Магнітні поля створюються рухомими частинками

Магнітні поля створюються рухомими частинками

Магнітне поле створюється рухомими електричними зарядами, тому саме поняття виникло в електродинаміці одночасно з поняттям "" електричне поле "". Воно було введено спочатку М. Фарадеєм, а трохи пізніше - Дж. Максвеллом, щоб пояснити, чому електричні заряди мають таку відносно невелику дальність взаємодії.

В ефірі

Батьки електродинаміки вважали, що поле створюється шляхом деформації ефіру - невидимого умозрительного середовища, що заповнює все суще (Ейнштейн під час роботи над теорією відносності скасував поняття ефіру). Хоча сучасним людям це і може здатися дивним, але до 20 століття фізики дійсно не сумнівалися в якійсь субстанції, що пронизує все суще. Те, як магнітні поля створюються і яка їх природа, фізики не могли пояснити.

Коли в ужиток увійшла спеціальна теорія відносності (СТО), а ефір "" офіційно прибрали "", простір став "" порожнім "", проте поля навіть у вакуумі продовжували взаємодіяти, а адже це неможливо між нематеріальними об 'єктами (принаймні згідно з СТО), тому фізики визнали за потрібне присвоїти деякі атрибути електричним і магіологічним Створюються такі поняття, як маса, імпульс та енергія полів.

Властивості магнітного поля

Перша його властивість пояснює природу походження: магнітне поле може виникнути тільки під впливом рухомих зарядів (електронів) електричного струму. Силова характеристика магнітного поля називається магнітною індукцією, вона присутня в будь-якій точці поля.

Вплив поля поширюється тільки на рухомі заряди, магніти і провідники. Воно може бути двох типів: змінного і постійного. Виміряти магнітне поле можна тільки за допомогою спеціальних приладів, воно не фіксується людськими органами почуттів (хоча біологи вважають, що деякі тварини можуть сприймати зміни в ньому). Суть ще однієї властивості магнітного поля полягає в тому, що воно має електродинамічну природу не тільки тому, що може впливати тільки на рухомі заряди, але і тому, що саме породжується рухом зарядів.

Як побачити

Хоча органи почуттів людини і не можуть зафіксувати присутність магнітного поля, його напрямок можна визначити за допомогою спробованої стрілки. Однак "" побачити "" магнітне поле можна за допомогою аркуша паперу і простих залізних тирси. На постійний магніт необхідно покласти аркуш паперу, а тирси посипати зверху, після чого залізна стружка вишикується по замкнутих і безперервних силових лініях.

Спрямованість силових ліній визначається за допомогою правила правої руки, яке також носить назву "" правило буравчика "". Якщо взяти провідник в руку таким чином, щоб великий палець був у напрямку струму (струм рухається від мінуса до плюса), то інші пальці вкажуть напрямок силових ліній.

Геомагнетизм

Магнітні поля створюються рухомими зарядами, але тоді яка природа геомагнетизму? Наша планета володіє магнітним полем, яке захищає її від шкідливого сонячного випромінювання, причому діаметр поля в кілька разів перевершує діаметр Землі. За формою воно неоднорідне, на "сонячній стороні" "стискається під впливом сонячного вітру, а з нічного боку розтягується у вигляді довгого широкого хвоста.

Вважається, що на нашій планеті магнітні поля створюються рухом струмів у ядрі, який складається з рідкого металу. Це називається "гідромагнітне динамо" ". Коли речовина досягає температури в кілька тисяч градусів по Кельвіну, її провідність стає досить високою, щоб рухи, навіть в середовищі зі слабким намагнічуванням, почали створювати електричні струми, які, в свою чергу, і створюють магнітні поля.

У локальних областях магнітні поля створюються намагніченими гірськими породами з верхніх шарів планети, що утворюють земну кору.

Рух полюсів

З 1885 року почалася реєстрація руху магнітних полюсів. За останнє століття південний полюс (полюс у Південній півкулі) перемістився на 900 кілометрів, а північний (арктичний) магнітний полюс з 1973 року за 11 років перемістився на 120 км, а за наступні десять років - ще на 150. Згідно з останніми даними, швидкість зміщення арктичного полюса збільшилася з 10 кілометрів на рік до 60.

Хоча вчені знають, як створюється магнітне поле Землі, вплинути на рух полюсів не можуть і припускають, що досить скоро відбудеться чергова інверсія. Це природний процес, таке на планеті не вперше, проте чим подібний процес обернеться для людей - невідомо.