• Какво е магнитно поле?
• Произход на магнитно поле
• Видове магнитно поле
• Посока на магнитно поле
• Магнитното поле на Земята

Обясняваме какво е магнитно поле, как се произвежда и какви са неговите характеристики. Разказваме ви и за магнитното поле на Земята.

Магнитните полета са диполни, имат северен и южен полюс.

Какво е магнитно поле?

Магнитното поле е математическото представяне на начина, по който магнитните сили се разпределят в пространство който заобикаля магнитен източник. Този източник може да бъде a магнит, натоварване на движение или един електрически ток (много товари в движение). Когато някой от тези елементи съществува, около него ще има магнитно поле, тоест поле от магнитни сили. Извън това поле няма магнитни ефекти.

Основна характеристика на магнитните полета е, че те са диполни: те имат северен полюс и южен полюс, които също се наричат ​​положителен полюс и отрицателен полюс. За разлика от електрически полета които могат да бъдат генерирани от електрически заряди (като а електрон), няма „магнитни заряди“, които генерират магнитни полета. Магнитните полета винаги имат два полюса, свързани с тях. В резултат на това линиите на магнитното поле винаги са затворени, както в случая с магнита: те напускат северния полюс и пристигат на южния полюс.

Произход на магнитно поле

За да съществува магнитно поле, трябва да има източник на магнитна енергия (като магнит), движещ се заряд или електрически ток.Тези елементи са единствените, способни да създават магнитно поле и единствените, които могат да бъдат засегнати от него.

Електрически заряд (като електрон, движещ се в пространството) генерира около себе си магнитно поле, което ще упражнява сила върху друг движещ се заряд. Същото се случва и с електрически токове.

Случаят с магнитите е особен, защото няма движещи се заряди, а по-скоро тези материали генерират магнитно поле поради определени микроскопични явления с определена сложност.

Както е описано от закона на Ампер и уравненията на Максуел, магнитните полета и електрическите полета често съществуват заедно в природата. Някои промени във времето на магнитно поле произвеждат електрически полета. Добър пример за съвместното съществуване на тези две полета е електромагнитното излъчване, като напр светлина.

Наличието на магнитни полета може да се провери с помощта на устройство, известно като магнитометър.

Видове магнитно поле

Електромагнитът се генерира чрез изместване на заряди от електрически ток.

Магнитните полета могат да бъдат класифицирани според техния източник на създаване:

• Магнитни полета, идващи от магнит. Магнитите са материали, които имат особеността, че имат постоянно магнитно поле, създадено от какво в физически е известен като въртене електрони (могат да бъдат разбрани, като се мисли за това като завъртане върху себе си). От друга страна има метали които могат да "станат" магнити, когато са намагнетизирани от външно магнитно поле.
• Магнитни полета от ток. Всеки движещ се заряд създава магнитно поле. Следователно електрическият ток създава и магнитно поле. Например: електромагнитите (като този на фигурата по-горе) са устройства, в които посредством a батерия токът циркулира през тел, навит върху метал. Този ток генерира около себе си магнитно поле, което магнетизира метала и генерира друго магнитно поле. По този начин електромагнитите се използват за генериране на променливи магнитни полета, тъй като при промяна на тока магнитното поле се променя.

Посока на магнитно поле

Линиите на магнитното поле ни казват неговата посока.

Вадрес на магнитно поле може да се опише с линии или вектор, отговорен да посочи посоката, към която насочват магнитните сили. На фигурата по-горе можете да видите ясно линиите на магнитното поле, генерирано от магнита, които показват посоката на силата, с която магнитът взаимодейства с металните частици.

Фактът, че магнитното поле има посока, предполага, че то е вектор. Всякакви сила е векторна величина, тоест представлява величина, която има посока и смисъл, като скорост. Тъй като магнитното поле е пропорционално на магнитната сила, то също е векторна величина. Всъщност е интересно да се отбележи, че магнитната сила, усещана от движеща се частица, потопена в магнитно поле, винаги е перпендикулярна на посоката на това поле и собствената му скорост.

Магнитното поле на Земята

Магнитното поле на Земята отклонява радиацията от Слънцето.

Нашата планета има естествено магнитно поле, наричано още геомагнитно поле. В центъра на Земята има чугун (за високо температури). Поради въртенето на Земята тази метална течност е в постоянно движение, образувайки електрически ток (при движението на метала се движат електроните, които го съставят). Този ток е това, което произвежда магнитно поле на Земята, което е толкова интензивно, че излиза от земната повърхност.

Магнитното поле на Земята играе много важна роля, тъй като отклонява много опасна радиация за живите същества от слънце. Без магнитното поле на Земята, атмосфера ще бъде унищожен от космическите лъчи. Компасите, които използваме за навигация, взаимодействат с това поле: неговата намагнетизирана стрелка винаги е подравнена с магнитното поле на Земята, което показва север. Освен това много мигриращи животни използват магнитното поле на планетата, за да се ориентират винаги и да се движат в едни и същи посоки през определени периоди от годината.