• Manyetik alan nedir?
• Bir manyetik alanın kökeni
• Manyetik alan türleri
• Manyetik alanın yönü
• Dünyanın manyetik alanı

Manyetik alanın ne olduğunu, nasıl üretildiğini ve özelliklerinin neler olduğunu açıklıyoruz. Ayrıca size Dünya'nın manyetik alanından da söz ediyoruz.

Manyetik alanlar dipoldür, kuzey kutbu ve güney kutbu vardır.

Manyetik alan nedir?

Bir manyetik alan, manyetik kuvvetlerin bir düzlemde dağılma şeklinin matematiksel temsilidir. uzay manyetik bir kaynağı çevreleyen Bu kaynak bir olabilir mıknatıs, bir yük hareket veya bir elektrik akımı (hareket halindeki birçok yük). Bu elementlerden herhangi biri mevcut olduğunda, çevresinde bir manyetik alan, yani bir manyetik kuvvet alanı olacaktır. Bu alanın dışında manyetik etki yoktur.

Manyetik alanların temel bir özelliği, dipol olmalarıdır: pozitif kutup ve negatif kutup olarak da adlandırılan bir Kuzey kutbu ve bir Güney kutbuna sahiptirler. aksine elektrik alanları elektrik yükleri tarafından üretilebilen (örneğin elektron), manyetik alanlar oluşturan “manyetik yükler” yoktur. Manyetik alanların her zaman kendileriyle ilişkili iki kutbu vardır. Sonuç olarak, manyetik alan çizgileri, mıknatıs durumunda olduğu gibi her zaman kapalıdır: kuzey kutbundan ayrılıp güney kutbuna ulaşırlar.

Bir manyetik alanın kökeni

Bir manyetik alanın var olması için, bir manyetik enerji kaynağı (mıknatıs gibi), hareketli bir yük veya bir elektrik akımı olmalıdır.Bu elementler, bir manyetik alan yaratabilen ve ondan etkilenebilen tek elementlerdir.

Bir elektrik yükü (uzayda hareket eden bir elektron gibi), çevresinde başka bir hareketli yük üzerinde bir kuvvet uygulayacak bir manyetik alan oluşturur. Aynı şey elektrik akımlarında da olur.

Mıknatısların durumu özeldir çünkü hareket eden yükler yoktur, daha ziyade bu malzemeler belirli bir karmaşıklığa sahip belirli mikroskobik olaylar nedeniyle bir manyetik alan oluşturur.

Ampère Yasası ve Maxwell denklemlerinde tanımlandığı gibi, manyetik alanlar ve elektrik alanları genellikle bir arada bulunur. Doğa. Bir manyetik alan zamanındaki belirli değişiklikler elektrik alanları üretir. Bu iki alanın bir arada bulunmasına iyi bir örnek, elektromanyetik radyasyondur, örneğin ışık.

Manyetik alanların varlığı, manyetometre olarak bilinen bir cihaz kullanılarak kontrol edilebilir.

Manyetik alan türleri

Bir elektrik akımından yüklerin yer değiştirmesiyle bir elektromıknatıs üretilir.

Manyetik alanlar, oluşum kaynaklarına göre sınıflandırılabilir:

• Bir mıknatıstan gelen manyetik alanlar. Mıknatıslar, içinde ne tarafından yaratıldığı, kalıcı bir manyetik alana sahip olma özelliğine sahip malzemelerdir. fiziksel olarak bilinir döndürmek elektronlar (kendileri üzerinde bir spin olarak düşünülerek anlaşılabilir). Öte yandan, var metaller harici bir manyetik alan tarafından manyetize edildiğinde "mıknatıs" haline gelebilir.
• Akımdan manyetik alanlar. Hareket halindeki her yük bir manyetik alan üretir. Bu nedenle, bir elektrik akımı aynı zamanda bir manyetik alan da üretir. Örneğin: elektromıknatıslar (yukarıdaki şekilde olduğu gibi), bir pil akım, metal üzerine sarılmış bir telden dolaştırılır. Bu akım, çevresinde metali mıknatıslayan ve başka bir manyetik alan oluşturan bir manyetik alan oluşturur. Bu nedenle elektromıknatıslar, akımı değiştirerek manyetik alan değiştiği için değişken manyetik alanlar oluşturmak için kullanılır.

Manyetik alanın yönü

Manyetik alan çizgileri bize yönünü söyler.

buadres bir manyetik alan, çizgiler veya vektör, manyetik kuvvetlerin işaret ettiği yönü belirtmekle görevlidir. Yukarıdaki şekilde, mıknatısın metal parçacıklarla etkileştiği kuvvetin yönünü gösteren, mıknatıs tarafından oluşturulan manyetik alan çizgilerini açıkça görebilirsiniz.

Manyetik alanın bir yönü olması, onun bir vektör olduğunu ima eder. Herhangi Kuvvet vektörel bir büyüklüktür, yani hız gibi yönü ve anlamı olan bir niceliği temsil eder. Manyetik alan manyetik kuvvetle orantılı olduğundan, aynı zamanda bir vektör miktarıdır. Aslında, bir manyetik alana daldırılmış hareketli bir parçacık tarafından hissedilen manyetik kuvvetin, her zaman o alanın yönüne ve kendi hızına dik olması ilginçtir.

Dünyanın manyetik alanı

Dünyanın manyetik alanı Güneş'ten gelen radyasyonu saptırır.

Gezegenimiz, jeomanyetik alan olarak da adlandırılan doğal bir manyetik alana sahiptir. Merkezinde Dünya dökme demir var (yüksek için sıcaklıklar). Dünyanın dönüşü nedeniyle, bu metalik sıvı sürekli hareket halindedir ve bir elektrik akımı oluşturur (metal hareket ettikçe, onu oluşturan elektronlar hareket eder). Bu akım, Dünya yüzeyinden kaçacak kadar yoğun olan Dünya'nın manyetik alanını üreten şeydir.

Dünya'nın manyetik alanı, canlılar için çok tehlikeli radyasyonu Dünya'dan uzaklaştırdığı için çok önemli bir rol oynamaktadır. Güneş. Dünyanın manyetik alanı olmadan, atmosfer kozmik ışınlar tarafından yok edilecekti. Navigasyon için kullandığımız pusulalar bu alanla etkileşime girer: manyetize iğnesi her zaman Dünya'nın manyetik alanıyla hizalanır ve kuzeyi gösterir. Ayrıca, birçok göçmen hayvan, yılın belirli dönemlerinde her zaman kendilerini yönlendirmek ve aynı yönlerde hareket etmek için gezegenin manyetik alanını kullanır.