Magnetni fenomeni. Magnetni fenomeni u prirodi

Magnetna interakcija objekata je jedan od osnovnih procesa koji vode sve u svemiru. Njegove vidljive manifestacije su magnetni fenomeni. Među njima možete nazvati sjeverno svjetlo, privlačenje magneta, magnetske oluje itd. Kako se pojavljuju? Šta se odlikuje?

Magnetizam

Magnetni fenomeni i svojstva u agregatu se nazivaju magnetizam. Njihovo postojanje poznato je dugo. Pretpostavlja se da su prije četiri hiljade godina Kinezi iskoristili ovo znanje kako bi kreirali kompas i krenuli u pomorske izlete. Izvođenje eksperimenata i ozbiljno proučavanje fizičkog magnetskog fenomena počelo je tek u XIX vijeku. Jedan od prvih istraživača u ovoj oblasti je Hans Oersted.

Magnetni fenomeni mogu se javiti kako u Kosmosu tako i na Zemlji, a manifestuju se samo unutar magnetnih polja. Takva polja dolaze od električnih naelektrisanja. Kada su punjenja stacionarne, oko njih se stvara električno polje. Kada se kreću - magnetno polje.

To jest, fenomen magnetskog polja se pojavljuje sa pojavom električne struje ili promjenljivog električnog polja. Ovo je područje prostora u kojem sila djeluje na magnetima i magnetnim provodnicima. Ima svoj smjer i smanjuje se sa udaljenosti od izvora - provodnika.

Magneti

Telo oko koje se formira magnetno polje naziva se magnet. Najmanji od njih je elektron. Privlačenje magneta je najpoznatija fizička magnetska pojava: ako se dva magneta nanose jedni na druge, one privlače ili odbijaju. Reč je o njihovom položaju relativno jedni prema drugima. Svaki magnet ima dva pola: sever i jug.

Poljaci istog imena odbijaju, a za razliku od polova, naprotiv, privlače. Ako ga prekinete na dva, severni i južni stubovi se neće razdvojiti. Kao rezultat toga, dobićemo dva magneta, od kojih će svaki imati i dva pola.

Postoji veliki broj materijala koji imaju magnetna svojstva. To uključuje gvožđe, kobalt, nikal, čelik itd. Među njima postoje tečnosti, legure, hemijska jedinjenja. Ako se magnetika drži blizu magneta, onda će oni i sami postati.

Takve supstance kao čisto gvožđe, lako kupuju sličnu imovinu, ali i brzo se pozdravljaju. Ostali (na primer, čelik) su duže magnetizovani, ali zadržavaju efekat dugo vremena.

Magnetizacija

Uspostavili smo iznad toga da se magnetsko polje pojavljuje kada se napunjene čestice pomeraju. Ali koji pokret može biti, na primer, u komadu gvožđa koji visi na frižideru? Sve supstance se sastoje od atoma, u kojima se nalaze pokretne čestice.

Svaki atom ima svoje magnetno polje. Ali, u nekim materijalima ove oblasti su haotično usmerene u različitim pravcima. Zbog ovoga oko njih nije napravljeno jedno veliko polje. Takve supstance ne mogu biti magnetizovane.

U drugim materijalima (gvožđe, kobalt, nikal, čelik), atomi su sposobni da se postave tako da su svi usmereni na isti način. Kao rezultat toga, oko njih se formira zajedničko magnetsko polje i telo je magnetizovano.

Ispostavlja se da je magnetizacija tela redosled polja njegovih atoma. Da biste prekršili ovaj nalog, udarite ga dovoljno snažno, na primer, sa čekićem. Polja atoma počinju haotično kretanje i gubit će magnetna svojstva. To se takođe dešava ako se materijal zagreva.

Magnetna indukcija

Magnetni fenomeni su povezani sa pokretnim troškovima. Dakle, oko provodnika sa električnom strujom, neminovno će se pojaviti magnetsko polje. Ali, može li biti obrnuto? Ovo pitanje je jednom postavio engleski fizičar Michael Faraday i otkrio fenomen magnetne indukcije.

Zaključio je da konstantno polje ne može izazvati električnu struju, već mogućnost izmjenične struje. Struja se javlja u zatvorenoj petlji magnetnog polja i naziva se indukcija. Elektromotorna sila u ovom slučaju će varirati proporcionalno promenama u brzini polja koju kontura prožima.

Otkriće Faradeja je bio pravi proboj i donio veliku korist proizvođačima elektrotehnike. Zahvaljujući njemu, postalo je moguće dobiti struju od mehaničke energije. Zakon, koji je naučnik utvrdio, primenjen je i primenjen u uređaju elektromotora, različitih generatora, transformatora itd.

Magnetno polje Zemlje

Jupiter, Neptun, Saturn i Uran imaju magnetno polje. Naša planeta nije izuzetak. U običnom životu, skoro ga ne primetimo. Nije opipljivo, nema ukusa ili mirisa. Ali sa njim su magnetni fenomeni povezani u prirodi. Kao što su polarna svetla, magnetske oluje ili magnetoreceptacija kod životinja.

U stvari, Zemlja je ogroman, ali ne i jak magnet, koji ima dva pola koji se ne poklapaju sa geografskim. Magnetne linije izlaze sa južnog pola planete i ulaze u Severni pol. To znači da je, u stvari, Južni pol Zemlje severni pol magneta (na zapadu, plavi pol je označen plavom bojom kao S, a crveni pol označava severni pol-N).

Magnetno polje se prostire na stotine kilometara od površine planete. Ona služi kao nevidljiva kupola koja odražava snažno galaktičko i solarno zračenje. Tokom sudara radijacionih čestica sa školjkom Zemlje formiraju se mnogi magnetni fenomeni. Hajde da pogledamo najpoznatije od njih.

Magnetic Storms

Sunce ima snažan uticaj na našu planetu. Ne samo da nam daje toplinu i svetlost, već i izaziva takve neprijatne magnetne pojave kao oluje. Njihov izgled je vezan za povećanje solarne aktivnosti i procesa koji se javljaju unutar ove zvezde.

Zemlja stalno doživljava uticaj protoka jonizovanih čestica iz Sunca. Oni se kreću brzinom od 300-1200 km / s i karakterišu se kao solarni vetar. Ali s vremena na vreme na zvezdu postoje iznenadne emisije ogromnog broja ovih čestica. Ponašaju se na zemaljskoj školjci kao kreteni i uzrokuju da magnetsko polje oscilira.

Ovakva oluja traje do tri dana. U ovom trenutku, neki stanovnici naše planete su loše. Oscilacije školjke se odražavaju na nas glavobolje, povećan pritisak i slabost. U životu, osoba doživljava prosečno 2.000 oluja.

Northern Lights

U prirodi su takođe prijatniji magnetni fenomeni - sjeverna svjetla ili Aurora. Ona se manifestuje u obliku sjaja neba sa brzim promjenama boja, i to se odvija pretežno u visokim geografskim širinama (67-70 °). Sa snažnom aktivnošću Sunca, osvetljenost se takođe posmatra u nastavku.

Oko 64 kilometra iznad polova, napunjene solarne čestice ispunjavaju granice udaljenih magnetnih polja. Ovde su neki od njih usmereni na magnetne polove Zemlje, gde oni komuniciraju sa gasovima atmosfere, zbog čega se pojavljuje sjaj.

Spekter luminescencije zavisi od sastava vazduha i njegove retke faze. Crveni sjaj se javlja na nadmorskoj visini od 150 do 400 kilometara. Plave i zelene nijanse su povezane sa velikim sadržajem kiseonika i azota. Pojavljuju se na nadmorskoj visini od 100 kilometara.

Magnetoreception

Osnovna nauka koja proučava magnetske pojave je fizika. Međutim, neke od njih takođe mogu uticati na biologiju. Na primer, magnetosenzitivnost živih organizama je sposobnost prepoznavanja magnetnog polja Zemlje.

Ovaj jedinstveni poklon poseduju mnoge životinje, posebno migratorne vrste. Mogućnost magnetoreceptiranja pronađena je kod slepih miševa, golubova, kornjača, mačaka, jelena, nekih bakterija itd. Pomaže životinjama da se kreću u svemiru i pronađu svoje stanovanje, idući od njega na desetine kilometara.

Ako osoba koristi kompas za orijentaciju, onda životinje koriste prilično prirodne alate. Naučnici ne mogu tačno odrediti kako i zašto funkcioniše magnetorecept. Ali poznato je da golubovi mogu pronaći svoj dom, čak i ako su odvedeni od njega stotinama kilometara, a zatvaraju pticu u apsolutno tamnoj kutiji. Ćurke nalaze svoje mesto rođenja čak i nekoliko godina kasnije.

Zbog svojih "super sposobnosti", životinje predviđaju vulkanske erupcije, zemljotrese, oluje i druge kataklize. Oni tanko osećaju vibracije u magnetnom polju, što povećava sposobnost samoodržanja.