Magnetski fenomeni. Magnetski fenomeni u prirodi

Magnetska interakcija objekata jedan je od temeljnih procesa koji vode sve u svemiru. Njegove vidljive manifestacije su magnetski fenomeni. Među njima možemo imenovati aurora borealis,

magnetizam

Magnetski fenomeni i svojstva kolektivno se nazivaju magnetizam. Njihovo postojanje bilo je dugo poznato. Pretpostavlja se da su već prije četiri tisuće godina Kinezi koristili ovo znanje kako bi stvorili kompas i plovidbu u izletima na moru. Za provođenje pokusa i ozbiljno proučavanje fizičkog magnetskog fenomena započelo je tek u XIX stoljeću. Jedan od prvih istraživača na ovom području je Hans Oersted.

Magnetske pojave mogu se pojaviti kako u Kozmosu tako i na Zemlji i manifestiraju se samo unutar magnetskih polja. Takva polja proizlaze iz električnih naboja. Kad su napuni stacionarni, oko njih se stvara električno polje. Kad se kreću - magnetsko polje.

To jest, fenomen magnetskog polja nastaje s pojavom električne struje ili izmjeničnog električnog polja. Ovo je područje prostora u kojem djeluje sila na magnetima i magnetskim vodičima. Ima svoj smjer i smanjuje se dok se odmakne od izvora - dirigent.

magneti

Tijelo oko koje se magnetsko polje, zove se magnet. Najmanji od njih je elektron. Atrakcija magneta - najpoznatija prirodna magnetska pojava: ako ste stavili dva magneta zajedno, oni će biti ili privlači ili odbija. To je sve o njihovu položaju u odnosu na svaki drugi. Svaki magnet ima dva pola: sjever i jug.

Polovi istog imena odbijaju, a za razliku od polova, naprotiv, privući. Ako ga smanjite na dva, sjeverni i južni polovi neće se odvojiti. Kao rezultat toga, dobit ćemo dva magneta, od kojih će svaki imati i dva pola.

Postoji niz materijala koji magnetska svojstva. To uključuje željezo, kobalt, nikal, čelik itd. Među njima su tekućine, legure, kemijski spojevi. Ako se magnetski materijali drže blizu magneta, oni će i sami postati.

Takve tvari poput čistog željeza, lako stječu sličnu imovinu, ali se i brzo oprostite od nje. Drugi (na primjer, čelik) magnetizirani su dulje, ali dugo zadržavaju učinak.

magnetizacija

Utvrdili smo iznad toga da se pojavljuje magnetsko polje kada se kreću čestice napunjene. Ali kakav pokret može biti, na primjer, u komadu željeza koji se visi na hladnjak? Sve tvari se sastoje od atoma u kojima se nalaze pokretne čestice.

Svaki atom ima svoje magnetsko polje. No, u nekim materijalima ova su polja kaotično usmjerena u različitim smjerovima. Zbog toga se oko njih ne stvara jedno veliko polje. Takve tvari se ne mogu magnetizirati.

U drugim materijalima (željezo, kobalt, nikal, čelične) atomi mogu biti ugrađeni tako da će svi biti u istom smjeru. Kao rezultat toga, oko njih nastaje zajedničko magnetsko polje i tijelo je magnetizirano.

Ispada, magnetizacija tijela je redoslijed polja svojih atoma. Da bi prekršio ovu naredbu, pogodio ga je dovoljno teško, na primjer, čekićem. Polja atoma počet će kaotično kretanje i izgubit će magnetska svojstva. Isto se događa ako se materijal grije.

Magnetna indukcija

Magnetske pojave povezane su s pokretnim nabojima. Dakle, oko vodiča s električnom strujom, neizbježno će se pojaviti magnetsko polje. Ali može li biti obratno? Ovo pitanje jednom je pitao engleski fizičar Michael Faraday i otkrio fenomen magnetske indukcije.

Zaključio je da konstantno polje ne može uzrokovati električnu struju, ali izmjenična struja može. Struja nastaje u zatvorenoj petlji magnetskog polja i naziva se indukcija. Sila elektromotora u ovom slučaju varira u odnosu na promjenu brzine polja koja prolazi kroz krug.

Otkriće Faradaja bilo je pravi proboj i donio veliku korist proizvođačima elektrotehnike. Zahvaljujući njemu, postalo je moguće primiti struju od mehaničke energije. Zakon, koji je zaključio znanstvenik, primijenjen je i primijenjen u uređaju elektromotora, raznih generatora, transformatora itd.

Zemljino magnetsko polje

Jupiter, Neptun, Saturn i Uran imaju magnetsko polje. Naš planet nije iznimka. U običnom životu gotovo ga ne primijetimo. Nije opipljiva, nema okusa ili mirisa. Ali s njim su magnetski fenomeni povezani u prirodi. Kao što su polarna svjetla, magnetske oluje ili magnetorecepcija kod životinja.

Zapravo, Zemlja je ogroman, ali ne i jak magnet, koji ima dva pola koja se ne podudaraju s geografskom. Magnetske linije izlaze iz Južnog pola planeta i ulaze u Sjeverni pol. To znači da (Južni pol je navedeno zašto je Zapad u plavom - S, a crvena pokazuju sjeverni pol - N) je zapravo južni pol Zemlje je Sjeverni pol magneta.

Magnetsko polje se proteže stotinama kilometara od površine planeta. Ona služi kao nevidljiva kupola koja odražava moćno galaktičko i sunčevo zračenje. Tijekom sudara čestica zračenja s Zemljinom školjkom nastaju mnogi magnetski fenomeni. Pogledajmo najpoznatije od njih.

Magnetne oluje

Sunce ima snažan utjecaj na naš planet. To nam ne daje samo toplinu i svjetlost, nego izaziva i neugodne magnetske fenomene poput oluja. Njihov izgled povezan je s povećanjem solarne aktivnosti i procesa koji se javljaju unutar ove zvijezde.

Zemlja stalno doživljava utjecaj protoka ioniziranih čestica iz Sunca. Pomiču se brzinom od 300-1200 km / s i karakteriziraju se kao solarni vjetar. No s vremena na vrijeme na zvijezdi dolazi iznenadna emisija velikog broja tih čestica. Oni djeluju na zemlju ljuske kao trzaji i uzrokuju magnetsko polje oscilirati.

Takva oluja obično traje do tri dana. U ovom trenutku neki stanovnici našeg planeta doživljavaju slabost. Oscilacije ljuske odražavaju nas glavobolje, povećani pritisak i slabost. Za cijeli život osoba doživljava prosječno 2.000 oluja.

Sjeverne svjetiljke

Tu su i ugodniji magnetski fenomeni u prirodi - sjeverna svjetla ili Aurora. To se manifestira kao skyglow s brzo mijenja boje i javlja se uglavnom na visokim geografskim širinama (67-70 °). S jakom aktivnošću sunca, svjetlina se promatra ispod.

Oko 64 km iznad polova napunjene sunčeve čestice susreću se s udaljenim granicama magnetskog polja. Ovdje su neke od njih su poslani magnetskih polova Zemlje, gdje su u interakciji s atmosferskim plinovima, i zašto je svjetlost.

Spektar luminescencije ovisi o sastavu zraka i njegovom rijetkostu. Crveno svjetlo se događa na nadmorskoj visini od 150 do 400 kilometara. Plave i zelene nijanse povezane su s velikim sadržajem kisika i dušika. Nastaju na nadmorskoj visini od 100 kilometara.

magnetoreception

Osnovna znanost koja proučava magnetske fenomene je fizika. Međutim, neki od njih mogu također utjecati na biologiju. Na primjer, magnetosenzitivnost živih organizama je sposobnost prepoznavanja Zemljinog magnetskog polja.

Ovaj jedinstveni dar posjeduju mnoge životinje, osobito migratorne vrste. Sposobnost magnetoreception naći u šišmiša, golubova, kornjače, mačke, srne, neke bakterije i tako dalje. D. To pomaže životinjama navigaciju prostor i pronaći svoje domove, što dalje od nje za nekoliko desetaka kilometara.

Ako osoba koristi kompas za orijentaciju, onda životinje koriste sasvim prirodne alate. Znanstvenici ne mogu točno odrediti kako i zašto djeluje magnetorecepcija. No, poznato je da golubovi su u stanju pronaći svoju kuću, čak i ako su oduzeti od nje stotinama kilometara, zatvaranje na istoj ptici u potpuno mračnoj kutiji. Kornjače naći svoje mjesto rođenja čak i godina kasnije.

Zahvaljujući svojim „supersile” životinje predvidjeti vulkanske erupcije, potresi, oluje i drugih nesreća. One slabo osjete vibracije u magnetskom polju, što povećava sposobnost samoodržanja.