المواد في المجال المغناطيسي. تفاعل المجال المغناطيسي مع المادة

كم من الظواهر غير المبررة والأسرار التي لم تحل مخفية من قبل كوكبنا! ولكن سكان المرصد من الأرض من القرن إلى القرن دراسة أنماط، ووضع التجارب، والابتكار، واستخلاص النتائج واستخدام اختراعاتهم. أسرار الفضاء والطبيعة هي باستمرار اهتزاز الناس، ودفعهم إلى جميع التجارب الجديدة في البحث عن الحقيقة والقرائن. واحدة من هذه الأسرار هو سلوك المادة في مجال مغناطيسي.

الملاحظات المغناطيسية الأولى

وفقا للأسطورة الموجودة، راعي قديم يدعى ماغنوس اكتشف مرة واحدة أن موظفيه عالقون على الحجر مع الجانب المعدني. له (الحجر) هذا الاكتشاف مخصص. ووفقا لنظرية أخرى، فإن كلمة "مغناطيس" من اللغة اليونانية تترجم على أنها "حجر من المغنيسيا"، بعد اسم مدينة مغنيسيا، حيث تم اكتشاف رواسب مغنطيسية. حتى عدة قرون قبل عصرنا، لاحظ الصينيون أن بعض الحجارة، مثبتة في مثل هذه الطريقة التي يمكن أن تدور بحرية، تتحول دائما في اتجاه معين.

كيف ظهرت البوصلة

وكانت البوصلات أقرب ملاعق من المغنتيت مع الجذعية القصيرة، والتي يمكن أن تكون استدارة في دائرة. بعض الوقت بعد تحول الملعقة، توقفت، وقضيبها يشير دائما إلى الشمال. ولكن هذه القوى صغيرة جدا بحيث يمكن أن تدور فقط السهام ثابتة بحرية البوصلة.

وفي وقت لاحق أدخل البحارة إبر مغناطيسية في القش ووضعوها في وعاء من الماء. وأشار سترو دائما إلى الشمال والجنوب. والسبب في هذه الظاهرة غير المستكشفة، هو مجال معين حول الأرض، لديه القدرة على التأثير على المواد الموجودة فيه وتحديد اتجاهها.

المجال المغناطيسي حول الأرض

أرضنا مشقوق مع المجال الذي القوى المغناطيسية تعمل، اسمها هو المجال المغناطيسي. على الرغم من أن الإصدار عن وقوعه غير مؤكد، ولكن الجيوفيزيائيين يتفقون أساسا مع البيان بأن المجال المغناطيسي موجود بسبب تكوين الحديد من جوهر كوكبنا. إن دوران الأرض يسهل تشكيل تيارات مستمرة من الرسوم الكهربائية في النواة المعدنية المنصهرة، مما يؤدي إلى ظهور مجال مغناطيسي حولها، وهكذا تظهر الأرض كمغناطيس ضخم تستجيب إليه أسهم البوصلات.

خصائص وطبيعة المغناطيس

مغناطيس مثل تلك التي ترغب في تزيين الثلاجات أو عقد الملاحظات في المطبخ لها خصائص مثيرة للاهتمام للغاية. يعتمد سلوك المواد في المجالات المغناطيسية على المواد التي تتكون منها هذه المواد. الجميع يعرف أن المغناطيس عصا لكائنات الحديد أو الصلب. ولماذا يحدث هذا؟ في كل مغناطيس هناك قطبين. إذا قمت بإجراء تجربة والحفاظ على زوج من المغناطيس قريبة من بعضها البعض، اتضح أن القطب الشمالي من واحد يجذب العكس - القطب الجنوبي من الآخر. ومع ذلك، إذا قمت بنشر المغناطيس مع نفس القطبين، فإنها دائما صد بعضها البعض. الإلكترونات التي تجعل الثورات حول نواة الذرة لها شحنة كهربائية سلبية. تدفق الجسيمات المشحونة يولد مجالا مغناطيسيا، وهو عازمة من قبل حلقة كبيرة حولهم.

على سبيل المثال، عندما يكون الضوء على، يتحرك التيار الكهربائي من خلال الأسلاك، والإلكترونات تتحرك من ذرة إلى أخرى، وينشأ مجال مغناطيسي ضعيف حول الأسلاك. وبالمثل، ينشأ مجال مغناطيسي قوي من أسلاك الجهد العالي. الكهرباء والمغناطيسية بمثابة عنصرين من الكهرومغناطيسية. كل إلكترون تدور حول محورها الخاص، كوكب يتحول حولها، يبني حلقة صغيرة من التيار الكهربائي في مداره ويخلق مجالها المغناطيسي الخاص في المادة. المواد في المجال المغناطيسي تتصرف بشكل مختلف.

كيف تفاعل المجال المغناطيسي مع المادة

على سبيل المثال، عندما يعمل حقل مغناطيسي على البلاستيك، يحدث ما يلي: المجالات المغناطيسية مصغرة من كل ذرة تحييد بعضها البعض، لأن أقطابهم موجهة في اتجاهات مختلفة. ولكن في ذرات الحديد توضع في مثل هذه الطريقة أن المواد هي قادرة على أن تكون ممغنطة. يتم تجميع الذرات فيها في مجموعات وتسمى المجالات المغناطيسية. كل هذا المجال الصغير يتكون من مليارات الجسيمات مع جميع المجالات المغناطيسية التي توجه في اتجاه واحد، وانه هو نفسه يصبح مغناطيس صغير. في قطعة الحديد، يتم توجيه المجالات نفسها في اتجاهات مختلفة، لذلك تحييد بعضها البعض، وبشكل مستقل الحديد لا يحمل خصائص مغناطيسية. لإنشاء المغناطيس، يجب أن تكون جميع المجالات موجودا في اتجاه واحد، ثم قطعة من الحديد والمغناطيسية وجذب جميع الأجسام المعدنية القريبة. كيف يمكنني الحصول على الحديد لترتيب النطاقات بنفس الترتيب؟ هو بسيط جدا: للقيام بذلك، وضع قطعة الحديد في مجال مغناطيسي. بطانة بعضها البعض، تتكشف المجالات في اتجاه الميدان. وفي الوقت نفسه، سوف تبدأ في جذب الذرات من المجالات الأخرى، وزيادة في الحجم.

قريبا، العديد من هذه العناصر سوف تخلق خط، وقطع الحديد نفسها سوف تصبح المغناطيس، وسوف تجذب كل دبوس، مسمار أو غيرها من الأشياء المعدنية القريبة. لذلك هناك مغنطة: المجال المغناطيسي في المسألة هو زيادة كبيرة. ولكن، كما يقولون، فمن الأفضل أن نرى مرة واحدة من سماع مائة مرة. ليس الاستثناء والظاهرة التي ننظر فيها. كيف تتأكد من هذا؟

ويمكن اعتبار المجال المغناطيسي والمغنطة من المواد في المنزل. يكفي إجراء تجربة بسيطة. تأخذ مسمار الحديد الصغيرة ووضعه على المغناطيس من الثلاجة. سوف مجالاته يصطف بسرعة، وبالنسبة لبعض الوقت الأظافر نفسها سوف تتحول إلى المغناطيس، والتي سيكون من السهل لرفع دبوس.

تحديد المجال المغناطيسي

لدراسة المجال المغناطيسي في المادة، يتم دراسة نوعين من التيارات: التيارات الكلية و ميكروكرنتس. وحدات الماكرو هي تلك التي تم إنشاؤها بواسطة حركة الهيئات المكروية المكروية. تسمى ميكركنتس التيارات التي تم إنشاؤها عن طريق تحريك الإلكترونات في الذرات والجزيئات والأيونات. يتم إنشاء حقل مغناطيسي في المادة من قبل اثنين من المجالات: الحقل الخارجي التي أنشأتها ماكروكرنتس، والحقل الداخلي التي شكلتها ميكروكرنتس.

المادة الأكثر المغناطيسية

حقيقة مثيرة للاهتمام هي أنه في الطبيعة هناك مغناطيس حقيقي - المعدنية الحديد الحديد. ولكن الجزء الأكبر من الهيئات التي لها مجال مغناطيسي خاص بها، ولكن من صنع الإنسان بشكل مصطنع. الأقوى منها هي تلك التي هي سبيكة من النيوديميوم والحديد والبورون. وما هو أكثر المواد المغناطيسية لهذا اليوم؟ وتمكن العلماء من الإجابة على هذا السؤال. مجموعة من الفيزيائيين من ولاية مينيسوتا خلقت مادة جديدة تتكون من 16 ذرة الحديد و 2 ذرات النيتروجين، والتي تتميز نفاذية المغناطيسية من 18٪ أعلى من أقوى - المغناطيس النيوديميوم.

ما هي المغناطيس

وباختصار، فإن المجال المغناطيسي في المادة يعتمد على المغناطيس. ويشكل وضع أي منها في المجال المغنطيسي مجالها المغنطيسي في المادة. أنواع مغناطيس تميز ما يلي: دياماغنيتيكش، باراماجنيتس و فيروماغنيتس. يتم إنشاء أقوى الحقول بواسطة فيروماغنيتس، لأن لديهم خصائص مغناطيسية عالية. وتشمل هذه المواد الحديد، والنيكل، والكوبالت، والمعادن الأرضية النادرة وسبائكها، وكذلك سبائك الكروم والمنغنيز. المغناطيس الدائم جعلها للخروج منها ، لأن حقل فيروماغنيت لا تختفي بعد توقف المجال المغناطيسي.

بارامانيتيكش لها نفاذية المغناطيسية التي هي فقط فوق الوحدة في درجة حرارة الغرفة. هذه المواد في المجال المغناطيسي هي ممغنطة بشكل ضعيف، ولكن مع انخفاض درجة الحرارة، خصائصها المغناطيسية زيادة. وتشمل باراماجنيتس، على سبيل المثال، الأكسجين والبلاتين والألومنيوم والمعادن النادرة الأرضية.

دياماغنيتيكش هي نوع آخر من المواد التي نفاذية مغناطيسية أقل قليلا من الوحدة، خصائصها المغناطيسية هي أضعف. لكثير من هذه المعادن، مثل البزموت والفضة والذهب والنحاس، وكذلك المياه والمركبات العضوية. حقيقة مثيرة للاهتمام هي أنه عندما يسخن إلى درجة حرارة معينة (نقطة كوري)، تختفي الخصائص المغناطيسية، والمعادن ديمانيتيز وتصبح باراماجنيتيك.

استخدام حقل مغناطيسي

وقد تعلمت الناس أن تستخدم لنفسها الخصائص المذكورة أعلاه من المادة في مجال مغناطيسي: فيروماغنيتس لا غنى عنها في إنتاج المعدات الكهربائية والكمبيوتر. ويمكن العثور عليها في المحولات والمحركات الكهربائية وأدوات القياس المختلفة، لأنها تسمح عدة مرات لزيادة المجال المغناطيسي، دون تغيير التيار في لفائف.

استخدام هذه المواد يمكن أن تقلل بشكل كبير من استهلاك الكهرباء. وهي تستخدم لتسجيل الصوت المغناطيسي والكشف عن الخلل، خام خلع الملابس. في الوقت الحاضر، يستخدم الطب المغناطيس لتشخيص وعلاج الأمراض المختلفة. وبشكل عام، يقوم عمل معدات التشخيص على عمل مغناطيس دائم. على سبيل المثال، مؤشر العين مقياس التوتر ضروري للكشف عن الجلوكوما في المرحلة الأولى. تستخدم في الجراحة والجراحة المجهرية، والأجهزة المغناطيسية لإزالة شظايا معدنية من جسم الإنسان. ويستند مبدأ عملها أيضا على خصائص المغناطيس دون ربط الشبكة. يتم توفير تأثير علاجي واسع من قبل مختلف الضمادات المغناطيسية وتطبيقات. أنها تخفيف الألم ووقف عملية الالتهاب، وكذلك علاج العديد من الأمراض من خلال طريقة تأثير المجال المغناطيسي على المناطق النشطة من جسم الإنسان. ومن المعروف أن الملكة كليوباترا تستخدم أيضا الحلي المغناطيسية لتحسين تدفق الدم وتأخير الشيخوخة.

قيمة المجال المغناطيسي لهذا الكوكب

المجال المغناطيسي يلعب دورا كبيرا في حياة الكوكب. أولا وقبل كل شيء، هو بمثابة حماية لسكان الأرض والأقمار الصناعية من التأثير غير الآمن للهيئات الكونية. تحت تأثير المجال المغناطيسي، يتغير مسارها. اعترف الباحثون أن بعض الكواكب ليس لديها نواة معدنية، وبالتالي مجال مغناطيسي، مما يقلل بشكل كبير من عدد من الكواكب التي مأهولة بالسكان. ويتعرض السكان أيضا لخطر البقاء دون حماية الميدان. ولكن لإعلام، عندما يحدث هذا، الجيوفيزيائيين لا تتعهد. وقد كشفت الدراسات أن أكثر من 160 مليون سنة، والأقطاب المغناطيسية - الشمال والجنوب - وتفاوتت فيما بينها حوالي مائة مرة. وكانت آخر هذه الظاهرة وقعت قبل 720 ألف سنة، وهوجمت الأرض من قبل الجسيمات الكونية. واحدة من النظريات التي تفسر انقراض الديناصورات، تقول إن هذه الشركات العملاقة اختفت لهذا السبب فقط.

يصبح المجال المغناطيسي أرق

اكتشف الجيوفيزياء، تحليل خصائص المجال المغناطيسي، أن هناك تحولات غير آمنة لم تكن ثابتة في وقت سابق. في جنوب المحيط الأطلسي، وطبقة من المجال المغناطيسي يصبح تدريجيا أرق. على مدى السنوات ال 150 الماضية، أصبح الحقل هنا أضعف بنسبة 10 في المئة. يقول العلماء أن تغيير القطبين سوف يحدث بسرعة كافية، في غضون 100 سنة من بداية الانقلاب. أي نوع من جيل سوف يلاحظ هذه الظاهرة وكيف سيؤثر على سكان الأرض ليست معروفة حتى الآن، ولكن هناك تأكيد أن مثل هذا التغيير من القطبين سيؤثر سلبا على الهندسة الكهربائية.

العواصف المغناطيسية وتأثيرها على الناس

في بعض الأحيان في المجال المغناطيسي للأرض هناك اضطرابات - هذه هي العواصف المغناطيسية التي تعتمد مباشرة على الشمس. خلال الفترة من النشاط الشمسي المتزايد، لوحظ الإفراج عن الطاقة الضخمة، مما يسهم في تشكيل مشاعل الشمسية. وفي الوقت نفسه، يسير تيار ضخم من الجسيمات المشحونة إلى الأرض بسرعة عالية - 500-1000 كيلومتر في الثانية، مما يخلق مجالا مغناطيسيا قويا. هذا التدفق يصل إلى كوكب الأرض في غضون أيام قليلة. يتصادم حقلان مغناطيسيان قويان، ونتيجة لذلك، يتم انتهاك المجال المغناطيسي للأرض. يستخدم الرجل في المجال المغناطيسي العادي، ومع العواصف المغناطيسية حالته الصحية يتغير.

الناس لديهم مغناطيسية مختلفة، وتأثير على شخص من العاصفة المغناطيسية يعتمد مباشرة على حالته الصحية. الحالة الصحية تزداد سوءا، تنخفض حيوية، تنخفض القدرة على العمل، يظهر الضعف، يضر الرأس، ينزعج النوم، يتدهور الجهاز العصبي (يزيد عدد الأخطاء، يزيد عدد الحوادث والكوارث). وفيما يتعلق بحدوث الكهرباء السطحية على الأجهزة في هذه الأيام، قد تتعطل أعمالهم.

رد فعل الحيوانات إلى المجال المغناطيسي

ثبت أن الطيور تشعر الحقل المغناطيسي للأرض بشكل جيد جدا وحتى نرى ذلك. ويعتقد العلماء أن الطيور مخلوقات فريدة من نوعها من هذا النوع: القوة المغناطيسية تساعدهم على العثور على منازلهم خلال الرحلات الجوية لمسافات هائلة.

يستخدم الحقل المغناطيسي كملاح يستخدم السلاحف البحرية. الحيوانات مع ماغنيتوسنزيتيفيتي عالية، على سبيل المثال القطط، تتفاعل مقدما للتغيرات في مجال المجال المغناطيسي الجهد. ويلاحظ سلوك غير عادي من الحيوانات قبل الأعاصير والزلازل. لتحديد نهج تسونامي أو زلزال في اليابان في أحواض السمك الكبيرة تحتوي على حب الشباب، والتي قبل الكواكب ترتفع إلى السطح والقلق، والشعور اضطرابات قوية في المجال المغناطيسي.

بدلا من كلمة

لم يتم بعد دراسة تأثير المجال المغناطيسي على سكان كوكبنا بشكل كامل، والعلماء في جميع أنحاء العالم قد فتحت للتو الستار من سر كوكب الأرض وتحاول العثور على إجابات على الأسئلة الهامة بشكل خاص. ولكن التقدم لا يزال قائما، والعلم يتطور بسرعة في الوقت الحاضر، حتى من يدري، ربما الجيل القادم سوف نعرف الإجابة على معظم الأسئلة التي كانت أفضل عقول الإنسان يقاتلون.