Магнитное поле земли. зачем нужно магнитное поле планетам. школьный курс физики

Содержание

Слайд 1

pptcloud.ru
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4

В 1600 г. английский учёный У.Гильберт в своём трактате «О магните» подвёл итог работы всех своих предшественников. Он использовал экспериментальный метод для изучения магнитных явлений и пришёл к заключению, что Земля это большой магнит.
Слайд 5

Земля имеет 4 полюса:
2 географических и 2 магнитных. Они не совпадают.
Известно, что магнитные стрелки — индикаторы магнитного поля.
Слайд 6
Слайд 7

Теоретически доказано, что на 99% магнитное поле Земли вызывают причины, скрытые внутри планеты. Каковы же причины геомагнетизма?
Гипотеза Ампера: Если внутри Земли будет течь электрический ток с востока на запад, тогда вокруг Земли появится магнитное поле.
Теория Эльзассера (1939 г.): Земля намагничена термоэлектрическими токами, текущими в жидком земном ядре.
Теория Френкеля (1947 г.): Земное ядро является своеобразным природным турбонагревателем. Роль турбины в нём играют тепловые потоки.
Слайд 8
Слайд 9

Картину геомагнитного поля можно представить с помощью замкнутых силовых линий, выходящих из северного магнитного полюса и входящих в южный.
Слайд 10

На рисунке показаны результаты компьютерного моделирования магнитного поля Земли, чьи силовые линии доходят до двух земных радиусов. Голубым цветом показаны линии, направленные внутрь, желтым — наружу.
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15

Земная магнитосфера защищает нашу планету от солнечного ветра
Слайд 16

Когда на Солнце происходит мощная вспышка, усиливается солнечный ветер. Это вызывает возмущение земного магнитного поля и приводит к магнитной буре.
Слайд 17

Магнитные бури – это возмущение магнитного поля Земли, изменение местоположения ее магнитных полюсов.
Они воздействуют на биосферу Земли:
На человека
На растения и животных
На вирусы и бактерии
Слайд 18

Учёные выделяют три вида взаимодействия электромагнитных волн с живыми организмами.
Во-первых, взаимодействие электромагнитных полей с живыми организмами.
Во-вторых, различные электрические связи в самом организме.
В-третьих, электромагнитные связи между живыми организмами.
Слайд 19

В последние годы чётко определились границы новой науки — экзобиологии, или космической биологии. Она, в частности, изучает действие космоса на живые существа.
Слайд 20

Изучением влияния различных факторов погодных условий на организм здорового и больного человека занимается специальная дисциплина — биометрология.
магнитные бури вносят разлад в работу сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной системы, а также изменяют вязкость крови; у больных атеросклерозом и тромбофлебитом она становится гуще и быстрее свёртывается, а у здоровых людей, напротив, повышается.
Слайд 21

Увеличивается число аварий на автомагистралях;

Выходят из строя трансформаторы и генераторы;

Нарушается радиосвязь, безопасность компьютерных систем;

Нарушается график движения поездов;

Происходят аварии на нефте- и газопроводах.
Слайд 22

Магнитные бури влияют на погоду и климат на земле, на содержания озона в атмосфере.
Слайд 23

Полярные сияния
Слайд 24

Вторгаясь в земную атмосферу, частицы солнечного ветра (электроны и протоны), сталкиваются с атомами и молекулами атмосферного воздуха,

они ионизируют и возбуждают их, в результате чего возникает свечение.
Слайд 25

Такое свечение называют полярным сиянием.
Слайд 26

Полярное сияние за бортом МКС
Слайд 27

Глазами космонавта
Слайд 28

Полярные сияния
на
других планетах
Слайд 29

Полярные сияния
на Сатурне
Слайд 30

Полярное сияние на Юпитере
Полярное сияние на Юпитере
Слайд 31
Слайд 32

Магнитное поле на других планетах
Юпитер имеет огромное магнитное поле, значительно превышающее по напряженности Земное. Магнитосфера Юпитера простирается на 650 млн. км, за орбиту Сатурна! Но в направлении Солнца оно почти в 40 раз меньше. Даже на таком расстоянии от себя Солнце показывает, кто, на самом-то деле, в доме хозяин.
Слайд 33

Венера —
единственная планета
Солнечной системы,
не имеющая собственного
магнитного поля
Слайд 34

Желаю вам, чтобы геомагнитное поле предохраняловас и защищало от всех бед и невзгод. Чтобы ваш компас не реагировал ни на какие аномальные
явления в жизни.

Посмотреть все слайды

Строение и состав

Схема строения магнетара

Магнетар – тип нейтронной звезды, которая имеет чрезвычайно высокую плотность. Как правило, все нейтронные звезды покрыты относительно тонкой корой, состоящей в основном из электронов и тяжелых атомных ядер. Внутри нейтронной звезды находится жидкая плазма, которая в основном состоит из нейтронов. Считается, что именно чрезвычайно сильная внутренняя плотность магнетара служит причиной его высокого магнитного излучения.

А Вы смотрели: Звезда Поллукс или бета Близнецов

Магнетары – это звезды, которые очень быстро вращаются вокруг своей оси. Скорость вращения этих звезд колеблется в пределах от нескольких раз до тысяч оборотов в секунду. Большинство магнетаров имеет относительно небольшие размеры. Как правило, диаметр большинства из них достигает всего 20-30 километров. Хотя, конечно же, существуют сверхмассивные магнетары, которые обладают гораздо большими габаритами.

Что касается массы, то здесь не все так просто. Из-за своей высокой плотности, магнетар диаметром в 30 километров будет значительно тяжелее нашего Солнца. Что касается сверхкрупных магнетаров, то их вес может превышать вес Солнца в несколько десятков раз, а то и более.

Общие сведения о магнитосфере Земли

Упрощенная схема геомагнитного поля

Геомагнитное поле защищает нашу планету от роя заряженных частиц солнечного происхождения (солнечного ветра). Благодаря геомагнитному полю, наша планета теряет гораздо меньше атмосферы по сравнению с другими телами Солнечной Системы, где отсутствует подобное магнитное поле (к примеру, Марс и Венера). Форму поля задаёт солнечный ветер: в направлении Солнца его радиус минимален, в то время, в тени Солнца следы поля протягиваются на миллионы километров. Заряженные элементарные частицы солнечного ветра вместе с космическими лучами после отклонения геомагнитным полем скапливаются в определенных областях, которые называются радиационными поясами Земли. В западной литературе эти пояса часто называются поясами Ван Аллена, в честь американского физика, который впервые их заподозрил в 1958 году на основе измерений спутника “Экспловер-1”. Радиационные пояса представляют собой большую опасность для электроники и электросистем космических аппаратов, в связи с этим инженеры стараются минимизировать их нахождение внутри поясов.

Данные пояса делятся на две области: внешние и внутренние пояса

Первые расположены на высоте около 17 тысячах км от поверхности Земли и состоят в основном из отрицательно заряженных элементарных частиц (электронов), вторые находятся в 4 тысячах км от поверхности Земли и состоят в основном из положительно заряженных частиц (протонов). Расстояние радиационных поясов от поверхности Земли находится в сильной зависимости от географического положения. Ближе всего к поверхности Земли радиационные пояса проходят над Бразилией (Южно-Атлантическая геомагнитная аномалия или Бразильская геомагнитная аномалия).

Карта плотности заряженных элементарных частиц на высоте около 0,5 тысяч км от поверхности Земли по данным спутника ROSAT

На вышеприведенной карте хорошо видно, что наибольшая плотность таких частиц наблюдается как раз над Бразилией. В этой области сила геомагнитного поля на уровне моря подобна характеристикам геомагнитного поля над другими областями на высоте около тысячи километров.

Регулярные наблюдения за аномалией показывают снижение в ней интенсивности геомагнитного поля при одновременном увеличении её площади

Южная Атлантическая геомагнитная аномалия создаёт значительные помехи в работе низкоорбитальных телескопов

Так телескоп “Хаббл” не осуществляет наблюдения в этой области, а на снимках телескопа WISE в этой области наблюдается множество артефактов (следов от заряженных частиц), на которые часто обращали внимание участники волонтерского проекта по поиску гипотетической девятой планеты

Метки

Адсорбция
Библия
Броуновское движение
Вращение Земли
Гравитационная постоянная
Гравитация
Граница Мохоровичича (Мохо)
Давление света
ЗЭТ
Закон Всемирного Тяготения
Землетрясение
Землетрясения
Земля
Ломоносов
Магнитные полюса
Масса
Планеты
Почему не падают облака
Смена магнитных полюсов
Солнце
Тепловой терминатор
Трансформатор Тесла
Тунгусский метеорит
Фотонно-квантовая гравитация
Эффект Мёссбаура
гравитон
детонация
зона электрических токов
крафон
магнитное поле Земли
молекулярно-кинетическая теория
постоянная гравитации
притяжение
серебристые облака
температура
теплота
теплота трение
термон
тяготение
фотон
электромагнитные волны
эффект гравитационного смещения

Северные ребята

Каким бы запутанным это ни казалось, существует несколько типов севера, определяемых некоторыми конкретными критериями. Таким образом, мы можем найти:

Магнитный север, — это точка на Земле, где магнитное поле перпендикулярно поверхности. Там компас указывает, и, кстати, он не антиподален (диаметрально противоположен) магнитному югу.

Геомагнитный север, это место, где ось магнитного диполя поднимается к поверхности (см. рисунок 1). Поскольку магнитное поле Земли немного сложнее, чем поле диполя, эта точка не совсем совпадает с магнитным севером.

Географический север, через них проходит ось вращения Земли.

К северу от Ламберта или сетки, это точка, где сходятся меридианы карт. Он не совсем совпадает с истинным или географическим севером, поскольку сферическая поверхность Земли искажается при проецировании на плоскость.

Как появляется магнитное поле Земли

До конца ещё неизвестно правда это или нет, но учёные считают, что магнитное поле генерируется глубоко в ядре Земли.

По словам учёных, прямо в центре Земли есть твёрдое внутреннее ядро, которое состоит в основном из железа. Это железо имеет температуру в 5700° С, но сокрушительное давление (вызванное силой тяжести) не даёт ему превратиться в жидкость.

Вокруг него находится внешнее ядро — слой железа, никеля и других металлов. У него более низкое давление, чем у внутреннего ядра, т. е. металл здесь жидкий.

Существуют различия между этими двумя слоями (в температуре, давлении, составе). Таким образом, во внешнем ядре происходят конвекционные токи (перемещение электрических зарядов) в жидком металле. Тёплое и обладающее меньшей плотностью вещество поднимается, и наоборот — более холодное и плотное погружается вниз.

Потом заряженные металлы проходят через созданные поля и продолжают создавать уже собственные электрические токи, и этот бесконечный цикл продолжается. Этот цикл называется геодинамо.

Из чего состоит магнитное поле Земли

Геомагнитное поле состоит из:

главного геомагнитного поля (производится во внешнем ядре Земли);
аномального геомагнитного поля (производится намагниченными горными породами);
внешнего геомагнитного поля (производится взаимодействиями между Солнцем и Землёй).

Природа явления

Существует несколько теорий, объясняющих, как создаётся магнитное поле. За всю историю изучения магнитного поля учёными было выдвинуто немало экзотических гипотез о причинах явления. Например, в одной из них, основывающейся на теории полой Земли, наблюдаемое поле принадлежит звезде, заключённой в оболочку из земной коры.

В соответствии с современными представлениями силовые линии исходят из ядра Земли, являющегося огромным электромагнитом. Из законов физики, касающихся электромагнитной индукции, известно, что электрический ток всегда сопровождается магнитным полем. Генерация Землёй поля планетарного масштаба происходит благодаря следующим условиям:

Присутствию твёрдого металлическое ядра, окружённого большим количеством электропроводящей жидкости. Независимо от состава земного ядра температура его всегда выше точки Кюри, поэтому оно не может проявлять ферромагнитные свойства. Следовательно, причиной геомагнетизма может быть только движение зарядов вокруг твёрдого сердечника.
Наличию источника энергии, заставляющей перемещаться токопроводящий материал. Предполагается, что ядро Земли раскалено до нескольких тысяч градусов по Цельсию благодаря радиоактивному распаду урана и тория. Этой энергии достаточно для создания конвективных потоков, перемещающих заряженные частицы.
Вращению планеты вокруг своей оси и Солнца. Благодаря силе Кориолиса в недрах Земли возникают мощные инерционные потоки вокруг твёрдого внутреннего ядра.

Таким образом, основа геомагнетизма — конвекция во внешнем жидком ядре планеты, поддерживаемая за счёт разницы температур между твёрдым внутренним ядром и мантией. Объём жидкого металла, участвующего в процессе, больше Луны в шесть раз. В соответствии с динамоэлектрическим эффектом электрический ток, индуцированный движением проводящего расплава в слабом поле, создаёт новое магнитное поле. Благодаря индукции процесс нарастает до тех пор, пока приток энергии вращения не уравновесится потерями тепла на сопротивление растущим токам.

Исходящие от Луны и Солнца приливные силы также играют роль в образовании электромагнитного поля у нашей планеты. Притяжение других тел действует на мантию сильнее, чем на ядро. Следствием торможения мантии является более быстрое вращение железного сердечника Земли, индуцирующего электрический ток. В настоящее время почти доказано, что твёрдое ядро делает относительно мантии один дополнительный полный оборот приблизительно за 900 лет.

Сила Лоренца

Сила Лоренца – сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля.

Формула для нахождения силы Лоренца:

где \( q \) – заряд частицы, \( v \) – скорость частицы, \( B \) – модуль вектора магнитной индукции, \( \alpha \) – угол между вектором скорости частицы и вектором магнитной индукции.

Направление силы Лоренца определяют по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая вектора магнитной индукции \( B_\perp \) входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление скорости положительно заряженной частицы, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Лоренца.

Если заряд частицы отрицательный, то направление силы изменяется на противоположное.

Важно!
Если вектор скорости сонаправлен с вектором магнитной индукции, то частица движется равномерно и прямолинейно. В однородном магнитном поле сила Лоренца искривляет траекторию движения частицы

В однородном магнитном поле сила Лоренца искривляет траекторию движения частицы.

Если вектор скорости перпендикулярен вектору магнитной индукции, то частица движется по окружности, радиус которой равен:

где \( m \) – масса частицы, \( v \) – скорость частицы, \( B \) – модуль вектора магнитной индукции, \( q \) – заряд частицы.

В этом случае сила Лоренца играет роль центростремительной и ее работа равна нулю. Период (частота) обращения частицы не зависит от радиуса окружности и скорости частицы. Формула для вычисления периода обращения частицы:

Угловая скорость движения заряженной частицы:

Важно!
Сила Лоренца не меняет кинетическую энергию частицы и модуль ее скорости. Под действием силы Лоренца изменяется направление скорости частицы

Если вектор скорости направлен под углом \( \alpha \) (0° < \( \alpha \) < 90°) к вектору магнитной индукции, то частица движется по винтовой линии.

В этом случае вектор скорости частицы можно представить как сумму двух векторов скорости, один из которых, \( \vec{v}_2 \), параллелен вектору \( \vec{B} \), а другой, \( \vec{v}_1 \), – перпендикулярен ему. Вектор \( \vec{v}_1 \) не меняется ни по модулю, ни по направлению. Вектор \( \vec{v}_2 \) меняется по направлению. Сила Лоренца будет сообщать движущейся частице ускорение, перпендикулярное вектору скорости \( \vec{v}_1 \). Частица будет двигаться по окружности. Период обращения частицы по окружности – \( T \).

Таким образом, на равномерное движение вдоль линии индукции будет накладываться движение по окружности в плоскости, перпендикулярной вектору \( \vec{B} \). Частица движется по винтовой линии с шагом \( h=v_2T \).

Важно!
Если частица движется в электрическом и магнитном полях, то полная сила Лоренца равна:

Особенности движения заряженной частицы в магнитном поле используются в масс-спектрометрах – устройствах для измерения масс заряженных частиц; ускорителях частиц; для термоизоляции плазмы в установках «Токамак».

Алгоритм решения задач о действии магнитного (и электрического) поля на заряженные частицы:

сделать чертеж, указать на нем силовые линии магнитного (и электрического) поля, нарисовать вектор начальной скорости частицы и отметить знак ее заряда;
изобразить силы, действующие на заряженную частицу;
определить вид траектории частицы;
разложить силы, действующие на заряженную частицу, вдоль направления магнитного поля и по направлению, ему перпендикулярному;
составить основное уравнение динамики материальной точки по каждому из направлений разложения сил;
выразить силы через величины, от которых они зависят;
решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины;
решение проверить.

Магнитное поле: интересный факт

Напряжение геомагнитного поля всегда уменьшалось. Пусть незначительно, но год от года напряжение поля ослабевало. В последние столетия скорость его ослабевания увеличилась в десяток раз. Так, за прошедшую сотню лет геомагнитное поле потеряло 5% своей напряжённости. И на этом, к сожалению, процесс не остановился, и даже не замедлился, а как раз наоборот. На данный момент уменьшение напряжённости поля составляет порядка 7,7% в столетие (оцените тенденцию!). И сомнений в том, что причиной тому стала деятельность человека, сомнений практически ни у кого не вызывает. Вот только дать ответ на вопрос, что же конкретно повлияло на защитное поле планеты, никто не может. И это страшнее всего.

Недра ЗемлиВсё, что находится на достаточной глубине под землёй, называют недрами Земли. Это, по большей части, неизученное пространство.

Мантия ЗемлиПод земной корой находится мантия. Начинается она на глубине 30 км и тянется до внешнего ядра Земли, на глубину 2900 км.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ. Большинство планет Солнечной системы в той или иной степени обладают магнитными полями. По убыванию дипольного магнитного момента на первом месте Юпитер и Сатурн, а за ними следуют Земля, Меркурий и Марс, причем по отношению к магнитному моменту Земли значение их моментов составляет 20 000, 500, 1, 3/5000 3/10000. Дипольный магнитный момент Земли на 1970 составлял 7,98·10 25 Гс/см 3 (или 8,3·10 22 А.м 2 ), уменьшаясь за десятилетие на 0,04·10 25 Гс/см 3 . Средняя напряженность поля на поверхности составляет около 0,5 Э (5·10 –5 Тл). По форме основное магнитное поле Земли до расстояний менее трех радиусов близко к полю эквивалентного магнитного диполя. Его центр смещен относительно центра Земли в направлении на 18° с.ш. и 147,8° в. д. Ось этого диполя наклонена к оси вращения Земли на 11,5°. На такой же угол геомагнитные полюса отстоят от соответствующих географических полюсов. При этом южный геомагнитный полюс находится в северном полушарии. В настоящее время он расположен недалеко от северного географического полюса Земли в Северной Гренландии. Его координаты j = 78,6 + 0,04° Т с.ш., l = 70,1 + 0,07° T з.д., где Т – число десятилетий от 1970. У cеверного магнитного полюса j = 75 ° ю.ш., l = 120,4 ° в.д. (в Антарктиде). Реальные магнитные силовые линии магнитного поля Земли в среднем близки к силовым линиям этого диполя, отличаясь от них местными нерегулярностями, связанными с наличием намагниченных пород в коре. В результате вековых вариаций геомагнитный полюс прецессирует относительно географического полюса с периодом около 1200 лет. На больших расстояниях магнитное поле Земли несимметрично. Под действием исходящего от Солнца потока плазмы (солнечного ветра) магнитное поле Земли искажается и приобретает «шлейф» в направлении от Солнца, который простирается на сотни тысяч километров, выходя за орбиту Луны.

Специальный раздел геофизики, изучающий происхождение и природу магнитного поля Земли называется геомагнетизмом. Геомагнетизм рассматривает проблемы возникновения и эволюции основной, постоянной составляющей геомагнитного поля, природа переменной составляющей (примерно 1% от основного поля), а так же структура магнитосферы – самых верхних намагниченных плазменных слоев земной атмосферы, взаимодействующих с солнечным ветром и защищающих Землю от космического проникающего излучения

Важной задачей является изучение закономерностей вариаций геомагнитного поля, поскольку они обусловлены внешними воздействиями, связанными в первую очередь с солнечной активностью

Геомагнитные вариации.

Изменение магнитного поля Земли во времени под действием различных факторов называются геомагнитными вариациями. Разность между наблюдаемой величиной напряженности магнитного поля и средним ее значением за какой-либо длительный промежуток времени, например, месяц или год, называется геомагнитной вариацией. Согласно наблюдениям, геомагнитные вариации непрерывно изменяются во времени, причем такие изменения часто носят периодический характер.

Cуточные вариации. Cуточные вариации геомагнитного поля возникают регулярно в основном за счет токов в ионосфере Земли, вызванных изменениями освещенности земной ионосферы Солнцем в течение суток.

Нерегулярные вариации. Нерегулярные вариации магнитного поля возникают вследствие воздействия потока солнечной плазмы (солнечного ветра) на магнитосферу Земли, а так же изменений внутри магнитосферы и взаимодействия магнитосферы с ионосферой.

27-дневные вариации. 27-дневные вариации существуют как тенденция к повторению увеличения геомагнитной активности через каждые 27 дней, соответствующих периоду вращения Солнца относительно земного наблюдателя. Эта закономерность связана с существованием долгоживущих активных областей на Солнце, наблюдаемых в течении нескольких оборотов Солнца. Эта закономерность проявляется в виде 27-дневной повторяемости магнитной активности и магнитных бурь.

Сезонные вариации. Сезонные вариации магнитной активности уверенно выявляются на основании среднемесячных данных о магнитной активности, полученных путем обработки наблюдений за несколько лет. Их амплитуда увеличивается с ростом общей магнитной активности. Найдено, что сезонные вариации магнитной активности имеют два максимума, соответствующие периодам равноденствий, и два минимума, соответствующие периодам солнцестояний. Причиной этих вариаций является образование активных областей на Солнце, которые группируются в зонах от 10 до 30° северной и южной гелиографических широт. Поэтому в периоды равноденствий, когда плоскости земного и солнечного экваторов совпадают, Земля наиболее подвержена действию активных областей на Солнце.

11-летние вариации. Наиболее ярко связь между солнечной активностью и магнитной активностью проявляется при сопоставлении длинных рядов наблюдений, кратных 11 летним периодам солнечной активности. Наиболее известной мерой солнечной активности является число солнечных пятен. Найдено, что в годы максимального количества солнечных пятен магнитная активность также достигает наибольшей величины, однако возрастание магнитной активности несколько запаздывает по отношению к росту солнечной, так что в среднем это запаздывание составляет один год.

Вековые вариации – медленные вариации элементов земного магнетизма с периодами от нескольких лет и более. В отличии от суточных, сезонных, и других вариаций внешнего происхождения, вековые вариации связаны с источниками, лежащими внутри земного ядра. Амплитуда вековых вариаций достигает десятков нТл/год, изменения среднегодовых значений таких элементов, названы вековым ходом. Изолинии вековых вариаций концентрируются вокруг нескольких точек – центры или фокусы векового хода, в этих центрах величина векового хода достигает максимальных значений.

Соленоид и его магнитные свойства. Электромагниты

Короткие провода применяются редко. Тем более, что при небольшом токе вокруг них возникает и небольшое магнитное поле. Для усиления магнитного действия прямой провод сворачивают в виде спирали на непроводящем трубчатом каркасе (дереве, пластмассе, керамике). Такое устройство называется соленоидом (от греч. «солен» — «трубка»). Проще говоря, это катушка с током.

Магнитные поля полосового магнита и катушки-соленоида очень похожи. Силовые линии катушки выходят с северного полюса, в южный полюс входят.

Определить полюсы соленоида можно, поднеся к краю катушки магнит. Если цепь замкнута, и по катушке идет ток, то магнит или притянется к соленоиду, или оттолкнется от него. Например, к катушке приблизили северный полюс магнита, подвешенный на нити.

Магнит оттолкнулся от края катушки. Но ведь отталкиваются одноименные полюсы. Значит, приблизили магнит к северному полюсу соленоида. С другой стороны будет находиться южный полюс.

Магнит будет притягиваться к катушке, значит, рядом с магнитом находится южный полюс катушки, так как притягиваются разноименные полюсы.

Направление линий магнитного поля катушки с током помогает определить второе правило правой руки.

Получается, что соленоид можно использовать как магнит, если подключить такой магнит к источнику тока. Это будет уже не постоянный магнит, а созданный с использованием электрического тока, который срабатывает при включении в электрическую сеть.

При изменении (увеличении или уменьшении) магнитного действия соленоида можно пойти тремя путями:

регулированием силы тока цепи (можно с помощью реостата);

увеличением (уменьшением) количества витков катушки;

использованием внутри катушки сердечника (чаще всего из железа).

Приспособление, состоящее из катушки с током и сердечника внутри нее, называется электромагнитом. Это одна из главных частей большинства электротехнических приборов, систем и устройств:

телеграфная связь;
стационарные телефонные аппараты;
электрические звонки;
электродвигатели;
трансформаторы;
электромагнитные реле;
домофоны;
производственные электромагниты.

Грузоподъемный магнит.

Домофон с электромагнитом.

Вентилятор с электродвигателем.

Самый первый электромагнит был изготовлен англичанином У. Стердженом в 1825 году. Его магнит массой 200 г сумел удержать тело в 3 кг 600 г. Через шесть лет американец Дж. Генри создал электромагнит, который поднимал уже 1000 кг.

Интересно и просто на основе электромагнита работает электрический звонок.

Схема электрозвонка.

Цифрами на схеме обозначены основные детали звонка. Это;

Провода, идущие через замыкающую кнопку к источнику тока.
Контактная пластинка.
Контактный винт.
Якорь – тонкая железная пластинка.
Обмотка катушки.
Сердечник.
Ударный элемент звонка – молоточек.
Чаша звонка.

При нажатой кнопке звонка происходит замыкание цепи. По обмотке 5 идет ток, и катушка с сердечником 6 превращается в электромагнит. Якорь 4 притягивается электромагнитом к сердечнику 6. В этот момент молоточек 7 ударяет по чаше звонка 8, слышен звонкий удар звонка. Контактный винт в результате движения якоря отходит от контактной пластинки 2, и цепь размыкается. Якорь «отлипает» от сердечника, возвращается в исходное положение, соединяя тем самым контактный винт с контактной пластинкой. Цепь снова замкнута, электромагнит снова срабатывает и т.д. Происходит все очень быстро: цепь то замыкается, то размыкается, магнит то притягивает, то отпускает якорь, молоточек быстро стучит по чаше звонка. Частые удары сливаются в почти сплошной звук.

Электромагниты после отключения от сети быстро размагничиваются и не приносят особых хлопот в применении.

Сообщение 2

Магнитное поле — это область с магнитной силой вокруг планеты. Тайна образования поля полностью не раскрыта. Хотя, по словам ученых, притяжение планеты связано с ядром. Ядро состоит из прочных и жидких частиц. Во время вращения планеты в частицах ядра создаются устойчивые течения. Согласно самой известной концепции магнитное поле сформировалось при турбулентном и конвекционном движении частиц внутри ядра.

Магнитное поле обеспечивает защитой все человечество и спутники от разрушительного влияния космических тел. К космическим телам можно отнести особые частицы солнечного ветра. Поле меняет направление передвижения частиц, концентрируя их по равномерной линии. Магнитное поле существенно сужает количество живых существ во всех планетах.

Исследователи полагают, что планеты земного вида не имеют внутреннего ядра и отличаются отсутствием данного поля. В будущем жители земли могут остаться без защитного поля. Правда как именно и когда это произойдет, ученые определить не смогли. Магнитные полюса земного шара постоянно меняются. Ученые проанализировав, определили, что планета помнит про смещение полюсов. За последние 160 млн. лет полюса сменили место 100 раз. Конечная смена случилась 720 000 лет назад.

В «теории заговора» есть концепция о мистификации луны. Данное поле обеспечивает защитой людей от космических тел. При попадании на землю частицы накапливаются в обусловленных местах поля, которые называются «радиационными зонами Ван Алена».

На защитное поле сильно воздействуют токи в ионосфере. Данная область находится на высоте 100 км в слоях атмосферы. Токи содержат немалое количество ионов. Защитное поле удерживает плазму. Состояние данной плазмы зависит от взаимодействия солнечных ветров и поля. Таким образом, на земле образуются магнитные бури и сильные вспышки солнца. Точки напряженности, расположенные по вертикали именуются магнитными полюсами. На планете имеется всего 2 таких точек. Одна расположена на южном полюсе, другая на северной стороне. Линии между полюсами именуются осью.

Магнитное поле – это защитный щит, который поддается принципам физики и создает полярные сияния. Отсутствие защитного поля приведет к исчезновению человечества.

Взаимодействие магнитов

Постоянные магниты – это тела, длительное время сохраняющие намагниченность, то есть создающие магнитное поле.

Основное свойство магнитов: притягивать тела из железа или его сплавов (например стали). Магниты бывают естественные (из магнитного железняка) и искусственные, представляющие собой намагниченные железные полосы. Области магнита, где его магнитные свойства выражены наиболее сильно, называют полюсами. У магнита два полюса: северный \( N \) и южный \( S \).

Важно!
Вне магнита магнитные линии выходят из северного полюса и входят в южный полюс. Разделить полюса магнита нельзя

Разделить полюса магнита нельзя.

Объяснил существование магнитного поля у постоянных магнитов Ампер. Согласно его гипотезе внутри молекул, из которых состоит магнит, циркулируют элементарные электрические токи. Если эти токи ориентированы определенным образом, то их действия складываются и тело проявляет магнитные свойства. Если эти токи расположены беспорядочно, то их действие взаимно компенсируется и тело не проявляет магнитных свойств.

Магниты взаимодействуют: одноименные магнитные полюса отталкиваются, разноименные – притягиваются.

Странные звезды

Она имеет наименование XTE J1810-197. И является членом эксклюзивного клуба странных нейтронных звезд. Эти звезды называются магнетары. Таких объектов в нашей Галактике к настоящему времени открыто совсем немного. А один найден за ее пределами.

XTE J1810-197 изучался как магнетар до тех пор, пока десять лет назад его активность не прекратилась. Но теперь он снова проявляет ее, и астрономы направили свои инструменты в сторону XTE J1810-197. И приготовились записывать данные.

Это занятие может показаться не таким уж и интересным. Но магнетары – невероятно странные объекты! По сути, это «мертвые» звезды. И они, по причинам, которые наука понимает не до конца, имеют безумно мощные магнитные поля.

Только представьте. Эти невероятно плотные звезды могут генерировать магнитные поля, которые примерно в 1 квадриллион раз сильнее магнитного поля Земли! Так что да, они какие-то странные.

В настоящее время науке известно о существовании 23 магнетаров. Но XTE J1810–197 – это нечто совершенно особенное. В то время как все остальные магнетары излучают в основном в гамма-диапазоне, XTE J1810–197 и еще три подобных объекта излучают радиоволны.

Но в конце 2008 года испускаемые XTE J1810-197 радиоволны внезапно перестали регистрироваться на Земле. Наступила тишина.

И она длилась более 10 лет!

Магнитные бури и их влияние на человека

Мы уже знаем о магнитных полях нашей земли. Они защищают нас от воздействия заряженных микрочастиц, которые долетают до нас с Солнца. Магнитная буря это не что иное – это внезапное изменение защищающего нас электромагнитного поля земли.

Не замечали, как у вас иногда внезапная резкая боль стреляет в головной висок и тут же появляется сильнейшая головная боль? Все эти болезненные симптомы, происходящие в организме человека, указывают на наличие этого природного явления.

Это магнитное явление может продолжаться от часа до 12 часов, а может быть и кратковременным. И как подмечено врачами, в большей степени этим страдают уже немолодые люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Подмечено, что в продолжительную магнитную бурю увеличивается количество инфарктов. Есть ряд ученых, которые отслеживают появление магнитных бурь. Так что дорогие мои читатели иногда стоит узнавать об их появлении и стараться предотвратить по возможности их ужасные последствия.