Zat dalam medan magnet. Interaksi medan magnet dengan substansi

Berapa banyak fenomena yang tidak dapat dijelaskan dan misteri yang belum terpecahkan menyembunyikan planet kita! Namun penduduk observasi Bumi dari satu abad untuk mempelajari hukum, untuk bereksperimen, untuk menciptakan, menarik kesimpulan dan memanfaatkan penemuan-penemuan mereka. Rahasia kosmos dan alam terus-menerus mengisyaratkan orang, mendorong mereka semua percobaan baru dalam mencari kebenaran dan petunjuk. Salah satu misteri ini adalah perilaku zat dalam medan magnet.

Pengamatan magnetik pertama

Menurut legenda, gembala kuno bernama Magnus sekali ditemukan bahwa stafnya terjebak ke sisi logam batu. Dia (batu) dan didedikasikan untuk penemuan. Menurut teori lain, kata "magnet" dengan bahasa Yunani berarti "batu dari Magnesia", setelah kota Magnesia, di mana medan magnet telah ditemukan. Bahkan beberapa abad SM, orang Cina telah memperhatikan bahwa beberapa batu ada di dalam sedemikian rupa sehingga mereka dapat berputar bebas, secara konsisten mengubah arah tertentu.

Bagaimana kompas

Yang pertama dari kompas merupakan magnetit sendok dengan tongkat pendek yang dapat diputar di sekitar lingkaran. Setelah beberapa waktu, setelah menyalakan sendok, ia berhenti, dan intinya selalu menunjuk ke utara. Tapi kekuatan ini begitu kecil bahwa mereka dapat memutar hanya longgar melekat kompas.

Kemudian pelaut dimasukkan jarum magnet dalam sedotan dan dimasukkan ke dalam mangkuk dengan air. Jerami selalu menunjukkan arah utara - selatan. Alasan untuk ini, fenomena itu masih belum dijelajahi - semacam lapangan di sekitar Bumi, yang memiliki kemampuan untuk mempengaruhi zat di dalamnya, dan menentukan arah mereka.

bola magnet di sekitar Bumi

Bumi kita adalah bola dikelilingi, yang mempekerjakan kekuatan magnet, namanya - medan magnet. Meskipun versi tentang asal-usul itu tidak dikonfirmasi, namun geofisika pada dasarnya setuju dengan pernyataan bahwa ada medan magnet karena komposisi inti besi dari planet kita. Rotasi bumi kontribusi terhadap pembentukan aliran kontinu cair logam inti muatan listrik, yang menimbulkan polya.Zemlya magnetik di sekitar mereka, sehingga bertindak magnet besar, yang bereaksi dan kompas.

Properties dan sifat magnet

Magnet, seperti mereka yang suka untuk menghias kulkas atau memegang catatan di dapur, memiliki sifat yang agak menarik. Perilaku zat dalam medan magnet tergantung pada bahan yang membentuk zat ini. Semua orang tahu bahwa magnet menempel pada besi atau baja objek. Dan mengapa hal ini terjadi? Setiap magnet memiliki dua kutub. Jika Anda melakukan percobaan dan menjaga sepasang magnet dekat samping satu sama lain, ternyata kutub utara satu menarik sebaliknya - selatan - tiang lain. Namun, jika Anda menyebarkan magnet kutub yang sama, mereka akan selalu saling tolak. Elektron, yang berputar di sekitar inti atom memiliki muatan listrik negatif. Aliran partikel bermuatan menghasilkan medan magnet yang membungkuk loop besar di sekitar mereka.

Sebagai contoh, ketika lampu menyala, arus listrik bergerak melalui kabel-nya, dan elektron berpindah dari satu atom ke yang lain, dan di sekitar kabel timbul medan magnet yang lemah. Demikian pula, medan magnet yang kuat datang dari kabel tegangan tinggi. Listrik dan magnet adalah dua komponen bertindak sebagai elektromagnetisme. Setiap elektron berputar di sekitar porosnya seperti planet berputar pada orbitnya membangun lingkaran kecil arus listrik menciptakan medan magnet di substansinya. Zat dalam medan magnet berperilaku berbeda.

Bagaimana interaksi medan magnet dengan substansi

Sebagai contoh, di bawah tindakan medan magnet terjadi pada plastik termasuk medan magnet miniatur dari masing-masing atom menetralisir satu sama lain karena kutub mereka diarahkan ke arah yang berbeda. Namun dalam atom besi disusun sedemikian rupa sehingga bahan tersebut mampu menjadi magnet. Atom di dalamnya dikumpulkan dalam kelompok dan disebut domain magnetik. Setiap domain kecil terdiri dari miliaran partikel dengan semua medan magnet mereka, yang berada dalam arah yang sama, dan itu menjadi dirinya sendiri magnet kecil. Potongan-potongan besi sendiri domain yang menunjuk ke arah yang berbeda, sehingga mereka membatalkan satu sama lain, dan independen dari besi tidak menunjukkan sifat magnetik. Untuk membuat magnet semua domain harus berada dalam satu arah, maka sepotong besi untuk menarik dan menarik semua benda logam di sekitarnya. Cara membuat besi diposisikan domain dalam urutan yang sama? Cukup: itu harus meletakkan sepotong besi di medan magnet. Berbaris satu demi satu, domain dikerahkan ke arah lapangan. Dengan demikian mereka akan menarik atom dari domain lainnya, meningkat dalam ukuran.

Segera, banyak dari elemen-elemen ini akan membuat garis, dan sepotong besi itu sendiri menjadi magnet akan menarik untuk dirinya sendiri setiap pin, paku atau logam lainnya benda di sekitarnya. Jadi ada magnetisasi dari medan magnet dari bahan dalam sangat meningkat. Tapi seperti yang mereka katakan, lebih baik untuk melihat sekali daripada mendengar seratus kali. Tidak terkecuali dan kami sedang memeriksa fenomena tersebut. Bagaimana untuk memastikan katakan?

Medan magnet dan magnetisasi dari zat dapat dianggap misalnya di rumah. Hal ini cukup untuk melakukan pengalaman sederhana. Ambil paku besi kecil dan meletakkannya di kulkas dengan magnet. domain-nya berbaris dengan cepat, dan untuk sementara kuku itu sendiri akan menjadi magnet, dengan cara yang akan mudah untuk mengangkat pin.

Penentuan medan magnet

Untuk mempelajari medan magnet dalam bahan belajar dua jenis arus - makrotoki dan mikro. Makrotokami adalah orang-orang yang menciptakan gerakan benda makroskopik dikenakan biaya. Mikro disebut arus dengan memindahkan elektron dalam atom, molekul, dan ion. Medan magnet dalam bahan untuk membuat dua bidang: suatu dibuat makrotokami eksternal dan internal - mikro terbentuk.

substansi magnetik yang paling

Fakta yang menarik adalah bahwa di alam ada magnet nyata - batu magnet mineral. Tapi sebagian besar tubuh dengan medan magnet sendiri, masih artifisial diciptakan oleh manusia. Yang terkuat dari ini adalah orang-orang yang mewakili paduan neodymium, besi dan boron. Dan apa substansi magnetik hari ini? Para ilmuwan telah mampu menjawab pertanyaan ini. fisikawan Group dari Minnesota menciptakan materi baru yang terdiri dari 16 atom besi dan 2 atom nitrogen, yang ditandai dengan permeabilitas magnetik adalah 18% lebih tinggi dari yang paling kuat - neodymium - magnet.

Apa magnet

Medan magnet di material, singkatnya, tergantung pada magnet. Menempatkan salah satu dari mereka dalam medan magnet menghasilkan medan magnet dalam hal. Jenis magnet adalah sebagai berikut: diamagnetik, paramagnetik dan feromagnetik bahan. Bidang yang paling kuat buat ferromagnets, karena mereka memiliki sifat magnet yang tinggi. zat tersebut termasuk besi, nikel, kobalt, logam tanah jarang dan paduan mereka, serta kromium dan paduan mangan. Dari mereka membuat magnet permanen, karena medan ferromagnetic tidak hilang setelah penghentian medan magnet.

Paramagnetik memiliki permeabilitas yang sedikit di atas kesatuan pada suhu kamar. zat-zat tersebut dalam medan magnet magnet yang buruk, tetapi dengan penurunan suhu, sifat magnetik dari mereka meningkat. Dengan paramagnet meliputi, misalnya, logam oksigen, platinum, aluminium, langka bumi.

Diamagnetics - jenis lain dari bahan, permeabilitas yang sedikit kurang dari kesatuan, sifat magnetik mereka bahkan lebih lemah. Untuk orang-orang peringkat banyak logam seperti bismut, perak, emas, tembaga, serta air dan senyawa organik. Fakta menarik bahwa sifat feromagnetik menghilang, dan logam dan menjadi paramagnetik demagnetized ketika dipanaskan sampai suhu tertentu (Curie point).

Menggunakan medan magnet

Orang-orang telah belajar untuk menggunakan untuk keuntungan mereka sifat yang disebutkan material dalam medan magnet: ferromagnets sangat diperlukan dalam pembuatan teknik listrik dan komputer. Mereka dapat ditemukan di transformer, motor, dan berbagai alat ukur, mereka memungkinkan Anda untuk meningkatkan medan magnet tanpa mengubah arus dalam kumparan.

Penyebaran bahan-bahan tersebut dapat secara signifikan mengurangi konsumsi daya. Mereka digunakan untuk perekaman magnetik dan inspeksi, bijih rias. Saat ini obat menggunakan magnet untuk diagnosis dan pengobatan berbagai penyakit. Pada dasarnya, karya peralatan diagnostik didasarkan pada tindakan dari magnet permanen. Sebagai contoh, indikator tonometer mata perlu untuk mendeteksi glaukoma pada tahap awal. Digunakan dalam operasi dan mikro, perangkat magnet untuk menghilangkan logam dari sebuah fragmen manusia. Prinsip operasi mereka juga didasarkan pada sifat-sifat magnet tanpa sambungan jaringan. efek terapi yang luas memiliki perban magnet yang berbeda dan aplikator. Mereka menghilangkan rasa sakit dan menghentikan proses peradangan, dan banyak penyakit diperlakukan oleh efek dari medan magnet di zona aktif dari tubuh manusia. Hal ini diketahui bahwa Cleopatra menggunakan perhiasan magnetik, untuk meningkatkan aliran darah dan keterlambatan penuaan.

Nilai dari medan magnet bagi planet ini

Medan magnet memainkan peran penting dalam kehidupan planet ini. Pertama-tama, ia berfungsi sebagai perlindungan bagi penduduk bumi dan satelit dari dampak yang tidak aman dari tubuh kosmik. Di bawah pengaruh medan magnet yang berubah lintasannya. Para peneliti mengakui bahwa beberapa planet tidak memiliki inti logam, dan karenanya medan magnet, yang secara signifikan mengurangi jumlah kemungkinan planet layak huni. Earthlings juga risiko ditinggalkan tanpa bidang perlindungan. Tetapi untuk mengatakan kapan ini akan terjadi, dan geofisika tidak diambil. Penelitian telah menunjukkan bahwa lebih dari 160 juta tahun kutub magnet - utara dan selatan - bervariasi antara sekitar seratus kali. Acara tersebut terakhir terjadi 720.000 tahun yang lalu, dan Bumi diserang oleh partikel kosmik. Satu teori menjelaskan kepunahan dinosaurus, mengatakan bahwa raksasa ini menghilang hanya untuk alasan itu.

Medan magnet menjadi lebih tipis

Geofisika, menganalisis sifat-sifat medan magnet, menemukan bahwa ada muncul pergeseran yang tidak aman yang tidak dicatat sebelumnya. Di Atlantik Selatan lapisan medan magnet secara bertahap menipis. Selama 150 tahun terakhir, lapangan di sini lebih lemah dari sepuluh persen. Para ilmuwan mengatakan bahwa pergeseran kutub akan terjadi cukup cepat, dalam 100 tahun dari awal inversi. Apa generasi akan mengamati fenomena ini dan bagaimana hal itu akan mempengaruhi penduduk bumi, itu masih belum diketahui, tapi ada pernyataan bahwa perubahan seperti kutub akan merugikan insinyur listrik.

badai magnetik dan dampaknya terhadap orang

Kadang-kadang medan magnet bumi yang terganggu - adalah badai magnetik, secara langsung tergantung pada matahari. Dalam periode peningkatan aktivitas matahari ada rilis besar energi, yang berkontribusi pada pembentukan dari jilatan api matahari. Dalam hal ini, aliran raksasa partikel bermuatan cenderung Bumi pada kecepatan tinggi - 500-1000 kilometer per detik, menciptakan medan magnet yang kuat. aliran ini mencapai planet hanya dalam beberapa hari. Menghadapi dua medan magnet yang kuat, dan medan magnet akhirnya terganggu bumi. Seorang pria terbiasa dengan normal medan magnet, dan badai magnetik, kesehatannya berubah.

Orang-orang memiliki kepekaan magnet yang berbeda, pengaruh badai magnet manusia tergantung pada keadaan kesehatan. Memburuknya kesehatan, vitalitas berkurang, jatuh cacat, ada kelemahan, sakit kepala, gangguan tidur, memburuk operasi dari sistem saraf (jumlah kesalahan meningkat, jumlah kegagalan dan kecelakaan meningkat). Sehubungan dengan penampilan permukaan listrik pada instrumen pada hari-hari tersebut mungkin melanggar pekerjaan mereka.

Reaksi dari hewan ke medan magnet

Hal ini membuktikan bahwa burung sangat baik merasakan medan magnet Bumi dan bahkan melihatnya. Para ilmuwan percaya bahwa burung - makhluk yang unik dengan cara ini: gaya magnet membantu mereka untuk menemukan rumah mereka sendiri selama penerbangan dari jarak yang sangat besar.

Sebuah medan magnet digunakan sebagai kura-kura navigator laut. Hewan dengan tinggi magnetik misalnya kucing muka menanggapi perubahan intensitas medan magnet. perilaku hewan yang tidak biasa diamati sebelum badai dan gempa bumi. Untuk menentukan tsunami mendekati atau gempa bumi di Jepang pada akuarium besar mengandung komedo bahwa sebelum bencana naik ke permukaan dan khawatir, merasa gangguan kuat medan magnet.

bukan sebuah epilog

Pengaruh medan magnet pada penduduk planet kita belum sepenuhnya diteliti, para ilmuwan di seluruh dunia baru saja membuka tirai misteri planet bumi dan mencoba untuk menemukan jawaban atas pertanyaan yang sangat penting. Tapi kemajuan tidak berdiri diam, dan ilmu pengetahuan yang berkembang pesat hari ini, jadi siapa yang tahu, mungkin generasi berikutnya akan tahu jawabannya untuk sebagian besar pertanyaan yang berjuang pikiran terbaik dari umat manusia.