Magnetické jevy. Magnetické jevy v přírodě

Magnetické působení objektů je jedním ze základních procesů, které vedou vše ve vesmíru. Jeho viditelné projevy jsou magnetické jevy. Mezi nimi můžeme jmenovat aurora borealis,

Magnetismus

Magnetické jevy a vlastnosti se nazývají magnetismus. Jejich existence byla dlouho známa. Předpokládá se, že již před čtyřmi tisíci lety Číňané využili těchto znalostí k vytvoření kompasu a navigace v námořních výpravách. Provádět experimenty a vážně studovat fyzický magnetický jev začal až v 19. století. Jedním z prvních výzkumníků v této oblasti je Hans Oersted.

Magnetické jevy se mohou vyskytovat jak v kosmu, tak na Zemi, a projevují se pouze uvnitř magnetických polí. Taková pole vyplývá z elektrických nábojů. Když jsou náboje stacionární, kolem nich je vytvořeno elektrické pole. Když se pohybují - magnetické pole.

To znamená, že fenomén magnetického pole vzniká vzhledu elektrického proudu nebo střídavého elektrického pole. Toto je prostor prostoru, ve kterém působí síla na magnety a magnetické vodiče. Má směr a klesá, když se odvrací od zdroje - vodiče.

Magnety

Tělo kolem kterého se magnetické pole, je nazýván magnet. Nejmenší z nich je elektron. Přitažlivost magnetů je nejznámější fyzikální magnetický jev: pokud k sobě přiložíte dva magnety, buď přitahují nebo odtáhnou. Jedná se pouze o jejich vzájemné postavení. Každý magnet má dva póly: sever a jih.

Poláci stejného jména odpuzují a na rozdíl od pólů naopak přitahují. Pokud ho rozseknete na dva, severní a jižní póly se nebudou oddělovat. V důsledku toho získáme dva magnety, z nichž každý bude mít také dva póly.

Existuje řada materiálů, které magnetické vlastnosti. Mezi ně patří železo, kobalt, nikl, ocel atd. Mezi nimi jsou kapaliny, slitiny, chemické sloučeniny. Pokud jsou magnetizace drženy blízko magnetu, pak se sami stanou.

Takové látky jako čisté železo snadno získávají podobnou vlastnost, ale také se s ní rychle rozloučí. Ostatní (například ocel) jsou magnetizovány déle, ale zachovávají účinek po dlouhou dobu.

Magnetizace

Zjistili jsme, že magnetické pole vzniká, když se nabité částice pohybují. Ale jaký druh pohybu může být například v kusu železa visícího na chladničce? Všechny látky se skládají z atomů, ve kterých jsou umístěny pohyblivé částice.

Každý atom má své vlastní magnetické pole. Ale v některých materiálech jsou tato pole chaoticky směrována různými směry. Z tohoto důvodu není kolem nich vytvořeno velké pole. Takové látky nejsou schopny magnetizovat.

V jiných materiálech (železo, kobalt, nikl, ocel) jsou atomy schopny seřadit tak, aby byly všechny směrovány stejným způsobem. V důsledku toho se kolem nich vytváří společné magnetické pole a tělo je magnetizováno.

Ukazuje se, že magnetizací těla je uspořádání polí atomů. Chcete-li porušit tento pořadí, udeřte ho dostatečně tvrdě, například pomocí kladiva. Pole atomů zahájí chaotický pohyb a ztratí magnetické vlastnosti. Totéž se stane, pokud je materiál ohříván.

Magnetická indukce

Magnetické jevy jsou spojeny s pohyblivými náboji. Takže kolem vodiče s elektrickým proudem se nevyhnutelně objeví magnetické pole. Ale může to být naopak? Tuto otázku jednou položil anglický fyzik Michael Faraday a objevil fenomén magnetické indukce.

Došel k závěru, že konstantní pole nemůže způsobit elektrický proud, ale může střídavý proud. Proud se vyskytuje v uzavřené smyčce magnetického pole a nazývá se indukcí. Elektromotorická síla se v tomto případě liší v poměru k změně rychlosti pole, který proniká okruhem.

Objev Faraday byl opravdovým průlomem a přinesl velký přínos výrobcům elektrotechniky. Díky němu bylo možné získat proud z mechanické energie. Zákon, který odvodil vědec, byl aplikován a aplikován v zařízeních elektrických motorů, různých generátorů, transformátorů apod.

Zemské magnetické pole

Jupiter, Neptun, Saturn a Uran mají magnetické pole. Naše planeta není výjimkou. V běžném životě si toho téměř nevšimujeme. Není hmatatelná, nemá chuť ani vůni. Ale s tím jsou magnetické jevy spojené v přírodě. Jako například polární světla, magnetické bouře nebo magnetorecepce u zvířat.

Ve skutečnosti, že Země je obrovská, ale ne velmi silný magnet, který má dva póly se neshodují s zeměpisný. Magnetické čáry vystupují z jižního pólu planety a vstupují na severní pól. To znamená, že (jižní pól je označen proč Západ modrá - S a červená barva značí severní pól - N) je vlastně jižní pól Země je severní pól magnetu.

Magnetické pole se rozprostírá stovky kilometrů od povrchu planety. Slouží jako neviditelná kupola, která odráží silné galaktické a sluneční záření. Během srážky radiačních částic se skořápkou Země vzniká mnoho magnetických jevů. Podívejme se na nejslavnější z nich.

Magnetické bouře

Slunce má silný vliv na naši planetu. To nejenže nám dává teplo a světlo, ale také vyvolává takové nepříjemné magnetické jevy jako bouře. Jejich vzhled je spojen s nárůstem sluneční aktivity a procesy, které se vyskytují v této hvězdě.

Země neustále zažívá vliv toku ionizovaných částic ze Slunce. Pohybují se rychlostí 300-1200 km / s a ​​jsou charakterizovány jako sluneční vítr. Ale čas od času se na hvězdě vyskytují náhlé emise obrovského množství těchto částic. Oni působí na plášti země jako trhaví a způsobují, že magnetické pole osciluje.

Taková bouře trvá obvykle až tři dny. V tuto chvíli někteří obyvatelé naší planety zažívají malátnost. Oscilace pláště se na nás odrážejí bolesti hlavy, zvýšeným tlakem a slabostí. Celý život člověk zažije v průměru 2 000 bouří.

Severní světla

Tam jsou také příznivější magnetické jevy v přírodě - severní světla nebo Aurora. Vystupuje se ve formě záře oblohy s rychle se měnícími barvami a vyskytuje se převážně ve vysokých zeměpisných šířkách (67-70 °). Se silnou aktivitou slunce je níže vidět jas.

Asi 64 km nad póly se nabité solární částice setkávají s hranicemi vzdálených magnetických polí. Některé z nich jsou zaměřeny na magnetické tyče Země, kde interagují s plyny atmosféry, a proto se objevuje zářivost.

Spektrum luminiscence závisí na složení vzduchu a jeho vypálení. Červená záře se objevuje v nadmořské výšce 150 až 400 kilometrů. Modré a zelené odstíny jsou spojeny s velkým obsahem kyslíku a dusíku. Vyskytují se v nadmořské výšce 100 kilometrů.

Magnetorecepce

Základní věda, která studuje magnetické jevy, je fyzika. Některé z nich však mohou ovlivnit i biologii. Například magnetosenzibilita živých organismů je schopnost rozpoznat magnetické pole Země.

Tento jedinečný dárek má mnoho zvířat, zejména stěhovavých druhů. Schopnost magnetorecepci nalézt v netopýrů, holubů, želvy, kočky, jeleni, některé bakterie a tak dále. D. Pomáhá zvířata orientovat se v prostoru a najít své domovy, pryč od toho desítky kilometrů.

Pokud člověk používá kompas pro orientaci, pak zvířata používají zcela přirozené nástroje. Vědci nemohou přesně určit, jak a proč funguje magnetorecepce. Ale je známo, že holubi najdou svůj domov, i když jsou od něj odvezeni po stovky kilometrů, zatímco zavírají ptáka v naprosto tmavé krabici. Želvy naleznou místo narození ještě o několik let později.

Kvůli svým "super schopnostem" zvířata předpovídají vulkanické erupce, zemětřesení, bouře a jiné katastrofy. Tiše cítí vibrace v magnetickém poli, což zvyšuje schopnost sebepozorování.