Магнитные явления. Магнитные явления в природе. Намагничивание стальной спицы признаки явления
Каминский А.М. Оригинальные качественные задачи. Магнетизм
Каминский А.М. Оригинальные качественные задачи. Магнетизм // Фiзiка: праблемы выкладання. – 1999. – № 4. – С. 44-46.
1. Почему долларовая купюра в неоднородном магнитном поле отклоняется к одному из полюсов?
Краска долларовой купюры содержит соли железа.
2. Если поднести к плотницкому уровню магнит, то пузырек сдвинется. В какую сторону сдвинется пузырек и почему?
Уровень заполнен диамагнитной жидкостью, которая создает собственное магнитное поле противоположного направления, и она выталкивается из внешнего поля. Поэтому пузырек приближается к магниту.
3. Каким образом близко летящий самолет влияет на работу телевизора?
Сигнал, отраженный от самолета, попадает в телевизор чуть позже, чем прямой сигнал. На экране появляется изображение от прямого сигнала, а чуть правее – слабое изображение отраженного сигнала.
4. Имеются две одинаковые стальные спицы, из которых одна намагничена. Как узнать, какая из спиц намагничена, не пользуясь ничем, кроме самих спиц?
Одну из спиц поднести к середине другой.
5. Шарик из мягкого железа был помещен в слабое магнитное поле, а затем в сильное. При этом во втором случае на него действовала меньшая сила, чем в первом. Почему?
На шарике в магнитном поле образуются два полюса. В однородном поле равнодействующая сил равна нулю. Сильное поле близко к однородному, а слабое – более неоднородное. Поэтому в слабом магнитном поле равнодействующая сил больше, чем в сильном.
6. При сближении двух отталкивающихся магнитов возрастает потенциальная энергия системы. А куда исчезает энергия, расходуемая при сближении двух проводников с токами противоположных направлений?
При сближении этих проводников в контурах, которые они образуют со своими источниками тока, возникают индукционные токи, которые, по правилу Ленца, имеют то же направление, что и токи, создаваемые источниками тока. Увеличение тока приводит к большому выделению джоулевой теплоты.
7. Как с помощью телевизора определить полюса подковообразного немаркированного магнита?
К кинескопу, с телевизионной сеткой на экране, подносим магнит. Применяем правило левой руки: вытянутые пальцы левой руки должны быть направлены в экран, а большой палец – по направлению смещения центральной точки. Магнитные линии выходят из северного полюса магнита.
8. На нитке висит гвоздь и недалеко установлен магнит. Как, не касаясь ни гвоздя, ни магнита, привести гвоздь в движение (колебаться).
Нужно взять кусок жести и помещать его попеременно то между полюсом магнита и гвоздем, то над ними. Жесть представляет собой магнитный экран. Гвоздь начинает раскачиваться.
9. Можно ли считать индуктивность соленоида с железным сердечником постоянной величиной?
Индуктивность зависит от магнитной проницаемости сердечника, которая при различной силе тока одинакова.
10. Можно ли транспортировать раскаленные стальные болванки в цехе металлургического завода с помощью электромагнитного крана?
Можно, если их температура ниже точки Кюри (753 °С). В противном случае они потеряют свои ферромагнитные свойства и применять электромагниты нельзя.
11. В проводнике течет пульсирующий ток. Предложите способ разделения постоянной и переменной составляющих этого тока.
Если в цепь включить участок, состоящий из двух параллельных ветвей, из которых одна содержит катушку с большим индуктивным сопротивлением, а вторая – конденсатор большой емкости, то в индуктивной ветви будет течь постоянный, а в емкостной – переменный ток.
www.alsak.ru
Стальная спица - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Стальная спица
Cтраница 1
Стальная спица помещена внутри двух поставленных рядом и соединенных последовательно катушек и намагничивается то-ком, проходящим по этим катушкам. [2]
Стальная спица помещена внутри двух поставленных рядом и соединенных последовательно катушек и намагничивается током, проходящим по этим катушкам. [4]
Имеется намагниченная стальная спица, у концов которой удерживаются приложенные к ним небольшие одинаковые гвозди. Если один из концов спицы накалить добела ( примерно до середины) и затем охладить, то подвергшийся нагреванию конец не удерживает гвоздя, в то время как другой конец удерживает. [5]
На тонкую стальную спицу ( можно взять вязальную) наматывается 2 - 2 5 м провода ПЭЛ-015. В цепь включается батарейка для карманного фонарика. Когда по виткам обмотки потечет электрический ток, спица намагнитится. А ее тонкий кончик проникает в любую щель. [6]
На тонкую стальную спицу надет шарик. Противоположный конец спицы неподвижно закреплен. Показать, что если масса спицы пренебрежимо мала по сравнению с массой шарика, то период малых колебаний, возникающих при отклонении шарика в сторону, пропорционален расстоянию / между шариком и точкой закрепления спицы. [7]
На тонкую стальную спицу надет шарик. Противоположный конец спицы неподвижно закреплен. [8]
Имеются две одинаковые стальные спицы, из которых одна намагничена. Как узнать, какая из спиц намагничена, не пользуясь ничем, кроме самих спиц. [9]
Электродом 6 служит стальная спица, а средний графитовый электрод 4 заземлен. [11]
Шарику массой т, надетому на тонкую стальную спицу, масса которой пренебрежимо мала по сравнению с т, сообщена продольная скорость в направлении к точке закрепления спицы, а также скорость в перпендикулярном направлении. Предполагая, что за период колебания шарика его смещение вдоль спицы мало по сравнению с ее длиной, и пренебрегая трением, определить характер последующего движения шарика. [12]
Шарику массы т, надетому на тонкую стальную спицу, масса которой пренебрежимо мала по сравнению с т, сообщена продольная скорость в направлении к точке закрепления спицы, а также скорость в перпендикулярном направлении. Предполагая, что за период колебания шарика его смещение вдоль спицы мало по сравнению с ее длиной. [13]
В более сложных их делают с железными и стальными спицами прямоугольного или круглого поперечного сечения, расположенными в один или два ряда и залитыми концами в чугунные ступицы. Спицы приклепываются к ободьям перед их заливкой в ступицу, что при остывании вызывает в них настолько большие напряжения, что иногда разрываются заклепки. В предупреждение этого спицам придается изогнутая форма ( фиг. [14]
До начала обмотки устанавливают в пазах статора стальные спицы соответственно диаметру и количеству проводов обмотки, размещаемых в его пазах. Процесс намотки состоит из операций протяжки провода через гильзы, вложенные в пазы, предварительно очищенные от грязи и остатков старой изоляции, и укладки провода в пазах и лобовых частях. Намотку начинают обычно - со стороны, где будут соединяться катушки, и ведут в такой последовательности. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
Что такое МАГНЕТИЗМ - Большая Медицинская Энциклопедия
МАГНЕТИЗМ, свойство некоторых минералов и металлов притягивать к себе кусочки железа или стали. Пространство, где проявляются магнитные силы притяжения или отталкивания, называется магнитным полем. Фарадей (Faraday) показал, что магнитные свойства принадлежат не только железу и стали, но вообще говоря всем телам. Однако интенсивность магнитных явлений приданном магнитном поле весьма различна и зависит в первую очередь от вещества. Она велика для небольшой группы веществ (железо и сталь, никель, кобальт, некоторые сплавы) и весьма мала почти для всех остальных.—Кусок мягкого железа, помещенный в магнитном поле, сам приобретает магнитные свойства, или, как говорят, намагничивается. По выключении магнитного поля мягкое железо теряет эти свойства, размагничивается. Напротив, сталь и по удаленци магнитного поля сохраняет раз приобретенные магнитные свойства. Поэтому именно из стали изготовляются всем известные подковообразные или прямые постоянные магниты. Опустив постоянный магнит в железные опилки, мы обнаруживаем, что опилки притягиваются к различным частям его с неодинаковой силой. Больше всего притягивается их у концов магнита, тогда как в середине опилки почти не притягиваются. Отсюда следует, что магнитные свойства гл. обр. сосредоточены у концов магнита, называемых полюсами. Если взять магнитную стрелку, могущую свободно вращаться около вертикальн. оси, т.е. подпертую например на острее, то она как известно устанавливается в направлении север— юг. Тот полюс магнитной стрелки, который обращен к северу, называется северным, а другой—южным. Исследуя взаимодействие магнитной стрелки с каким-либо др. магнитом, мы находим, что одноименные полюса отталкиваются, а разноименные притягиваются. При этом сила взаимодействия подчиняется закону Кулона, т. е. убывает обратно пропорционально квадрату 'расстояния между полюсами. Характерная особенность магнетизма, отличающая магнитные массы от электрич., состоит в том, что невозможно получить изолированно М. одного знака: оба полюса всегда появляются одновременно и не могут быть разделены. Если разломать посередине намагниченную стальную спицу, то получающиеся два куска будут самостоятельными магнитами с обоими полюсами каждый; то же получится, на какие бы мелкие кусочки мы ни разломали спицу. Этот факт имеет основное значение для всякой теории М. До сих пор мы говорили исключительно о М. железа и стали. При исследовании магнитных свойств других веществ обнаруживается, что они не только значительно менее резко выражены, но кроме то го в отношении магнитных свойств все вещества разделяются на два класса: вещества парамагнитные и диамагнитные.— Стерженек любого вещества, помещенный в магнитное поле, поляризуется особенным образом и под влиянием возникающих при этой поляризации сил устанавливается своим наибольшим измерением либо по направлению поля (парамагнитные вещества) либо перпендикулярно к нему (д и а-магнитные вещества). Силы, перемещающие стерженек, возникают как бы в результате взаимодействия с магнитным полем двух равных по величине и противоположных по знаку магнитных масс, появляющихся вследствие поляризации на концах стерженька. При этом оказывается, что парамагнитные вещества в магнитном поле намагничиваются так, что вблизи от возбуждающего полюса магнита появляется М. противоположного знака, тогда как в диамагнитных веществах появляется М. того же знака. Невозможность получения свободных магнитных масс привела исторически к идее о диполярности основных носителей магнитных свойств, получивших название элементарных магнитов (Weber). В диа- и парамагнитных телах такими элементарными магнитами являются атомы и молекулы. После открытия магнитных сил тока Ампером была сделана попытка объяснения магнитных свойств молекул при помощи окружающих их постоянных «молекулярных токов». С современной точки зрения каждая электронная орбита атома с вращающимся на ней электроном является таким молекулярным Амперовым током. Практически наибольший интерес представляет т. н. ферромагнетизм, явление огромной способности к намагничиванию при малых намагничивающих полях, проявляемое железом, кобальтом и никелем, их сплавами, а также сплавами некоторых неферромагнитных металлов. Характерная особенность ферромагнитных веществ состоит в том, что их магнитные свойства, измеряемые т. н. «магнитной проницаемостью», существенно зависят от напряженности возбуждающего магнитного поля. При этом интенсивность намагничивания («магнитная индукция») первоначально возрастает вместе с напряженностью намагничивающего поля, но затем приобретает некоторое постоянное значение, свидетельствующее о появлении магнитного насыщения. Ферромагнитные свойства этих металлов и сплавов изменяются в зависимости от t° и выше нек-рой определенной для данного вещества t° (т. н. точка Кюри) исчезают совершенно. Большинство ферромагнитных тел обладает т. н. гистерезисом (см.). Теория ферромагнетизма разработана весьма мало. Юлнг пыталсядать объяснение этого явления. Он полагал, что в ферромагнитном веществе значительные группы элементарных магнитиков располагаются упорядоченно благодаря взаимодействию своих магнитных полей. Внешнее поле сначала отклоняет их от этого положения равновесия упруго, а затем при нек-ром значении поля происходит переопрокидывание целой системы магнитиков в новое положение равновесия. Так, Юинг объясняет между прочим явление гистерезиса. Вейс, исходя из теоретических соображений, пришел к выводу, что в ферромагнитных телах ниже точки Кюри должно иметь место самопроизвольное, т. е. возникающее даже в отсутствие внешнего поля намагничивание. На опыте это предположение проверить не удалось. Многие факты указывают на тесную связь ферромагнетизма о кристаллическим строением. Всякое изменение правильности кристаллической решотки, вызванное посторонними примесями, тепловой обработкой или даже механической деформацией, сильно сказывается на ферромагнитных свойствах вещества. Что касается первичных носителей магнитных свойств, то раньше считали таковыми ионы, образующие кристаллическую решотку. В наст, время начинают думать, что магнитные свойства связаны со свободными электронами металлической проводимости.—Железный или стальной стержень , помещенный внутри проволочной спирали, по к-рой проходит постоянный электрический ток, намагничивается ц становится электромагнитом, приобретая свойство притягивать железные тела. Это обстоятельство широко используется в ряде физиол. и электромед. приборов (молоточек Кефа, прерыватель с переменным числом прерываний, тетаномотор, измерительн. приборы и т. п.). Массивный железный стержень или пучок железных проволок внутри первичной катушки индуктория усиливает его действие. Лит.: Введенский Б. и ЛандсбергГ., Современное учение о магнетизме, М.—Л., 1929; Стон ер Э., Магнетизм, М.—Л., 1931; Хволь-с о н О., Kvpc физики, т. IV, гл. VIII, Берлин, 1923. Смотрите также:- МАГНИЙ, Magnesium,хим. элемент,симв. Mg, серебристо-белый металл, принадлежащий к группе щелочноземельных металлов; порядковый номер 12. Ат. в. 24,32; уд. вес 1,75. При сгорании на воздухе образует белый порошок окиси магния или ...
- МАГНУС Роберт (Robert Magnus, 1873— 1927), крупнейший исследователь последнего времени в области изучения центральной нервной системы. Биография М. крайне бедна событиями. Еврей по национальности, он родился в Германии. По окончании ун-та ...
- МАГНУС-КЛЕЙНА РЕФЛЕКСЫ (Magnus, de Kleijn) тонические рефлексы, согласующие постановку туловища и конечностей с положением головы. Работы Магнуса и его сотрудников, гл. обр. Клейна, показали, что в стволовой части головн. мозга расположена сложная ...
- МАДСЕН Торвальд (Thorvald Madsen,po;j,. в 1870 году), известный датский бактериолог. Окончил юридический и медицинский факультеты, последний в Копенгагене в 1893 г. С 1902 г. состоит директором датского гос. сывороточного ин-та, а ...
- МАЖАНДИ Франсуа (Francois Magen-die, 1783—1855), известный франц. физиолог. Родился в Бордо, в семье хирурга. По окончании ун-та в Париже посвятил себя научной работе, организовав частную опытную лабораторию; состоял членом Мед. академии ...
bigmeden.ru
Что такое Магнетизм - Большая Медицинская Энциклопедия
МАГНЕТИЗМ, свойство некоторых минералов и металлов притягивать к себе кусочки железа или стали. Пространство, где проявляются магнитные силы притяжения или отталкивания, называется магнитным полем. Фарадей (Faraday) показал, что магнитные свойства принадлежат не только железу и стали, но вообще говоря всем телам. Однако интенсивность магнитных явлений приданном магнитном поле весьма различна и зависит в первую очередь от вещества. Она велика для небольшой группы веществ (железо и сталь, никель, кобальт, некоторые сплавы) и весьма мала почти для всех остальных.—Кусок мягкого железа, помещенный в магнитном поле, сам приобретает магнитные свойства, или, как говорят, намагничивается. По выключении магнитного поля мягкое железо теряет эти свойства, размагничивается. Напротив, сталь и по удаленци магнитного поля сохраняет раз приобретенные магнитные свойства. Поэтому именно из стали изготовляются всем известные подковообразные или прямые постоянные магниты. Опустив постоянный магнит в железные опилки, мы обнаруживаем, что опилки притягиваются к различным частям его с неодинаковой силой. Больше всего притягивается их у концов магнита, тогда как в середине опилки почти не притягиваются. Отсюда следует, что магнитные свойства гл. обр. сосредоточены у концов магнита, называемых полюсами. Если взять магнитную стрелку, могущую свободно вращаться около вертикальн. оси, т.е. подпертую например на острее, то она как известно устанавливается в направлении север— юг. Тот полюс магнитной стрелки, который обращен к северу, называется северным, а другой—южным. Исследуя взаимодействие магнитной стрелки с каким-либо др. магнитом, мы находим, что одноименные полюса отталкиваются, а разноименные притягиваются. При этом сила взаимодействия подчиняется закону Кулона, т. е. убывает обратно пропорционально квадрату 'расстояния между полюсами. Характерная особенность магнетизма, отличающая магнитные массы от электрич., состоит в том, что невозможно получить изолированно М. одного знака: оба полюса всегда появляются одновременно и не могут быть разделены. Если разломать посередине намагниченную стальную спицу, то получающиеся два куска будут самостоятельными магнитами с обоими полюсами каждый; то же получится, на какие бы мелкие кусочки мы ни разломали спицу. Этот факт имеет основное значение для всякой теории М. До сих пор мы говорили исключительно о М. железа и стали. При исследовании магнитных свойств других веществ обнаруживается, что они не только значительно менее резко выражены, но кроме то го в отношении магнитных свойств все вещества разделяются на два класса: вещества парамагнитные и диамагнитные.— Стерженек любого вещества, помещенный в магнитное поле, поляризуется особенным образом и под влиянием возникающих при этой поляризации сил устанавливается своим наибольшим измерением либо по направлению поля (парамагнитные вещества) либо перпендикулярно к нему (д и а-магнитные вещества). Силы, перемещающие стерженек, возникают как бы в результате взаимодействия с магнитным полем двух равных по величине и противоположных по знаку магнитных масс, появляющихся вследствие поляризации на концах стерженька. При этом оказывается, что парамагнитные вещества в магнитном поле намагничиваются так, что вблизи от возбуждающего полюса магнита появляется М. противоположного знака, тогда как в диамагнитных веществах появляется М. того же знака. Невозможность получения свободных магнитных масс привела исторически к идее о диполярности основных носителей магнитных свойств, получивших название элементарных магнитов (Weber). В диа- и парамагнитных телах такими элементарными магнитами являются атомы и молекулы. После открытия магнитных сил тока Ампером была сделана попытка объяснения магнитных свойств молекул при помощи окружающих их постоянных «молекулярных токов». С современной точки зрения каждая электронная орбита атома с вращающимся на ней электроном является таким молекулярным Амперовым током. Практически наибольший интерес представляет т. н. ферромагнетизм, явление огромной способности к намагничиванию при малых намагничивающих полях, проявляемое железом, кобальтом и никелем, их сплавами, а также сплавами некоторых неферромагнитных металлов. Характерная особенность ферромагнитных веществ состоит в том, что их магнитные свойства, измеряемые т. н. «магнитной проницаемостью», существенно зависят от напряженности возбуждающего магнитного поля. При этом интенсивность намагничивания («магнитная индукция») первоначально возрастает вместе с напряженностью намагничивающего поля, но затем приобретает некоторое постоянное значение, свидетельствующее о появлении магнитного насыщения. Ферромагнитные свойства этих металлов и сплавов изменяются в зависимости от t° и выше нек-рой определенной для данного вещества t° (т. н. точка Кюри) исчезают совершенно. Большинство ферромагнитных тел обладает т. н. гистерезисом (см.). Теория ферромагнетизма разработана весьма мало. Юлнг пыталсядать объяснение этого явления. Он полагал, что в ферромагнитном веществе значительные группы элементарных магнитиков располагаются упорядоченно благодаря взаимодействию своих магнитных полей. Внешнее поле сначала отклоняет их от этого положения равновесия упруго, а затем при нек-ром значении поля происходит переопрокидывание целой системы магнитиков в новое положение равновесия. Так, Юинг объясняет между прочим явление гистерезиса. Вейс, исходя из теоретических соображений, пришел к выводу, что в ферромагнитных телах ниже точки Кюри должно иметь место самопроизвольное, т. е. возникающее даже в отсутствие внешнего поля намагничивание. На опыте это предположение проверить не удалось. Многие факты указывают на тесную связь ферромагнетизма о кристаллическим строением. Всякое изменение правильности кристаллической решотки, вызванное посторонними примесями, тепловой обработкой или даже механической деформацией, сильно сказывается на ферромагнитных свойствах вещества. Что касается первичных носителей магнитных свойств, то раньше считали таковыми ионы, образующие кристаллическую решотку. В наст, время начинают думать, что магнитные свойства связаны со свободными электронами металлической проводимости.—Железный или стальной стержень , помещенный внутри проволочной спирали, по к-рой проходит постоянный электрический ток, намагничивается ц становится электромагнитом, приобретая свойство притягивать железные тела. Это обстоятельство широко используется в ряде физиол. и электромед. приборов (молоточек Кефа, прерыватель с переменным числом прерываний, тетаномотор, измерительн. приборы и т. п.). Массивный железный стержень или пучок железных проволок внутри первичной катушки индуктория усиливает его действие. Лит.: Введенский Б. и ЛандсбергГ., Современное учение о магнетизме, М.—Л., 1929; Стон ер Э., Магнетизм, М.—Л., 1931; Хволь-с о н О., Kvpc физики, т. IV, гл. VIII, Берлин, 1923.| Смотрите также: |
|
medwiki.org.ua
Кто первым открыл явления электромагнитной индукции? НЕ фарадей!!!!
Действительно, «открытие явления электромагнитной индукции» приписывают Фарадею, именно, приписывают …!!! На самом деле М. Фарадей (29 августа 1831 г. ) открыл явления «МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИНДУКЦИИ» и «ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ВЗАИМОИНДУКЦИИ» (в современной терминологии) . Это же явление ещё раньше было обнаружено Джозефом Генри (также в виде «магнитоэлектрического [!!!] явления») , но не было своевременно опубликовано, ввиду неполной ясности сущности явления. КРАТКАЯ ПРЕДЫСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ -- XVI - XVII Век. Наблюдение фактов намагничивания «железа» (железных предметов) и размагничивания (или перемагничивания) магнитной стрелки компаса при ударах молнии. -- 1751 г. В. Франклин. Опыты «намагничения игл электричеством» или перемагничивания стальных игл «электрической искрой» от «первичного проводника» , источника статического электричества (электростатической машины, лейденской банки) . [Вениамин Франклин, Опыты и наблюдения над электричеством. – М. : Изд-во АН СССР, 1956] -- 1758 г. Джамбаттиста Беккариа (G. Beccaria), профессор Туринского университета. Повторение опытов Франклина 1751 г. с намагничиванием и изменением полярности железной проволоки посредством электростатического разряда и выдвижение гипотезы – «…не обусловливает ли электрический флюид неким универсальным неощутимым непрерывным периодическим циркулирующим движением… во всех случаях возникновения и поддержания магнитных свойств» . [G. Beccaria, Opere, Macerata, 1793, v. II, t. II, p. 139]. -- 1804 г. Б. Можон (Mojon), профессор химии в Генуе, и независмо от него К. Л. Мороццо (Morozzo) в Турине провели эксперименты по намагничиванию стальной иголки с использованием гальванической батареи, аналогично таковому при разрядах от источников статического электричества. -- 21 июля 1820 г. Г. Х. Эрстед. Экспериментальное открытие бесконтактного ориентирующего «действия на магнитную стрелку» гальванического тока. [Oersted H.Ch. Experimenta circa efficaciam conflictus electrici in acum magneticam. - Hafniae, 1820] -- ноябрь 1820 г. Д. Ф. Араго. Эксперимент по намагничивающему действию проводника с током (притяжение железных опилок) и намагничиванию стального стержня посредством спирального проводника с гальваническим током.
touch.otvet.mail.ru
Магнитные явления. Магнитные явления в природе
Магнитное взаимодействие объектов – одно из фундаментальных процессов, которые руководят всем во Вселенной. Видимые его проявления – это магнитные явления. Среди них можно назвать северное сияние, притяжение магнитов, магнитные бури и т. д. Как они возникают? Чем характеризуются?
Магнетизм
Магнитные явления и свойства в совокупности называют магнетизмом. Об их существовании было известно очень давно. Предполагается, что уже четыре тысячи лет назад китайцы использовали эти знания для создания компаса и навигации в морских походах. Проводить опыты и серьезно изучать физическое магнитное явление начали только в XIX веке. Одним из первых исследователей в этой области считается Ханс Эрстед.
Магнитные явления могут происходить как в Космосе, так и на Земле, и проявляются только в пределах магнитных полей. Такие поля возникают от электрических зарядов. Когда заряды неподвижны, вокруг них образуется электрическое поле. Когда они движутся - магнитное поле.
То есть явление магнитного поля возникает с появлением электрического тока или переменного электрического поля. Это область пространства, внутри которой действует сила, влияющая на магниты и магнитные проводники. Она имеет свое направление и уменьшается по мере отдаления от своего источника – проводника.
Магниты
Тело, вокруг которого образуется магнитное поле, называется магнитом. Самым маленьким из них является электрон. Притяжение магнитов – самое известное физическое магнитное явление: если приложить два магнита друг к другу, то они либо притянуться, либо оттолкнуться. Все дело в их положении относительно друг друга. Каждый магнит имеет два полюса: северный и южный.
Одноименные полюса отталкиваются, а разноименные, наоборот, притягиваются. Если разрезать его надвое, то северный и южный полюса не разделятся. В результате, мы получим два магнита, на каждом из которых также будет по два полюса.
Существует ряд материалов, которые обладают магнитными свойствами. К ним относятся железо, кобальт, никель, сталь и т.д. Среди них есть и жидкости, сплавы, химические соединения. Если магнетики подержать возле магнита, то они и сами им станут.
Такие вещества, как чистое железо, легко приобретают подобное свойство, но и быстро с ним прощаются. Другие (например, сталь) намагничиваются дольше, но удерживают эффект длительное время.
Намагничивание
Выше мы установили, что магнитное поле возникает при движении заряженных частиц. Но о каком движении может идти речь, например, в куске железа, висящем на холодильнике? Все вещества состоят из атомов, в которых и находятся движущиеся частицы.
Каждый атом обладает своим магнитным полем. Но, в одних материалах эти поля направлены хаотично в различные стороны. Из-за этого, вокруг них не создается одного большого поля. Такие вещества не способны намагничиваться.
В других материалах (железе, кобальте, никеле, стали) атомы способны выстраиваться так, что все они будут направлены одинаково. В результате, вокруг них формируется общее магнитное поле и тело намагнитится.
Получается, намагничивание тела - это упорядочивание полей его атомов. Чтобы нарушить этот порядок достаточно сильно ударить по нему, например, молотком. Поля атомов начнут хаотичное движение и утратят магнитные свойства. Тоже произойдет, если материал нагреть.
Магнитная индукция
Магнитные явления связаны с движущимися зарядами. Так, вокруг проводника с электрическим током непременно возникает магнитное поле. Но может ли быть наоборот? Этим вопросом однажды задался английский физик Майкл Фарадей и открыл явление магнитной индукции.
Он заключил, что постоянное поле не может вызвать электрический ток, а переменное – может. Ток возникает в замкнутом контуре магнитного поля и называется индукционным. Электродвижущая сила при этом будет изменяться пропорционально изменению скорости поля, которое пронизывает контур.
Открытие Фарадея было настоящим прорывом и принесло немалую пользу производителям электротехники. Благодаря ему, стало возможным получать ток из механической энергии. Закон, выведенный ученым, применялся и применяется в устройстве электродвигателей, различных генераторов, трансформаторов и т.д.
Магнитное поле Земли
У Юпитера, Нептуна, Сатурна и Урана есть магнитное поле. Наша планета – не исключение. В обычной жизни мы практически не замечаем его. Оно не осязаемо, не имеет вкуса или запаха. Зато именно с ним связаны магнитные явления в природе. Такие, как полярное сияние, магнитные бури или магниторецепция у животных.
По сути, Земля является огромным, но не очень сильным магнитом, который имеет два полюса, не совпадающие с географическими. Магнитные линии выходят из Южного полюса планеты и входят в Северный. Это означает, что на самом деле Южный полюс Земли является северным полюсом магнита (поэтому на Западе синим цветом обозначается южный полюс – S, а красным обозначают северный полюс – N).
Магнитное поле распространяется на сотни километров от поверхности планеты. Оно служит невидимым куполом, который отражает мощное галактическое и солнечное излучение. Во время столкновения частиц радиации с оболочкой Земли и образуются многие магнитные явления. Давайте рассмотрим самые известные из них.
Магнитные бури
На нашу планету сильное влияние оказывает Солнце. Оно не только дает нам тепло и свет, но и провоцирует такие неприятные магнитные явления, как бури. Их появление связано с повышением солнечной активностью и процессами, которые происходят внутри этой звезды.
Земля постоянно испытывает влияние потока ионизированных частиц с Солнца. Они движутся со скоростью 300-1200 км/с и характеризуются как солнечный ветер. Но время от времени на звезде происходят внезапные выбросы огромного количества этих частиц. Они действуют на земную оболочку как толчки и заставляют магнитное поле колебаться.
Длятся такие бури обычно до трех суток. В это время некоторые жители нашей планеты испытывают недомогание. Колебания оболочки отражаются на нас головными болями, повышением давления и слабостью. За всю жизнь человек переживает в среднем 2000 бурь.
Северное сияние
Есть и более приятные магнитные явления в природе – северное сияние или же аврора. Оно проявляется в виде свечения неба с быстро меняющимися цветами, и происходит преимущественно в высоких широтах (67—70°). При сильной активности Солнца сияние наблюдается и ниже.
Примерно в 64 километрах над полюсами заряженные солнечные частицы встречаются с дальними границами магнитного поля. Здесь некоторые из них направляются к магнитным полюсам Земли, где взаимодействуют с газами атмосферы, отчего и появляется сияние.
Спектр свечения зависит от состава воздуха и его разреженности. Красное свечение происходит на высоте от 150 до 400 километров. Синие и зеленые оттенки связаны с большим содержанием кислорода и азота. Они происходят на высоте 100 километров.
Магниторецепция
Основная наука, изучающая магнитные явления, – физика. Однако некоторые из них может затрагивать и биология. Например, магниточувствительность живых организмов – способность распознавать магнитное поле Земли.
Этим уникальным даром обладают многие животные, в особенности мигрирующие виды. Способности к магниторецепции обнаружена у летучих мышей, голубей, черепах, кошек, оленей, у некоторых бактерий и т. д. Она помогает животным ориентироваться в пространстве и находить свое жилье, удаляясь от него на десятки километров.
Если человек для ориентации использует компас, то животные пользуются вполне природными инструментами. Точно определить, как и почему работает магниторецепция, ученые пока не могут. Но известно, что голуби способны находить свой дом даже, если их увезти от него на сотни километров, закрыв при этом птицу в абсолютно темном ящике. Черепахи находят место своего рождения даже спустя годы.
Благодаря своим «суперспособностям» животные предчувствуют извержение вулканов, землетрясения, бури и другие катаклизмы. Они тонко чувствуют колебания в магнитном поле, что повышает способность к самосохранению.
fb.ru
Вопросы и ответы. Физика. Электричество.
№1: Почему долларовая купюра в неоднородном магнитном поле отклоняется к одному из полюсов? ОТВЕТ: Краска долларовой купюры содержит соли железа.№2: Если поднести к плотницкому уровню магнит, то пузырек сдвинется. В какую сторону сдвинется пузырек и почему? ОТВЕТ: Уровень заполнен диамагнитной жидкостью, которая создает собственное магнитное поле противоположного направления, и она выталкивается из внешнего поля. Поэтому пузырек приближается к магниту.
№3: Имеются две одинаковые стальные спицы, из которых одна намагничена. Как узнать, какая из спиц намагничена, не пользуясь ничем, кроме самих спиц? ОТВЕТ: Одну из спиц поднести к середине другой.
№4: Шарик из мягкого железа был помещен в слабое магнитное поле, а затем в сильное. При этом во втором случае на него действовала меньшая сила, чем в первом. Почему? ОТВЕТ: На шарике в магнитном поле образуются два полюса. В однородном поле равнодействующая сил равна нулю. Сильное поле близко к однородному, а слабое – более неоднородное. Поэтому, в слабом магнитном поле равнодействующая сил больше, чем в сильном.
№5: При сближении двух отталкивающихся магнитов возрастает потенциальная энергия системы. А куда исчезает энергия, расходуемая при сближении двух проводников с токами противоположных направлений? ОТВЕТ: При сближении этих проводников в контурах, которые они образуют со своими источниками тока, возникают индукционные токи, которые, по правилу Ленца, имеют то же направление, что и токи, создаваемые источниками тока. Увеличение тока приводит к большому выделению джоулевой теплоты.
№6: Как с помощью телевизора определить полюса подковообразного немаркированного магнита? ОТВЕТ: К кинескопу, с телевизионной сеткой на экране, подносим магнит. Применяем правило левой руки: вытянутые пальцы левой руки должны быть направлены в экран, а большой палец – по направлению смещения центральной точки. Магнитные линии выходят из северного полюса магнита.
№7: На нитке висит гвоздь и недалеко установлен магнит. Как, не касаясь ни гвоздя, ни магнита, привести гвоздь в движение (колебаться). ОТВЕТ: Нужно взять кусок жести и помещать его попеременно то между полюсом магнита и гвоздем, то над ними. Жесть представляет собой магнитный экран. Гвоздь начинает раскачиваться.
№8: Можно ли считать индуктивность соленоида с железным сердечником постоянной величиной? ОТВЕТ: Индуктивность зависит от магнитной проницаемости сердечника, которая при различной силе тока одинакова.
№9: Можно ли транспортировать раскаленные стальные болванки в цехе металлургического завода с помощью электромагнитного крана? ОТВЕТ: Можно, если их температура ниже точки Кюри (753°С). В противном случае они потеряют свои ферромагнитные свойства и применять электромагниты нельзя.
№10.В проводнике течет пульсирующий ток. Предложите способ разделения постоянной и переменной составляющих этого тока. ОТВЕТ: Если в цепь включить участок, состоящий из двух параллельных ветвей, из которых одна содержит катушку с большим индуктивным сопротивлением, а вторая – конденсатор большой емкости, то в индуктивной ветви будет течь постоянный, а в емкостной – переменный ток.
№11. Почему в радиусе 100 м от удара молнии вначале слышен щелчок, затем – треск и только потом – грохот. Почему раскаты слышны длительное время? ОТВЕТ: Разряд молнии вызывает резкое нагревание и расширение воздуха: создается цилиндрическая ударная волна, которая служит основным источником грома. Шипение и щелчок – это короткий разряд и звук движущегося вверх «лидера». Рокот и раскаты грома обусловлены отражением звука от окружающих объектов.
№12: Какой силы ток наиболее опасен для человека? ОТВЕТ: Как ни странно, но наиболее опасен малый ток силой 0,1–0.2 А. Так как при нем возникают беспорядочные сокращения сердечной мышцы (фибрилляция) и нарушение кровообращения. Фибрилляцию можно остановить лишь хорошо рассчитанным повторным электрическим током.
№13: Почему при выбросе вулканов образуются молнии? ОТВЕТ: Когда лава попадает в море, вверх поднимаются облака пара, несущие положительный заряд. После накопления в облаках заряда электроны движутся вверх по образовавшемуся каналу.
№14: Землетрясения тоже сопровождаются молниями, причем среди ясного неба. Часто возникают шаровые молнии. Почему? ОТВЕТ: Считают, что эти молнии обусловлены пьезоэлектрическим эффектом в глубинных скальных породах.
№15: Почему после удара молнии усиливается дождь? ОТВЕТ: До удара капли удерживаются электрическим полем зарядов.
№16: Почему удары молнии в автомобиль не причиняют пассажирам вреда? ОТВЕТ: Высокочастотный ток молнии не проникает в глубь корпуса, а течет по поверхности.
№17: Провода подключены к однородному металлическому шару в диаметрально противоположных его точках. Где больше выделяется теплоты при протекании тока? ОТВЕТ: Если разделить шар на одинаковые толщины перпендикулярно к диаметру, то через все слои идет один и тот же ток, а сопротивление слоя обратно пропорционально его площади. Значит, теплоты больше выделяется у полюсов.
№18: Почему в грозу нельзя ложиться на землю? ОТВЕТ: Попадая в землю, ток разряда расходится по поверхности. При этом возникает большая разность потенциалов между руками и ногами.
№19: Сразу вслед за молнией в облаке часто возникает яркое сияние, которое струится вверх и наружу из верхушки облака – это «коронная вспышка». При каких условиях она возникает? ОТВЕТ: «Коронная вспышка» объясняется отражением света молнии на падающих пластинках льда. В электрическом поле облака пластинки становятся диполями. Обычно они падают горизонтально, но при ударе молнии изменяется их ориентация и яркость какой-либо части облака. Если электрическое поле изменяется по всему облаку, то изменение яркости тоже происходит по всему облаку.
№20: Если в темноте перемешивать сахар в стакане, то ложно увидеть вспышки света (триболюминесценция). Почему? ОТВЕТ: Свет излучают молекулы сахара, возбужденные электрическим полем, которое обусловлено разностью зарядов на плоскостях кристалла. Это поле возникает, когда кристаллы раскалываются от ударов и трения при размешивании.
№21: Чем объяснить, что пыль не спадает даже с поверхности обращенной вниз? ОТВЕТ: Частички пыли достаточно малы и легки. Они удерживаются кулоновской силой и силами взаимного притяжения молекул.
№22: Почему птицы безнаказанно садятся на провода высоковольтной передачи?ОТВЕТ: Тело сидящей на проводе птицы представляет собою ответвление цепи, включенное параллельно участку проводника между лапками птицы. При параллельном соединении двух участков цепи величина токов в них обратно пропорциональна сопротивлению. Сопротивление тела птицы огромно по сравнению с сопротивлением небольшой длины проводника, поэтому величина тока в теле птицы ничтожна и безвредна. Следует добавить еще, что разность потенциалов на участке между ногами птицы мала.
№23: Бывают случаи, когда птицу, сидящую на проводе линии электропередачи, убивает током. При каких обстоятельствах это может произойти?ОТВЕТ:Птицы чаще всего гибнут в тех случаях, когда они, сидя на проводе линии электропередачи, касаются столба крылом, хвостом или клювом, то есть соединяются с землей.
№24: Почему птицы слетают с провода высокого напряжения, когда включают ток? ОТВЕТ: При включении высокого напряжения на перьях птицы возникает статический электрический заряд, из-за наличия которого перья птицы расходятся, как расходятся кисти бумажного султана, соединенного с электростатической машиной. Это действие статического заряда и побуждает птицу слететь с провода.
№25: Молния чаще ударяет в деревья с глубоко проникающими в почву корнями. Почему?ОТВЕТ: Деревья с корнями, проникающими в глубокие водоносные слои почвы, лучше соединены с землей и поэтому на них под влиянием наэлектризованных облаков накапливаются притекающие из земли значительные заряды электричества, имеющие знак, противоположный знаку заряда облаков.
№26: Почему из всех деревьев чаще всего молнией поражается дуб?ОТВЕТ: Благодаря глубоко уходящим в почву корням дуб хорошо заземлен, поэтому он чаще поражается молнией.
№27: Внутри ствола или снаружи его проходит электрический ток при ударе молнии в сосну?ОТВЕТ: Электрический ток проходит в основном между корой и древесиной сосны, то есть по тем местам, где концентрируется больше всего соков дерева, хорошо проводящих электричество.
№28: Почему в лесу молния чаще расщепляет лиственные деревья и значительно реже поражает хвойные?ОТВЕТ:Ствол смолистого дерева, например сосны, имеет значительно большее сопротивление, чем кора и подкорковый слой. Поэтому в сосне электрический ток молнии проходит преимущественно по наружным слоям, не проникая внутрь. Если же молния ударяет в лиственное дерево, то ток протекает внутри его. В древесине этих деревьев содержится много сока, который закипает под действием электрического тока. Образовавшиеся пары разрывают дерево.
№29: Почему гальванометр показывает наличие тока, если к его зажимам присоединить стальную и алюминиевую проволоки, вторые концы которых воткнуть в лимон или свежее яблоко? ОТВЕТ: Кислота, содержащаяся в лимоне или яблоке, и две разнородные проволоки образуют своеобразный гальванический элемент.
№30: Почему у наэлектризованных людей волосы поднимаются вверх? ОТВЕТ: Волосы электризуются одноименным зарядом. Как известно, одноименные заряды отталкиваются, поэтому волосы, подобно листочкам бумажного султана, расходятся во все стороны.
№31: Почему на заводе для переноски раскалённых болванок нельзя использовать электромагнитные подъёмные краны?ОТВЕТ: При температуре выше температуры Кюри железо теряет свои магнитные свойства.
№32: Рама автомобиля представляет собой замкнутый контур. Будет ли в ней возникать индукционный ток при движении автомобиля в магнитном поле Земли?ОТВЕТ: В объёме автомобиля магнитное поле Земли можно считать однородным, следовательно, магнитный поток меняться не будет, не будет и тока.
№33: Какое физическое явление используется при электростатической защите электро- и радиотехнических аппаратов?ОТВЕТ: Экранирование электрического поля замкнутой металлической поверхностью, в том числе сеткой.
№34: Электрическую лампу накаливают постепенно. Как изменяется при этом спектр её излучения?ОТВЕТ: Сначала появится инфракрасная, а за ней, по мере нагревания нити, и более высокочастотные части спектра.
№35: Для чего на электрифицированных дорогах, на стыках рельсов, делают соединители в виде жгутов из толстой медной проволоки, приваренных к концам обоих рельсов?ОТВЕТ: Рельсы служат одним из проводников в цепи питания двигателя электровоза, а медные толстые жгуты обеспечивают цельность этой цепи.
№36: Как определить знаки полюсов автомобильного аккумулятора, пользуясь двумя медными проводниками и сырой картофелиной?ОТВЕТ: Медные проводники надо присоединить к выходным клеммам аккумулятора, а их свободные концы воткнуть в картофелину. В результате электролиза у положительного полюса батареи будет выделяться кислород, который взаимодействует с медью. Образуемые оксиды и гидроксиды меди окрасят картофель в голубовато-зелёный цвет.
№37: Как нужно действовать при возникновении пожара в электрических установках?ОТВЕТ: В первую очередь отключить электричество, а затем забрасывать огонь песком. Ни в коем случае нельзя пользоваться водой.
№38: Почему в помещении, где заряжают аккумуляторы, запрещено курить?ОТВЕТ: При зарядке выделяется взрывоопасный гремучий газ.
№39: Как с помощью сильного магнита (лучше подковообразного) определить, постоянным или переменным током питается электрическая лампочка?ОТВЕТ: Сила Ампера вызовет изгиб спирали при поднесении магнита, если по ней протекает постоянный ток.
№40: Как с помощью сильного магнита (лучше подковообразного) определить, постоянным или переменным током питается электрическая лампочка?ОТВЕТ: Сила Ампера вызовет изгиб спирали при поднесении магнита, если по ней протекает постоянный ток.
ege-ru.blogspot.com
Видеоматериалы
Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше
Подробнее...С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей
Подробнее...Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе
Подробнее...Актуальные темы
ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год
Подробнее...Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год
Подробнее...
КОНТАКТЫ
360051, КБР, г. Нальчик
ул. Горького, 4
тел: 8 (8662) 40-93-82
факс: 8 (8662) 47-31-81
e-mail:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
