Ang kasalukuyang induction ay nakadirekta sa parehong direksyon. Kung mas malaki ang inductance ng coil, mas malaki ang self-inductive emf na nangyayari dito.

Enerhiya ng magnetic field ay katumbas ng gawaing ginagawa ng kasalukuyang upang madaig ang self-induced emf sa panahon habang ang kasalukuyang tumataas mula sa zero hanggang sa pinakamataas na halaga.

.

Electromagnetic vibrations– ito ay mga pana-panahong pagbabago sa singil, kasalukuyang lakas at lahat ng katangian ng mga electric at magnetic field.

Electrical oscillatory system(oscillating circuit) ay binubuo ng isang kapasitor at isang inductor.

Mga kondisyon para sa paglitaw ng mga oscillation:

Ang sistema ay dapat na ilabas sa balanse upang magawa ito, singilin ang kapasitor. Enerhiya ng electric field ng isang sisingilin na kapasitor:

.

Ang sistema ay dapat bumalik sa isang estado ng balanse. Sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field, ang paglilipat ng singil mula sa isang plato ng kapasitor patungo sa isa pa, iyon ay, lumilitaw ang isang electric current sa circuit, na dumadaloy sa coil. Habang ang kasalukuyang pagtaas sa inductor, isang self-induction emf arises ang self-induction kasalukuyang ay nakadirekta sa kabaligtaran direksyon. Kapag ang kasalukuyang sa coil ay bumababa, ang self-induction current ay nakadirekta sa parehong direksyon. Kaya, ang kasalukuyang induction sa sarili ay may posibilidad na ibalik ang sistema sa isang estado ng balanse.

Ang electrical resistance ng circuit ay dapat na mababa.

Ang perpektong oscillatory circuit walang panlaban. Ang mga vibrations sa loob nito ay tinatawag libre.

Para sa anumang electrical circuit, ang batas ng Ohm ay nasiyahan, ayon sa kung saan ang emf na kumikilos sa circuit ay katumbas ng kabuuan ng mga boltahe sa lahat ng mga seksyon ng circuit. Walang kasalukuyang mapagkukunan sa oscillatory circuit, ngunit lumilitaw ang isang self-inductive emf sa inductor, na katumbas ng boltahe sa buong kapasitor.

Konklusyon: ang singil ng kapasitor ay nagbabago ayon sa isang maharmonya na batas.

Boltahe ng kapasitor:
.

Kasalukuyang lakas sa circuit:
.

Magnitude
- kasalukuyang amplitude.

Ang pagkakaiba mula sa pagsingil sa
.

Panahon ng mga libreng oscillation sa circuit:

Enerhiya ng electric field ng isang kapasitor:

Coil magnetic field na enerhiya:

Ang mga enerhiya ng mga electric at magnetic field ay nag-iiba ayon sa isang harmonic na batas, ngunit ang mga yugto ng kanilang mga oscillations ay naiiba: kapag ang enerhiya ng electric field ay maximum, ang enerhiya ng magnetic field ay zero.

Kabuuang enerhiya ng oscillatory system:
.

SA perpektong tabas ang kabuuang enerhiya ay hindi nagbabago.

Sa panahon ng proseso ng oscillation, ang enerhiya ng electric field ay ganap na na-convert sa enerhiya ng magnetic field at vice versa. Nangangahulugan ito na ang enerhiya sa anumang sandali sa oras ay katumbas ng alinman sa pinakamataas na enerhiya ng electric field o ang maximum na enerhiya ng magnetic field.

Tunay na oscillatory circuit naglalaman ng resistensya. Ang mga vibrations sa loob nito ay tinatawag kumukupas.

Ang batas ng Ohm ay magkakaroon ng anyo:

Sa kondisyon na ang pamamasa ay maliit (ang parisukat ng natural na dalas ng mga oscillation ay mas malaki kaysa sa parisukat ng koepisyent ng pamamasa), ang logarithmic na pagbabawas ng pamamasa ay:

Sa malakas na pamamasa (ang parisukat ng natural na dalas ng oscillation ay mas mababa kaysa sa parisukat ng koepisyent ng oscillation):

Inilalarawan ng equation na ito ang proseso ng paglabas ng capacitor sa isang risistor. Sa kawalan ng inductance, ang mga oscillation ay hindi magaganap. Ayon sa batas na ito, nagbabago rin ang boltahe sa mga capacitor plate.

Kabuuang Enerhiya sa isang tunay na circuit ay bumababa, dahil ang init ay inilabas sa paglaban R sa panahon ng pagpasa ng kasalukuyang.

Proseso ng paglipat– isang proseso na nangyayari sa mga de-koryenteng circuit sa panahon ng paglipat mula sa isang operating mode patungo sa isa pa. Tinatantya ng oras ( ), kung saan ang parameter na nagpapakilala sa proseso ng paglipat ay magbabago ng e beses.

Para sa circuit na may kapasitor at risistor:
.

Ang teorya ni Maxwell ng electromagnetic field:

1 posisyon:

Ang anumang alternating electric field ay bumubuo ng vortex magnetic field. Ang isang alternating electric field ay tinawag na displacement current ni Maxwell, dahil ito, tulad ng isang ordinaryong kasalukuyang, ay nagdudulot ng magnetic field.

Upang makita ang kasalukuyang pag-aalis, isaalang-alang ang pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng isang sistema kung saan ang isang kapasitor na may dielectric ay konektado.

Bias kasalukuyang density:
. Ang kasalukuyang density ay nakadirekta sa direksyon ng pagbabago ng boltahe.

Ang unang equation ni Maxwell:
- ang vortex magnetic field ay nabuo ng parehong conduction currents (gumagalaw na electric charges) at displacement currents (alternating electric field E).

2 posisyon:

Ang anumang alternating magnetic field ay bumubuo ng vortex electric field - ang pangunahing batas ng electromagnetic induction.

Pangalawang equation ni Maxwell:
- nag-uugnay sa rate ng pagbabago ng magnetic flux sa pamamagitan ng anumang ibabaw at ang sirkulasyon ng electric field strength vector na lumabas sa parehong oras.

Ang anumang konduktor na nagdadala ng kasalukuyang lumilikha ng magnetic field sa kalawakan. Kung ang kasalukuyang ay pare-pareho (hindi nagbabago sa paglipas ng panahon), kung gayon ang magnetic field na nauugnay dito ay pare-pareho din. Ang pagbabago ng kasalukuyang lumilikha ng nagbabagong magnetic field. Mayroong isang electric field sa loob ng isang konduktor na nagdadala ng kasalukuyang. Samakatuwid, ang nagbabagong electric field ay lumilikha ng nagbabagong magnetic field.

Ang magnetic field ay vortex, dahil ang mga linya ng magnetic induction ay palaging sarado. Ang magnitude ng lakas ng magnetic field H ay proporsyonal sa rate ng pagbabago ng lakas ng electric field . Direksyon ng vector ng lakas ng magnetic field nauugnay sa mga pagbabago sa lakas ng electric field panuntunan ng kanang turnilyo: ikuyom ang iyong kanang kamay sa isang kamao, ituro ang iyong hinlalaki sa direksyon ng pagbabago sa lakas ng electric field, pagkatapos ay ang nakabaluktot na 4 na daliri ay magsasaad ng direksyon ng mga linya ng lakas ng magnetic field.

Anumang pagbabago ng magnetic field ay lumilikha ng isang vortex electric field, ang mga linya ng pag-igting na kung saan ay sarado at matatagpuan sa isang eroplano na patayo sa lakas ng magnetic field.

Ang magnitude ng intensity E ng vortex electric field ay depende sa rate ng pagbabago ng magnetic field . Ang direksyon ng vector E ay nauugnay sa direksyon ng pagbabago sa magnetic field H sa pamamagitan ng left screw rule: clench your left hand into a fist, point your thumb in the direction of the change in the magnetic field, bent four fingers will mention ang direksyon ng mga linya ng intensity ng vortex electric field.

Ang hanay ng magkakaugnay na vortex electric at magnetic field ay kumakatawan electromagnetic field. Ang electromagnetic field ay hindi nananatili sa punto ng pinagmulan, ngunit nagpapalaganap sa espasyo sa anyo ng isang transverse electromagnetic wave.

Electromagnetic wave– ito ang pagpapalaganap sa espasyo ng vortex electric at magnetic field na konektado sa isa't isa.

Kondisyon para sa paglitaw ng isang electromagnetic wave– paggalaw ng singil nang may pagbilis.

Equation ng Electromagnetic Wave:

- cyclic frequency ng electromagnetic oscillations

t - oras mula sa simula ng mga oscillation

l – distansya mula sa pinagmumulan ng alon hanggang sa isang tiyak na punto sa espasyo

- bilis ng pagpapalaganap ng alon

Ang oras na kinakailangan ng isang alon upang maglakbay mula sa pinagmulan nito patungo sa isang partikular na punto.

Ang mga Vector E at H sa isang electromagnetic wave ay patayo sa isa't isa at sa bilis ng pagpapalaganap ng wave.

Pinagmulan ng mga electromagnetic wave– mga conductor kung saan dumadaloy ang mabilis na alternating currents (macroemitters), pati na rin ang mga excited na atoms at molecules (microemitters). Ang mas mataas na dalas ng oscillation, ang mas mahusay na electromagnetic waves ay ibinubuga sa kalawakan.

Mga katangian ng electromagnetic waves:

Ang lahat ng mga electromagnetic wave ay nakahalang

Sa isang homogenous medium, electromagnetic waves magpalaganap sa isang pare-pareho ang bilis, na nakasalalay sa mga katangian ng kapaligiran:

- kamag-anak na dielectric na pare-pareho ng daluyan

- dielectric na pare-pareho ng vacuum,
F/m, Cl 2 /nm 2

- kamag-anak na magnetic permeability ng medium

- magnetic constant ng vacuum,
SA 2 ; Gn/m

Mga electromagnetic wave sinasalamin mula sa mga hadlang, hinihigop, nakakalat, na-refracted, polarized, diffracted, interfered.

Densidad ng lakas ng volumetric Ang electromagnetic field ay binubuo ng volumetric energy density ng electric at magnetic field:

Densidad ng flux ng enerhiya ng alon - intensity ng alon:

-Umov-Poynting vector.

Ang lahat ng mga electromagnetic wave ay nakaayos sa isang serye ng mga frequency o wavelength (
). Ang row na ito ay sukat ng electromagnetic wave.

Mababang dalas ng mga vibrations. 0 – 10 4 Hz. Nakuha mula sa mga generator. Mahina ang pag-radiate nila

Mga alon ng radyo. 10 4 – 10 13 Hz. Ang mga ito ay ibinubuga ng mga solidong conductor na nagdadala ng mabilis na alternating currents.

Infrared radiation– mga alon na ibinubuga ng lahat ng katawan sa temperaturang higit sa 0 K, dahil sa mga prosesong intra-atomic at intra-molecular.

Nakikitang liwanag– mga alon na kumikilos sa mata, na nagiging sanhi ng visual na sensasyon. 380-760 nm

Ultraviolet radiation. 10 – 380 nm. Ang nakikitang liwanag at UV ay lumitaw kapag ang paggalaw ng mga electron sa mga panlabas na shell ng isang atom ay nagbabago.

X-ray radiation. 80 – 10 -5 nm. Nangyayari kapag nagbabago ang paggalaw ng mga electron sa mga panloob na shell ng isang atom.

Gamma radiation. Nangyayari sa panahon ng pagkabulok ng atomic nuclei.

Ano ang permanenteng magnet? Ang permanenteng magnet ay isang katawan na maaaring mapanatili ang magnetization sa loob ng mahabang panahon. Bilang resulta ng paulit-ulit na pananaliksik at maraming eksperimento, masasabi nating tatlong sangkap lamang sa Earth ang maaaring maging permanenteng magnet (Larawan 1).

kanin. 1. Permanenteng magneto. ()

Tanging ang tatlong sangkap na ito at ang kanilang mga haluang metal ay maaaring maging permanenteng magneto, maaari lamang silang ma-magnetize at mapanatili ang estado na ito sa loob ng mahabang panahon.

Ang mga permanenteng magnet ay ginamit sa napakatagal na panahon, at una sa lahat ang mga ito ay mga aparato para sa oryentasyon sa kalawakan - ang unang compass ay naimbento sa China upang mag-navigate sa disyerto. Sa ngayon, walang nagtatalo tungkol sa mga magnetic needles o permanenteng magnet na ginagamit ang mga ito sa lahat ng dako sa mga telepono at radio transmitters at sa iba't ibang mga produktong elektrikal. Maaari silang magkakaiba: may mga strip magnet (Larawan 2)

kanin. 2. Strip magnet ()

At may mga magnet na tinatawag na arc-shaped o horseshoe-shaped (Fig. 3)

kanin. 3. Arc magnet ()

Ang pag-aaral ng mga permanenteng magnet ay eksklusibong nauugnay sa kanilang pakikipag-ugnayan. Ang isang magnetic field ay maaaring malikha sa pamamagitan ng isang electric current at isang permanenteng magnet, kaya ang unang bagay na ginawa ay ang pagsasaliksik gamit ang mga magnetic needles. Kung maglalapit tayo ng magnet sa arrow, makikita natin ang interaksyon - tulad ng mga pole ay tataboy, at hindi katulad ng mga pole ay umaakit. Ang pakikipag-ugnayan na ito ay sinusunod sa lahat ng mga magnet.

Maglagay tayo ng maliliit na magnetic arrow sa kahabaan ng strip magnet (Larawan 4), ang south pole ay makikipag-ugnayan sa hilaga, at ang hilaga ay aakit sa timog. Ang mga magnetic needles ay matatagpuan sa kahabaan ng linya ng magnetic field. Karaniwang tinatanggap na ang mga magnetic lines ay nakadirekta sa labas ng isang permanenteng magnet mula sa north pole hanggang sa timog, at sa loob ng magnet mula sa south pole hanggang sa hilaga. Kaya, ang mga magnetic na linya ay sarado nang eksakto sa parehong paraan tulad ng sa isang electric current, ito ay mga concentric na bilog, sila ay sarado sa loob ng magnet mismo. Lumalabas na sa labas ng magnet ang magnetic field ay nakadirekta mula hilaga hanggang timog, at sa loob ng magnet mula timog hanggang hilaga.

kanin. 4. Mga linya ng magnetic field ng isang strip magnet ()

Upang maobserbahan ang hugis ng magnetic field ng strip magnet, ang hugis ng magnetic field ng hugis arc magnet, gagamitin namin ang mga sumusunod na device o bahagi. Kumuha tayo ng isang transparent na plato, mga iron filing at magsagawa ng eksperimento. Iwiwisik natin ang mga iron filing sa plato na matatagpuan sa strip magnet (Larawan 5):

kanin. 5. Hugis ng magnetic field ng strip magnet ()

Nakikita natin na ang mga linya ng magnetic field ay umalis sa north pole at pumapasok sa south pole sa pamamagitan ng density ng mga linya maaari nating hatulan ang mga pole ng magnet kung saan ang mga linya ay mas makapal, ang mga magnet pole ay matatagpuan doon (Larawan 6).

kanin. 6. Hugis ng magnetic field ng isang arc-shaped magnet ()

Magsasagawa kami ng isang katulad na eksperimento sa isang hugis-arc na magnet. Nakita natin na ang mga magnetic lines ay nagsisimula sa hilaga at nagtatapos sa south pole sa buong magnet.

Alam na natin na ang isang magnetic field ay nabuo lamang sa paligid ng mga magnet at electric currents. Paano natin matutukoy ang magnetic field ng Earth? Ang anumang karayom, anumang compass sa magnetic field ng Earth ay mahigpit na nakatuon. Dahil ang magnetic needle ay mahigpit na nakatuon sa espasyo, samakatuwid, ito ay apektado ng magnetic field, at ito ang magnetic field ng Earth. Maaari nating tapusin na ang ating Earth ay isang malaking magnet (Larawan 7) at, nang naaayon, ang magnet na ito ay lumilikha ng isang medyo malakas na magnetic field sa kalawakan. Kapag tinitingnan natin ang karayom ​​ng magnetic compass, alam natin na ang pulang arrow ay tumuturo sa timog at ang asul na arrow ay tumuturo sa hilaga. Paano matatagpuan ang mga magnetic pole ng Earth? Sa kasong ito, kinakailangang tandaan na ang south magnetic pole ay matatagpuan sa north geographic pole ng Earth at ang north magnetic pole ng Earth ay matatagpuan sa south geographic pole. Kung isasaalang-alang natin ang Earth bilang isang katawan na matatagpuan sa kalawakan, maaari nating sabihin na kapag pumunta tayo sa hilaga kasama ang compass, pupunta tayo sa south magnetic pole, at kapag pumunta tayo sa timog, mapupunta tayo sa north magnetic pole. Sa ekwador, ang compass needle ay matatagpuan halos pahalang na may kaugnayan sa ibabaw ng Earth, at kung mas malapit tayo sa mga pole, mas patayo ang karayom. Ang magnetic field ng Earth ay maaaring magbago; may mga pagkakataon na ang mga pole ay nagbabago sa isa't isa, iyon ay, ang timog ay kung saan ang hilaga ay naroroon, at kabaliktaran. Ayon sa mga siyentipiko, ito ay isang harbinger ng mga malalaking sakuna sa Earth. Ito ay hindi naobserbahan sa huling ilang sampu ng millennia.

kanin. 7. Magnetic field ng Earth ()

Magnetic at geographic na mga poste ay hindi nagtutugma. Mayroon ding magnetic field sa loob mismo ng Earth, at, tulad ng sa isang permanenteng magnet, ito ay nakadirekta mula sa south magnetic pole hanggang sa hilaga.

Saan nagmula ang magnetic field sa permanenteng magnet? Ang sagot sa tanong na ito ay ibinigay ng Pranses na siyentipiko na si Andre-Marie Ampère. Ipinahayag niya ang ideya na ang magnetic field ng mga permanenteng magnet ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng elementarya, pinakasimpleng mga alon na dumadaloy sa loob ng mga permanenteng magnet. Ang mga pinakasimpleng elementarya na alon na ito ay nagpapatibay sa isa't isa sa isang tiyak na paraan at lumikha ng isang magnetic field. Ang isang negatibong sisingilin na particle - isang electron - ay gumagalaw sa paligid ng nucleus ng isang atom ang paggalaw na ito ay maaaring ituring na nakadirekta, at, nang naaayon, isang magnetic field ay nilikha sa paligid ng tulad ng isang gumagalaw na singil. Sa loob ng anumang katawan, ang bilang ng mga atomo at mga electron ay napakalaki nang naaayon, ang lahat ng mga elementarya na alon na ito ay may ayos na direksyon, at nakakakuha tayo ng isang medyo makabuluhang magnetic field. Masasabi natin ang parehong tungkol sa Earth, iyon ay, ang magnetic field ng Earth ay halos kapareho sa magnetic field ng isang permanenteng magnet. Ang isang permanenteng magnet ay isang medyo maliwanag na katangian ng anumang pagpapakita ng isang magnetic field.

Bilang karagdagan sa pagkakaroon ng magnetic storms, mayroon ding mga magnetic anomalya. Ang mga ito ay nauugnay sa solar magnetic field. Kapag may sapat na malakas na pagsabog o ejections ang nangyari sa Araw, nangyayari ang mga ito nang walang tulong ng pagpapakita ng magnetic field ng Araw. Ang alingawngaw na ito ay umabot sa Earth at nakakaapekto sa magnetic field nito, bilang isang resulta, naobserbahan natin ang mga magnetic storm. Ang mga magnetikong anomalya ay nauugnay sa mga deposito ng iron ore sa Earth, ang malalaking deposito ay na-magnetize ng magnetic field ng Earth sa loob ng mahabang panahon, at lahat ng katawan sa paligid ay makakaranas ng magnetic field mula sa anomalyang ito, ang mga arrow ng compass ay magpapakita ng maling direksyon.

Sa susunod na aralin ay titingnan natin ang iba pang mga phenomena na nauugnay sa magnetic actions.

Bibliograpiya

1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. Physics 8 / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Physics 8. - M.: Bustard, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Physics 8. - M.: Enlightenment.

1. Class-fizika.narod.ru ().
2. Class-fizika.narod.ru ().
3. Files.school-collection.edu.ru ().

Takdang aralin

1. Aling dulo ng compass needle ang naaakit sa north pole ng Earth?
2. Sa anong lugar sa Earth hindi mo mapagkakatiwalaan ang magnetic needle?
3. Ano ang ipinahihiwatig ng density ng mga linya sa isang magnet?