Nga e ka origjinën fusha magnetike? Një fushë magnetike. Vetitë e fushës magnetike

16.10.2019

Shiko gjithashtu: Portali:Fizikë

Një fushë magnetike mund të krijohet nga rryma e grimcave të ngarkuara dhe/ose momentet magnetike të elektroneve në atome (dhe momentet magnetike të grimcave të tjera, megjithëse në një masë dukshëm më të vogël) (magnetet e përhershme).

Përveç kësaj, ai shfaqet në prani të një fushe elektrike që ndryshon nga koha.

Karakteristika kryesore e forcës së fushës magnetike është vektor i induksionit magnetik (vektori i induksionit të fushës magnetike). Nga pikëpamja matematikore, është një fushë vektoriale, e cila përcakton dhe specifikon konceptin fizik të një fushe magnetike. Shpesh, për shkurtësi, vektori i induksionit magnetik quhet thjesht një fushë magnetike (edhe pse ky ndoshta nuk është përdorimi më i rreptë i termit).

Një karakteristikë tjetër themelore e fushës magnetike (alternative e induksionit magnetik dhe e lidhur ngushtë me të, pothuajse e barabartë me të në vlerë fizike) është potenciali vektorial .

Një fushë magnetike mund të quhet një lloj i veçantë i materies, përmes së cilës ndodh ndërveprimi ndërmjet grimcave të ngarkuara ose trupave në lëvizje me një moment magnetik.

Fushat magnetike janë një pasojë e domosdoshme (në kontekst) e ekzistencës së fushave elektrike.

Nga pikëpamja e teorisë së fushës kuantike, ndërveprimi magnetik - si një rast i veçantë i ndërveprimit elektromagnetik - bartet nga një bozon themelor pa masë - një foton (një grimcë që mund të përfaqësohet si një ngacmim kuantik i një fushe elektromagnetike), shpesh ( për shembull, në të gjitha rastet e fushave statike) - virtuale.

Burimet e fushës magnetike

Një fushë magnetike krijohet (gjenerohet) nga një rrymë grimcash të ngarkuara, ose një fushë elektrike që ndryshon në kohë, ose nga momentet magnetike të vetë grimcave (këto të fundit, për hir të uniformitetit të figurës, mund të reduktohen zyrtarisht në rryma elektrike ).

Llogaritja

Në raste të thjeshta, fusha magnetike e një përcjellësi me rrymë (duke përfshirë rastin e një rryme të shpërndarë në mënyrë arbitrare mbi një vëllim ose hapësirë) mund të gjendet nga ligji Biot-Savart-Laplace ose teorema e qarkullimit (e njohur edhe si ligji i Amperit). Në parim, kjo metodë është e kufizuar në rastin (përafrimin) e magnetostatikës - domethënë, rasti i fushave magnetike dhe elektrike konstante (nëse po flasim për zbatueshmëri të rreptë) ose më mirë me ndryshim të ngadalshëm (nëse po flasim për aplikim të përafërt).

Në situata më komplekse kërkohet si zgjidhje e ekuacioneve të Maksuellit.

Manifestimi i fushës magnetike

Fusha magnetike manifestohet në efektin në momentet magnetike të grimcave dhe trupave, në lëvizjen e grimcave të ngarkuara (ose përcjellësit që mbartin rrymë). Forca që vepron në një grimcë të ngarkuar elektrike që lëviz në një fushë magnetike quhet forca e Lorencit, e cila është gjithmonë e drejtuar pingul me vektorët. v Dhe B. Është proporcionale me ngarkesën e grimcës q, komponenti i shpejtësisë v, pingul me drejtimin e vektorit të fushës magnetike B, dhe madhësinë e induksionit të fushës magnetike B. Në sistemin SI të njësive, forca e Lorencit shprehet si më poshtë:

në sistemin e njësive GHS:

ku kllapat katrore tregojnë produktin e vektorit.

Gjithashtu (për shkak të veprimit të forcës së Lorencit në grimcat e ngarkuara që lëvizin përgjatë një përcjellësi), një fushë magnetike vepron në një përcjellës me rrymë. Forca që vepron në një përcjellës me rrymë quhet forca amper. Kjo forcë është shuma e forcave që veprojnë në ngarkesat individuale që lëvizin brenda përcjellësit.

Ndërveprimi i dy magneteve

Një nga manifestimet më të zakonshme të një fushe magnetike në jetën e përditshme është bashkëveprimi i dy magneteve: ashtu si shtyhen polet, polet e kundërta tërhiqen. Është joshëse të përshkruhet ndërveprimi ndërmjet magneteve si bashkëveprimi ndërmjet dy monopoleve, dhe nga pikëpamja formale kjo ide është mjaft e realizueshme dhe shpesh shumë e përshtatshme, dhe për këtë arsye praktikisht e dobishme (në llogaritje); megjithatë, analiza e detajuar tregon se ky në fakt nuk është një përshkrim plotësisht i saktë i fenomenit (pyetja më e dukshme që nuk mund të shpjegohet brenda një modeli të tillë është pyetja pse monopolet nuk mund të ndahen kurrë, domethënë pse eksperimenti tregon se jo i izoluar trupi nuk ka në fakt një ngarkesë magnetike, përveç kësaj, dobësia e modelit është se nuk është i zbatueshëm për fushën magnetike të krijuar nga një rrymë makroskopike, dhe për këtë arsye, nëse nuk konsiderohet si një teknikë thjesht formale, ajo çon vetëm; për një ndërlikim të teorisë në një kuptim themelor).

Do të ishte më e saktë të thuhej se një dipol magnetik i vendosur në një fushë jo uniforme veprohet nga një forcë që tenton ta rrotullojë atë në mënyrë që momenti magnetik i dipolit të jetë në linjë me fushën magnetike. Por asnjë magnet nuk përjeton forcën (gjithsej) të ushtruar nga një fushë magnetike uniforme. Forca që vepron në një dipol magnetik me një moment magnetik m shprehur me formulën:

Forca që vepron në një magnet (i cili nuk është një dipol me një pikë të vetme) nga një fushë magnetike jo uniforme mund të përcaktohet duke mbledhur të gjitha forcat (të përcaktuara nga kjo formulë) që veprojnë në dipolet elementare që përbëjnë magnetin.

Sidoqoftë, është e mundur një qasje që redukton ndërveprimin e magneteve në forcën Amper, dhe vetë formula e mësipërme për forcën që vepron në një dipol magnetik mund të merret gjithashtu bazuar në forcën e Amperit.

Fenomeni i induksionit elektromagnetik

Fusha vektoriale H e matur në amper për metër (A/m) në sistemin SI dhe në oersteds në GHS. Oersteds dhe Gaussians janë sasi identike ndarja e tyre është thjesht terminologjike.

Energjia e fushës magnetike

Rritja e densitetit të energjisë së fushës magnetike është e barabartë me:

H- forca e fushës magnetike, B- induksioni magnetik

Në përafrimin linear të tenzorit, përshkueshmëria magnetike është një tensor (ne e shënojmë) dhe shumëzimi i një vektori me të është shumëzim tensor (matricë):

ose në komponentë.

Dendësia e energjisë në këtë përafrim është e barabartë me:

- komponentët e tensorit të përshkueshmërisë magnetike, - tensori, i përfaqësuar nga një matricë e kundërt me matricën e tensorit të përshkueshmërisë magnetike, - konstante magnetike

Kur zgjidhni boshtet e koordinatave që përkojnë me akset kryesore të tensorit të përshkueshmërisë magnetike, formulat në përbërës thjeshtohen:

- komponentët diagonale të tensorit të përshkueshmërisë magnetike në boshtet e veta (përbërësit e mbetur në këto koordinata speciale - dhe vetëm në to! - janë të barabartë me zero).

Në një magnet linear izotropik:

- përshkueshmëria relative magnetike

Në vakum dhe:

Energjia e fushës magnetike në induktor mund të gjendet duke përdorur formulën:

Ф - fluksi magnetik, I - rrymë, L - induktiviteti i një spirale ose kthese me rrymë.

Vetitë magnetike të substancave

Nga një këndvështrim themelor, siç u tha më lart, një fushë magnetike mund të krijohet (dhe për rrjedhojë - në kontekstin e këtij paragrafi - të dobësohet ose forcohet) nga një fushë elektrike alternative, rryma elektrike në formën e rrymave të grimcave të ngarkuara ose momentet magnetike të grimcave.

Struktura specifike mikroskopike dhe vetitë e substancave të ndryshme (si dhe përzierjet e tyre, lidhjet, gjendjet e grumbullimit, modifikimet kristalore, etj.) çojnë në faktin se në nivelin makroskopik ato mund të sillen krejt ndryshe nën ndikimin e një fushe magnetike të jashtme. (në veçanti, dobësimi ose rritja e tij në shkallë të ndryshme).

Në këtë drejtim, substancat (dhe mjediset në përgjithësi) në lidhje me vetitë e tyre magnetike ndahen në grupet kryesore të mëposhtme:

Antiferromagnetët janë substanca në të cilat është vendosur një rend antiferromagnetik i momenteve magnetike të atomeve ose joneve: momentet magnetike të substancave janë të drejtuara në të kundërt dhe janë të barabartë në forcë.
Diamagnetët janë substanca që magnetizohen kundër drejtimit të një fushe magnetike të jashtme.
Substancat paramagnetike janë substanca që magnetizohen në një fushë magnetike të jashtme në drejtim të fushës magnetike të jashtme.
Ferromagnetët janë substanca në të cilat, nën një temperaturë të caktuar kritike (pika Curie), vendoset një rend ferromagnetik me rreze të gjatë të momenteve magnetike.
Ferrimagnetët janë materiale në të cilat momentet magnetike të substancës janë të drejtuara në drejtime të kundërta dhe nuk janë të barabarta në forcë.
Grupet e substancave të listuara më sipër përfshijnë kryesisht substanca të zakonshme të ngurta ose (disa) të lëngshme, si dhe gazra. Ndërveprimi me fushën magnetike të superpërçuesve dhe plazmës është dukshëm i ndryshëm.

Toki Fuko

Rrymat e Foucault (rrymat vorbull) janë rryma elektrike të mbyllura në një përcjellës masiv që lindin kur ndryshon fluksi magnetik që depërton në të. Ato janë rryma të induktuara të formuara në një trup përçues ose si rezultat i një ndryshimi në kohë të fushës magnetike në të cilën ndodhet, ose si rezultat i lëvizjes së trupit në një fushë magnetike, duke çuar në një ndryshim të fushës magnetike. rrjedh nëpër trup ose në ndonjë pjesë të tij. Sipas rregullit të Lenz-it, fusha magnetike e rrymave të Foucault-së drejtohet në mënyrë që të kundërshtojë ndryshimin e fluksit magnetik që shkakton këto rryma.

Historia e zhvillimit të ideve për fushën magnetike

Megjithëse magnetët dhe magnetizmi ishin të njohur shumë më herët, studimi i fushës magnetike filloi në vitin 1269, kur shkencëtari francez Peter Peregrine (Knight Pierre of Mericourt) shënoi fushën magnetike në sipërfaqen e një magneti sferik duke përdorur hala çeliku dhe përcaktoi se rezultati Linjat e fushës magnetike kryqëzoheshin në dy pika, të cilat ai i quajti "pole" në analogji me polet e Tokës. Gati tre shekuj më vonë, William Gilbert Colchester përdori veprën e Peter Peregrinus dhe për herë të parë deklaroi përfundimisht se vetë Toka ishte një magnet. E botuar në vitin 1600, vepra e Gilbertit "De Magnete", hodhi themelet e magnetizmit si shkencë.

Tre zbulime radhazi sfiduan këtë "bazë të magnetizmit". Së pari, në 1819, Hans Christian Oersted zbuloi se rryma elektrike krijon një fushë magnetike rreth vetes. Më pas, në 1820, André-Marie Ampère tregoi se telat paralelë që mbartin rrymë në të njëjtin drejtim tërheqin njëri-tjetrin. Më në fund, Jean-Baptiste Biot dhe Félix Savart zbuluan një ligj në 1820, të quajtur ligji Biot-Savart-Laplace, i cili parashikonte saktë fushën magnetike rreth çdo teli të gjallë.

Duke u zgjeruar në këto eksperimente, Amperi publikoi modelin e tij të suksesshëm të magnetizmit në 1825. Në të, ai tregoi ekuivalencën e rrymës elektrike në magnet dhe në vend të dipoleve të ngarkesave magnetike të modelit Poisson, ai propozoi idenë se magnetizmi shoqërohet me sythe të rrymës që rrjedhin vazhdimisht. Kjo ide shpjegoi pse ngarkesa magnetike nuk mund të izolohej. Për më tepër, Ampere nxori ligjin e quajtur pas tij, i cili, si ligji Biot-Savart-Laplace, përshkroi saktë fushën magnetike të krijuar nga rryma e drejtpërdrejtë, dhe gjithashtu prezantoi teoremën e qarkullimit të fushës magnetike. Gjithashtu në këtë punë, Amperi shpiku termin "elektrodinamikë" për të përshkruar marrëdhënien midis elektricitetit dhe magnetizmit.

Megjithëse forca e fushës magnetike të një ngarkese elektrike lëvizëse të nënkuptuar në ligjin e Amperit nuk u shpreh në mënyrë eksplicite, Hendrik Lorentz e nxori atë nga ekuacionet e Maxwell-it në 1892. Në të njëjtën kohë, teoria klasike e elektrodinamikës u përfundua në thelb.

Shekulli i njëzetë zgjeroi pikëpamjet mbi elektrodinamikën, falë shfaqjes së teorisë së relativitetit dhe mekanikës kuantike. Albert Einstein, në punimin e tij të vitit 1905, duke krijuar teorinë e tij të relativitetit, tregoi se fushat elektrike dhe magnetike janë pjesë e të njëjtit fenomen, të parë në korniza të ndryshme referimi. (Shih Magneti Lëvizës dhe Problemi i Përçuesit - një eksperiment mendimi që në fund e ndihmoi Ajnshtajnin të zhvillonte relativitetin special). Më në fund, mekanika kuantike u kombinua me elektrodinamikën për të formuar elektrodinamikën kuantike (QED).

Shiko gjithashtu

Vizualizues i filmit magnetik

Shënime

TSB. 1973, "Enciklopedia Sovjetike".
Në raste të veçanta, një fushë magnetike mund të ekzistojë në mungesë të një fushe elektrike, por në përgjithësi, një fushë magnetike është thellësisht e ndërlidhur me atë elektrike, si në mënyrë dinamike (gjenerimi i ndërsjellë i variablave nga fushat elektrike dhe magnetike të njëra-tjetrës). , dhe në kuptimin që me kalimin në një sistem të ri referimi, fusha magnetike dhe fusha elektrike shprehen përmes njëra-tjetrës, domethënë, në përgjithësi nuk mund të ndahen pa kushte.
Yavorsky B. M., Detlaf A. A. Manuali i Fizikës: Botimi 2, i rishikuar. - M.: Nauka, Redaksia kryesore e letërsisë fiziko-matematikore, 1985, - 512 f.
Në SI, induksioni magnetik matet në teslas (T), në sistemin CGS në gauss.
Ato përkojnë saktësisht në sistemin e njësive CGS, në SI ato ndryshojnë nga një koeficient konstant, i cili, natyrisht, nuk ndryshon faktin e identitetit të tyre fizik praktik.
Dallimi më i rëndësishëm dhe më i dukshëm këtu është se forca që vepron në një grimcë lëvizëse (ose në një dipol magnetik) llogaritet saktësisht përmes dhe jo përmes . Çdo metodë tjetër e matjes fizikisht e saktë dhe kuptimplotë do të bëjë të mundur edhe matjen e saktë, megjithëse për llogaritjet formale ndonjëherë rezulton të jetë më e përshtatshme - e cila, në fakt, është pika e futjes së kësaj sasie ndihmëse (përndryshe do të bëhej pa të tërësisht, duke përdorur vetëm
Megjithatë, ne duhet të kuptojmë mirë se një sërë veçorish themelore të kësaj “materie” janë thelbësisht të ndryshme nga vetitë e atij lloji të zakonshëm të “materies” që mund të përcaktohen me termin “substancë”.
Shih teoremën e Amperit.
Për një fushë uniforme, kjo shprehje jep forcë zero, pasi të gjithë derivatet janë të barabartë me zero B sipas koordinatave.
Sivukhin D.V. Kursi i fizikës së përgjithshme. - Ed. 4, stereotip. - M.: Fizmatlit; Shtëpia botuese MIPT, 2004. - T. III. Elektricitet. - 656 s. - ISBN 5-9221-0227-3; ISBN 5-89155-086-5.

Ndoshta nuk ka asnjë person që nuk ka menduar të paktën një herë se çfarë është një fushë magnetike. Gjatë gjithë historisë, ata janë përpjekur ta shpjegojnë atë me vorbulla eterike, çuditshmëri, monopole magnetike dhe shumë më tepër.

Të gjithë e dimë se magnetët përballë njëri-tjetrit me pole të ngjashme zmbrapsen, dhe ata me pole të kundërt tërhiqen. Kjo fuqi do

Ndryshojnë varësisht se sa larg janë dy pjesët nga njëra-tjetra. Rezulton se objekti që përshkruhet krijon një halo magnetike rreth vetes. Në të njëjtën kohë, kur dy fusha alternative që kanë të njëjtën frekuencë mbivendosen, kur njëra zhvendoset në hapësirë në raport me tjetrën, arrihet një efekt që zakonisht quhet "fushë magnetike rrotulluese".

Madhësia e objektit që studiohet përcaktohet nga forca me të cilën një magnet tërhiqet nga një tjetër ose nga hekuri. Prandaj, sa më i madh të jetë tërheqja, aq më e madhe është fusha. Forca mund të matet duke përdorur mjetet e zakonshme të vendosjes së një pjese të vogël hekuri në njërën anë dhe peshave nga ana tjetër, të projektuara për të balancuar metalin kundër magnetit.

Për një kuptim më të saktë të lëndës, duhet të studioni fushat:

Duke iu përgjigjur pyetjes se çfarë është një fushë magnetike, vlen të thuhet se edhe njerëzit e kanë atë. Në fund të vitit 1960, falë zhvillimit intensiv të fizikës, u krijua pajisja matëse SQUID. Veprimi i tij shpjegohet me ligjet e fenomeneve kuantike. Është një element i ndjeshëm i magnetometrave që përdoret për të studiuar fushën magnetike dhe të tilla

sasi, për shembull, si

"SQUID" filloi të përdoret shpejt për të matur fushat e krijuara nga organizmat e gjallë dhe, natyrisht, njerëzit. Kjo i dha shtysë zhvillimit të fushave të reja të kërkimit bazuar në interpretimin e informacionit të dhënë nga një pajisje e tillë. Ky drejtim quhet "biomagnetizëm".

Pse, kur përcaktohej se çfarë është një fushë magnetike, nuk u kryen më parë studime në këtë fushë? Doli se është shumë i dobët në organizma dhe matja e tij është një detyrë e vështirë fizike. Kjo është për shkak të pranisë së një sasie të madhe të zhurmës magnetike në hapësirën përreth. Prandaj, thjesht nuk është e mundur t'i përgjigjemi pyetjes se çfarë është fusha magnetike e njeriut dhe ta studiojmë atë pa përdorimin e masave të specializuara mbrojtëse.

Një "aureolë" e tillë shfaqet rreth një organizmi të gjallë për tre arsye kryesore. Së pari, falë pikave jonike që shfaqen si rezultat i aktivitetit elektrik të membranave qelizore. Së dyti, për shkak të pranisë së grimcave të vogla ferrimagnetike që aksidentalisht hyjnë ose hyjnë në trup. Së treti, kur fushat magnetike të jashtme mbivendosen, rezultati është ndjeshmëria heterogjene e organeve të ndryshme, gjë që shtrembëron sferat e mbivendosura.

Ditën e mirë, sot do ta zbuloni çfarë është një fushë magnetike dhe nga vjen.

Çdo person në planet ka mbajtur të paktën një herë magnet në dorë. Duke filluar nga magnetet e frigoriferit suvenir, apo magnetët e punës për mbledhjen e polenit të hekurit dhe shumë më tepër. Si fëmijë, ishte një lodër qesharake që ngjitej me metalin me ngjyra, por jo me metalet e tjera. Pra, cili është sekreti i magnetit dhe i tij fushë magnetike.

Çfarë është një fushë magnetike

Në cilën pikë fillon të tërheqë një magnet? Rreth çdo magneti ka një fushë magnetike, në të cilën objektet fillojnë të tërhiqen nga ajo. Madhësia e një fushe të tillë mund të ndryshojë në varësi të madhësisë së magnetit dhe vetive të tij.

Termi Wikipedia:

Fusha magnetike është një fushë force që vepron në ngarkesat elektrike lëvizëse dhe mbi trupat me moment magnetik, pavarësisht nga gjendja e lëvizjes së tyre, përbërësi magnetik i fushës elektromagnetike.

Nga vjen fusha magnetike?

Një fushë magnetike mund të krijohet nga rryma e grimcave të ngarkuara ose momentet magnetike të elektroneve në atome, si dhe momentet magnetike të grimcave të tjera, megjithëse në një masë dukshëm më të vogël.

Manifestimi i fushës magnetike

Fusha magnetike manifestohet në efektin në momentet magnetike të grimcave dhe trupave, në lëvizjen e grimcave të ngarkuara ose përcjellësve me. Forca që vepron në një grimcë të ngarkuar elektrike që lëviz në një fushë magnetike është quhet forca e Lorencit, i cili është gjithmonë i drejtuar pingul me vektorët v dhe B. Është proporcional me ngarkesën e grimcës q, komponenti i shpejtësisë v pingul me drejtimin e vektorit të fushës magnetike B dhe madhësinë e induksionit të fushës magnetike B.

Cilat objekte kanë një fushë magnetike

Ne shpesh nuk mendojmë për këtë, por shumë (nëse jo të gjitha) objektet rreth nesh janë magnet. Ne jemi mësuar me faktin se një magnet është një guralec me një forcë të theksuar tërheqëse drejt vetes, por në fakt, pothuajse gjithçka ka një forcë tërheqëse, është thjesht shumë më e ulët. Le të marrim planetin tonë, për shembull - ne nuk fluturojmë në hapësirë, megjithëse nuk mbahemi në sipërfaqe me asgjë. Fusha e Tokës është shumë më e dobët se fusha e një magneti me guralecë, kështu që ajo na mban vetëm për shkak të madhësisë së saj të madhe - nëse keni parë ndonjëherë se si njerëzit ecin në Hënë (diametri i së cilës është katër herë më i vogël), do ta kuptoni qartë. kuptoni se për çfarë po flasim. Graviteti i Tokës bazohet kryesisht në përbërësit metalikë të kores dhe bërthamës së saj - ato kanë një fushë magnetike të fuqishme. Ju mund të keni dëgjuar se pranë depozitave të mëdha të mineralit të hekurit, busullat nuk drejtohen më saktë nga veriu - kjo ndodh sepse parimi i busullës bazohet në ndërveprimin e fushave magnetike dhe minerali i hekurit tërheq gjilpërën e tij.

Përdorimi i gjerë i fushave magnetike në jetën e përditshme, në prodhim dhe në kërkimin shkencor është i njohur. Mjafton të emërtoni pajisje të tilla si gjeneratorët e rrymës alternative, motorët elektrikë, reletë, përshpejtuesit e grimcave dhe sensorë të ndryshëm. Le të hedhim një vështrim më të afërt se çfarë është një fushë magnetike dhe si formohet ajo.

Çfarë është një fushë magnetike - përkufizim

Një fushë magnetike është një fushë force që vepron në lëvizjen e grimcave të ngarkuara. Madhësia e fushës magnetike varet nga shpejtësia e ndryshimit të saj. Sipas kësaj veçorie, dallohen dy lloje të fushave magnetike: dinamike dhe gravitacionale.

Fusha magnetike gravitacionale lind vetëm pranë grimcave elementare dhe formohet në varësi të veçorive të strukturës së tyre. Burimet e një fushe magnetike dinamike janë ngarkesat elektrike lëvizëse ose trupat e ngarkuar, përcjellësit me rrymë dhe substancat e magnetizuara.

Vetitë e fushës magnetike

Shkencëtari i madh francez Andre Ampère arriti të zbulojë dy veti themelore të fushës magnetike:

Dallimi kryesor midis një fushe magnetike dhe një fushe elektrike dhe vetia kryesore e saj është se ajo është relative. Nëse merrni një trup të ngarkuar, e lini të palëvizur në një kornizë referimi dhe vendosni një gjilpërë magnetike afër, atëherë ai, si zakonisht, do të tregojë nga veriu. Kjo do të thotë, nuk do të zbulojë asnjë fushë tjetër përveç asaj të tokës. Nëse filloni ta lëvizni këtë trup të ngarkuar në lidhje me shigjetën, ai do të fillojë të rrotullohet - kjo tregon se kur trupi i ngarkuar lëviz, lind edhe një fushë magnetike, përveç asaj elektrike. Kështu, një fushë magnetike shfaqet nëse dhe vetëm nëse ka një ngarkesë lëvizëse.
Një fushë magnetike vepron në një rrymë tjetër elektrike. Pra, mund të zbulohet duke gjurmuar lëvizjen e grimcave të ngarkuara - në një fushë magnetike ato do të devijojnë, përcjellësit me rrymë do të lëvizin, korniza me rrymë do të rrotullohet, substancat e magnetizuara do të zhvendosen. Këtu duhet të kujtojmë gjilpërën e busullës magnetike, zakonisht të lyer me blu - në fund të fundit, ajo është vetëm një copë hekuri i magnetizuar. Ajo është gjithmonë e kthyer nga veriu, sepse Toka ka një fushë magnetike. I gjithë planeti ynë është një magnet i madh: në Polin e Veriut ka një rrip magnetik jugor, dhe në polin gjeografik të jugut ka një pol magnetik verior.

Përveç kësaj, vetitë e fushës magnetike përfshijnë karakteristikat e mëposhtme:

Fuqia e një fushe magnetike përshkruhet nga induksioni magnetik - kjo është një sasi vektoriale që përcakton forcën me të cilën fusha magnetike ndikon në ngarkesat lëvizëse.
Fusha magnetike mund të jetë e tipit konstant dhe të ndryshueshëm. E para krijohet nga një fushë elektrike që nuk ndryshon në kohë, induksioni i një fushe të tillë është gjithashtu konstant. E dyta gjenerohet më shpesh duke përdorur induktorë të mundësuar nga rryma alternative.
Fusha magnetike nuk mund të perceptohet nga shqisat njerëzore dhe regjistrohet vetëm nga sensorë të veçantë.

Fusha magnetike dhe karakteristikat e saj. Kur një rrymë elektrike kalon nëpër një përcjellës, a një fushë magnetike. Një fushë magnetike paraqet një nga llojet e materies. Ka energji, e cila manifestohet në formën e forcave elektromagnetike që veprojnë në ngarkesat elektrike individuale lëvizëse (elektrone dhe jone) dhe në rrjedhat e tyre, d.m.th., rryma elektrike. Nën ndikimin e forcave elektromagnetike, grimcat e ngarkuara në lëvizje devijojnë nga rruga e tyre origjinale në një drejtim pingul me fushën (Fig. 34). Formohet fusha magnetike vetëm rreth ngarkesave elektrike lëvizëse dhe veprimi i tij shtrihet edhe vetëm tek ngarkesat lëvizëse. Fushat magnetike dhe elektrike të pandashme dhe së bashku formojnë një të vetme fushë elektromagnetike. Çdo ndryshim fushe elektrikeçon në shfaqjen e një fushe magnetike dhe, anasjelltas, çdo ndryshim në fushën magnetike shoqërohet me shfaqjen e një fushe elektrike. Fusha elektromagnetike përhapet me shpejtësinë e dritës, pra 300.000 km/s.

Paraqitja grafike e fushës magnetike. Grafikisht, fusha magnetike përfaqësohet nga vija magnetike të forcës, të cilat vizatohen në mënyrë që drejtimi i vijës së fushës në çdo pikë të fushës të përputhet me drejtimin e forcave të fushës; Linjat e fushës magnetike janë gjithmonë të vazhdueshme dhe të mbyllura. Drejtimi i fushës magnetike në çdo pikë mund të përcaktohet duke përdorur një gjilpërë magnetike. Poli verior i shigjetës është gjithmonë i vendosur në drejtim të forcave fushore. Fundi i një magneti të përhershëm, nga i cili dalin linjat e fushës (Fig. 35, a), konsiderohet të jetë poli verior, dhe skaji i kundërt, në të cilin hyjnë linjat e fushës, është poli jugor (vijat e fushës që kalojnë brenda magnetit nuk tregohen). Shpërndarja e vijave të fushës ndërmjet poleve të një magneti të sheshtë mund të zbulohet duke përdorur tallash çeliku të spërkatura në një fletë letre të vendosur mbi shtylla (Fig. 35, b). Fusha magnetike në hendekun e ajrit ndërmjet dy poleve paralele të kundërta të një magneti të përhershëm karakterizohet nga një shpërndarje uniforme e linjave të forcës magnetike (Fig. 36) (vijat e fushës që kalojnë brenda magnetit nuk tregohen).

Oriz. 37. Fluksi magnetik që depërton në spiralen në pozicionet e saj pingule (a) dhe të pjerrëta (b) në lidhje me drejtimin e vijave të fushës magnetike.

Për një paraqitje më vizuale të fushës magnetike, linjat e fushës vendosen më rrallë ose më të dendura. Në ato vende ku fusha magnetike është më e fortë, linjat e fushës ndodhen më afër njëra-tjetrës, dhe në vendet ku është më e dobët, ato janë më larg. Linjat e forcës nuk kryqëzohen askund.

Në shumë raste, është e përshtatshme të konsiderohen linjat magnetike të forcës si disa fije të shtrira elastike që tentojnë të tkurren dhe gjithashtu zmbrapsin njëra-tjetrën (kanë shtytje të ndërsjellë anësore). Ky koncept mekanik i linjave të forcës bën të mundur shpjegimin e qartë të shfaqjes së forcave elektromagnetike gjatë bashkëveprimit të një fushe magnetike dhe një përcjellësi me rrymën, si dhe dy fusha magnetike.

Karakteristikat kryesore të një fushe magnetike janë induksioni magnetik, fluksi magnetik, përshkueshmëria magnetike dhe forca e fushës magnetike.

Induksioni magnetik dhe fluksi magnetik. Intensiteti i fushës magnetike, pra aftësia e saj për të prodhuar punë, përcaktohet nga një sasi e quajtur induksion magnetik. Sa më e fortë të jetë fusha magnetike e krijuar nga një magnet i përhershëm ose elektromagnet, aq më i madh është induksioni që ajo ka. Induksioni magnetik B mund të karakterizohet nga dendësia e linjave të fushës magnetike, d.m.th., numri i linjave të fushës që kalojnë nëpër një sipërfaqe prej 1 m 2 ose 1 cm 2 të vendosura pingul me fushën magnetike. Ka fusha magnetike homogjene dhe johomogjene. Në një fushë magnetike uniforme, induksioni magnetik në çdo pikë të fushës ka të njëjtën vlerë dhe drejtim. Fusha në hendekun e ajrit ndërmjet poleve të kundërta të një magneti ose elektromagneti (shih Fig. 36) mund të konsiderohet homogjene në një farë distance nga skajet e tij. Fluksi magnetik Ф që kalon nëpër çdo sipërfaqe përcaktohet nga numri i përgjithshëm i linjave magnetike të forcës që depërtojnë këtë sipërfaqe, për shembull spiralja 1 (Fig. 37, a), pra, në një fushë magnetike uniforme

F = BS (40)

ku S është zona e prerjes tërthore të sipërfaqes nëpër të cilën kalojnë linjat e fushës magnetike. Nga kjo rrjedh se në një fushë të tillë induksioni magnetik është i barabartë me fluksin e ndarë me zonën e prerjes kryq S:

B = F/S (41)

Nëse ndonjë sipërfaqe është e vendosur në mënyrë të pjerrët në lidhje me drejtimin e vijave të fushës magnetike (Fig. 37, b), atëherë fluksi që depërton në të do të jetë më i vogël se nëse është pingul me pozicionin e tij, d.m.th. Ф 2 do të jetë më i vogël se Ф 1 .

Në sistemin SI të njësive, fluksi magnetik matet në webers (Wb), kjo njësi ka dimensionin V*s (volt-sekondë). Induksioni magnetik në njësitë SI matet në teslas (T); 1 T = 1 Wb/m2.

Përshkueshmëria magnetike. Induksioni magnetik varet jo vetëm nga forca e rrymës që kalon përmes një përcjellësi të drejtë ose spirale, por edhe nga vetitë e mediumit në të cilin krijohet fusha magnetike. Sasia që karakterizon vetitë magnetike të një mediumi është përshkueshmëria absolute magnetike? A. Njësia e saj e matjes është henri për metër (1 H/m = 1 Ohm*s/m).
Në një mjedis me përshkueshmëri më të madhe magnetike, një rrymë elektrike me një forcë të caktuar krijon një fushë magnetike me induksion më të madh. Është vërtetuar se përshkueshmëria magnetike e ajrit dhe e të gjitha substancave, me përjashtim të materialeve ferromagnetike (shih § 18), ka afërsisht të njëjtën vlerë si përshkueshmëria magnetike e vakumit. Përshkueshmëria absolute magnetike e një vakumi quhet konstante magnetike, ? o = 4?*10 -7 H/m. Përshkueshmëria magnetike e materialeve feromagnetike është mijëra dhe madje dhjetëra mijëra herë më e madhe se përshkueshmëria magnetike e substancave joferromagnetike. Raporti i përshkueshmërisë magnetike? dhe ndonjë substancë ndaj përshkueshmërisë magnetike të vakumit? o quhet përshkueshmëri relative magnetike:

? = ? A /? O (42)

Forca e fushës magnetike. Intensiteti Dhe nuk varet nga vetitë magnetike të mediumit, por merr parasysh ndikimin e forcës aktuale dhe formën e përcjellësve në intensitetin e fushës magnetike në një pikë të caktuar në hapësirë. Induksioni magnetik dhe tensioni lidhen nga relacioni

H = B/? a = B/(?? o) (43)

Rrjedhimisht, në një mjedis me përshkueshmëri magnetike konstante, induksioni i fushës magnetike është proporcional me forcën e saj.
Forca e fushës magnetike matet në amper për metër (A/m) ose amper për centimetër (A/cm).