Какви са линиите на магнитното поле

Без съмнение линиите на силата на магнитното поле са известни на всички. Поне в училище тяхното проявление се демонстрира в уроците по физика. Не забравяйте, че като учител по лист хартия поставен постоянен магнит (или дори две, съчетаващ по ориентацията на техните полюси) и върху нея се поръсва железни стружки, направени в изследването на обучение на труда? Разбираемо е, че металът трябваше да се държи на листа, но беше наблюдавано нещо странно - ясно бяха проследени линиите, по които се строят дървени стърготини. Забележете - не равномерно, но в ивици. Това са линиите на силата на магнитното поле. По-скоро, тяхното проявление. Какво се случи тогава и как можете да го обясните?

Да започнем от далеч. Заедно с нас във физическия свят на видимата съжителстваме специален вид материя - магнитно поле. Той осигурява взаимодействието на движещи се елементарни частици или по-големи тела, които имат електрически заряд или естествени магнитен момент. Електрически и магнитни явления не само са взаимосвързани помежду си, но и често се генерират. Например, проводник, през който протича електрически ток, създава около себе си линии на магнитното поле. Обратното също е вярно: ефектът от променливите магнитни полета върху затворена проводяща верига създава движение на носители на заряд в нея. Последният имот се използва в генератори, които доставят електрическа енергия на всички потребители. Яркият пример за електромагнитни полета е лек.

Магнитните полеви линии около проводника се въртят или, което също е вярно, се характеризира с насочен вектор на магнитна индукция. Посоката на въртене се определя от правилото на свредлото. Показаните линии са конвенционални, тъй като полето се простира равномерно във всички посоки. Работата е, че тя може да бъде представена под формата на безкраен брой линии, някои от които имат по-изразено напрежение. Ето защо опит с магнит и стърготините ясно очертават някаква "линия". Интересното е, че линиите на магнитното поле никога не се прекъсват, така че е невъзможно да се каже недвусмислено къде започва и къде е краят.

В случай на постоянен магнит (или подобен електромагнит), винаги има два полюса, които имат конвенционалните имена на Севера и Юга. Линиите, споменати в този случай, са пръстени и овали, свързващи двата полюса. Понякога това е описано от гледна точка на взаимодействието на монополи, но тогава възниква противоречие, според което не е възможно да се отдели монополът. Това означава, че всеки опит за разделяне на магнита ще доведе до появата на няколко биполярни части.

От голям интерес са свойствата на линиите на сила. Вече говорихме за приемственост, но от практически интерес е способността да се създава в диригент електромоторна сила (ЕМП), в резултат на което е електрически ток. Значението на това е следното: ако провеждащият контур пресича линиите силата на магнитното поле (Или проводника се движи в магнитно поле), електроните в външните орбити на атомите на материала съобщиха допълнителна енергия, което им позволява да започнат самостоятелно насочено движение. Може да се каже, че магнитното поле "удря" заредени частици от кристалната решетка. Това явление е получило името на електромагнитната индукция и в момента е основният начин за получаване на първична електрическа енергия. Той е открит експериментално през 1831 г. от английския физик Майкъл Фарадей.

Изследването на магнитните полета започва през 1269 г., когато П. Перегрин открива взаимодействието на сферичен магнит с стоманени игли. Почти 300 години по-късно В. Г. Колчестър предложи това Светът самият е огромен магнит с два полюса. Освен това, магнитни явления са изследвани от такива известни учени като Лоренц, Максуел, Ампер, Айнщайн и други.