magnetsko polje okružuje bilo koji električni naboj u pokretu. Magnetsko polje je kontinuirano i nevidljivo, ali njegova snaga i orijentacija mogu biti predstavljeni linijama magnetskog polja. U idealnom slučaju, linije magnetskog polja ili linije magnetskog toka pokazuju snagu i orijentaciju magnetskog polja. Prikaz je koristan jer ljudima omogućuje način da vide nevidljivu silu i zato što matematički zakoni fizike lako odgovaraju „broju“ ili gustoći linija polja.
- Linije magnetskog polja vizualni su prikaz nevidljivih sila sile u magnetskom polju.
- Konvencionalno, linije prate silu od sjevernog do južnog pola magneta.
- Udaljenost između linija pokazuje relativnu snagu magnetskog polja. Što su linije bliže, to je jače magnetsko polje.
- Željezni rezovi i kompas mogu se koristiti za praćenje oblika, snage i smjera linija magnetskog polja.
Magnetsko polje je a vektor, što znači da ima veličinu i smjer. Ako električna struja teče ravnom linijom, pravilo desne ruke pokazuje smjer nevidljivog magnetskog polja koji struji oko žice. Ako zamišljate kako desnom rukom držite žicu palcem usmjerenim u smjeru struje, magnetsko polje putuje u smjeru prstiju oko žice. Ali, što ako ne znate smjer struje ili jednostavno želite vizualizirati magnetsko polje?
Kako vidjeti magnetsko polje
Poput zraka, magnetsko polje je nevidljivo. Vjetar možete vidjeti neizravno bacajući male komadiće papira u zrak. Slično tome, stavljanje komadića magnetskog materijala u magnetsko polje omogućava vam praćenje njegovog puta. Jednostavne metode uključuju:
Upotrijebite kompas
Mahanje singlom kompas oko magnetskog polja pokazuje smjer linija polja. Zapravo preslikavanje magnetskog polja, postavljanje mnogih kompasa pokazuje smjer magnetskog polja u bilo kojoj točki. Da biste nacrtali crte magnetskog polja, spojite kompas "točkice". Prednost ove metode je u tome što pokazuje smjer linija magnetskog polja. Nedostatak je što ne pokazuje jačinu magnetskog polja.
Koristite željezne folije ili magnetitni pijesak
Željezo feromagnetski je. To znači da se poravnava duž linija magnetskog polja, tvoreći sitne magnete sa sjevernim i južnim polovima. Sitni komadići željeza, poput željeznih uložaka, poravnavaju se tako da formiraju detaljnu kartu polja polja, jer se sjeverni pol jednog komada orijentira da odvrati sjeverni pol drugog komada i privuče njegov južni pol. Ali, filte ne možete samo poškropiti magnetom jer su privlačni i oni će se zalijepiti umjesto da tragaju magnetskim poljem.
Da bi se riješio taj problem, željezni se premazi magnetskim poljem posipaju na papir ili plastiku. Jedna tehnika koja se koristi za rasipanje obloga je izbacivanje na površinu s visine od nekoliko centimetara. Može se dodati više zapisa, kako bi se linije polja učinile jasnijima, ali samo do točke.
Alternativa željeznim oblogama uključuje čelične BB pelete, limeno željezo (koji ne hrđa), male kopče za papir, spajalice ili magnetitni pijesak. Prednost upotrebe čestica željeza, čelika ili magnetita jest ta što čestice tvore detaljnu kartu linija magnetskog polja. Karta također daje grubu naznaku jakosti magnetskog polja. Usko razmaknute, guste linije nastaju tamo gdje je polje najjače, dok široko odijeljene, rijetke linije pokazuju gdje je slabije. Nedostatak upotrebe željeznih obloga je taj što nema naznaka orijentacije magnetskog polja. Najlakši način da se to prevlada je korištenje kompasa zajedno sa željeznim podrezama za mapiranje orijentacije i smjera.
Pokušajte s magnetskim gledanjem filma
Film s magnetskim gledanjem je fleksibilan plastika koji sadrže mjehuriće tekućine obložene sitnim magnetskim šipkama. Film izgleda tamnije ili svjetlije, ovisno o orijentaciji štapova u magnetskom polju. Film s magnetskim gledanjem najbolje funkcionira preslikavanje složene magnetske geometrije, poput one proizvedene ravnim magnetom za hladnjak.
Prirodne magnetske polja
Linije magnetskog polja također se pojavljuju u prirodi. Tijekom a potpuno pomračenje Sunca, crte u koroni prate Sunčevo magnetsko polje. Povratak na Zemlju, the crte u aurori navesti putanju magnetskog polja planeta. U oba slučaja vidljive crte su užarene struje nabijenih čestica.
Pravila magnetskog polja
Pomoću linija magnetskog polja za izgradnju karte postaju očita neka pravila:
- Linije magnetskog polja nikada ne prelaze.
- Linije magnetskog polja su kontinuirane. Oni formiraju zatvorene petlje koje se nastavljaju sve do magnetskog materijala.
- Linije magnetskog polja spajaju se tamo gdje je magnetsko polje najjače. Drugim riječima, gustoća linija polja ukazuje na jačinu magnetskog polja. Ako su mapirane linije polja oko magneta mapirane, tada je to najjače magnetsko polje nalazi se na bilo kojem polu.
- Ako se magnetsko polje ne preslikava pomoću kompasa, smjer magnetskog polja možda je nepoznat. Prema dogovoru, smjer je naznačen crtanjem strelica duž linija magnetskog polja. U bilo kojem magnetskom polju linije uvijek teku od sjevernog do južnog pola. Nazivi "sjever" i "jug" povijesni su i ne mogu imati nikakvog utjecaja na zemljopisnu orijentaciju magnetskog polja
Izvor
- Durney, Carl H. i Curtis C. Johnson (1969). Uvod u modernu elektromagnetiku. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-018388-9.
- Griffiths, David J. (2017). Uvod u elektrodinamiku (4. izd.). Cambridge University Press. ISBN 9781108357142.
- Newton, Henry Black i Harvey N. Davis (1913). Praktična fizika. MacMillan Co., SAD.
- Tipler, Paul (2004). Fizika za znanstvenike i inženjere: elektrika, magnetizam, svjetlost i elementarna moderna fizika (5. izd.). W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-0810-0.