Природата на магнетизма: магнитен поток, дефиниция, свойства, общи характеристики

Магнитните материали са тези, които са повлияни от специални силови полета, от своя страна немагнитните материали не са или слабо се влияят от силите на магнитното поле, което е обичайно да се използва чрез силови линии (магнитни потоци) с определени свойства. Освен факта, че те винаги образуват затворени контури, те се държат така, сякаш са еластични, т.е. по време на изкривяването се опитват да се върнат към предишното си разстояние и до естествената си форма.

Невидима сила

Магнитите са склонни да привличат някои метали, особено желязо и стомана, както и никел, сплави на никел, хром и кобалт. Създаване на материали силата на привличане, са магнити. Има различни видове от тях. Материали, които лесно могат да се намагнетизират, се наричат ​​феромагнитни. Те могат да бъдат твърди или меки. Меките феромагнитни материали, като желязото, бързо губят свойствата си. Магнитите, изработени от тези материали, се наричат ​​временни. Твърдите материали, като стомана, притежават свойствата си много по-дълго и се използват като константи.

Магнитен поток: определение и характеризиране

Около магнита има определено силово поле, което създава възможност за енергия. Магнитният поток е равен на произведението на средните силови полета, перпендикулярни на повърхността, в която тя прониква. Той е изобразен с помощта на символа "Φ", който се измерва в единици наречени Webers (WB). Стойността на потока, преминаващ през дадена област, ще варира от една точка до друга около обекта. По този начин магнитният поток е така наречената мярка за силата на магнитно поле или на електрически ток, базирана на общия брой заредени полеви линии, преминаващи през определена област.

Разкрива мистерията на магнитния поток

Всички магнити, независимо от тяхната форма, имат две области, наречени полюси, способни да произведат определена верига от организирана и балансирана система от невидими силови линии. Тези линии от потока образуват специално поле, чиято форма се появява по-интензивно в някои части от други. Площите с най-висока атракция се наричат ​​стълбове. Линии на векторно поле не могат да бъдат открити с просто око. Визуално те винаги се показват под формата на силови линии с уникални полюси на всеки край на материала, където линиите са по-плътни и концентрирани. Магнитният поток е линиите, които създават вибрация на привличане или отблъскване, показващи тяхната посока и интензивност.

Линии на магнитния поток

Магнитните силови линии се определят като криви, движещи се по определена траектория в магнитно поле. Допирателната към тези криви във всяка точка показва посоката на магнитното поле в нея. Характеристики:

• Всяка линия на потока образува затворен контур.

• Тези индукционни линии никога не се пресичат, но са склонни да се свиват или опъват, като променят размерите си в една или друга посока.

• По правило силовите линии имат начало и край на повърхността.

• Има и определена посока от север на юг.

• Силови линии, които са разположени близо един до друг, образуват силно магнитно поле.

• Енергийните линии, които са по-далеч, показват слабо магнитно поле.

• Когато съседните полюси са еднакви (север-север или юг-юг), те се отблъскват. Когато съседните полюси не съвпадат (север-юг или юг-север), те се привличат. Този ефект напомня известния израз, който се привлича от противоположностите.

Магнитни молекули и теория на Вебер

Теорията на Вебер се основава на факта, че всички атоми имат магнитни свойства поради връзката между електроните в атомите. Групи от атоми са свързани по такъв начин, че околните полета се въртят в една и съща посока. Тези материали се състоят от групи от малки магнити (ако ги разглеждаме на молекулярно ниво) около атоми, което означава, че феромагнитният материал се състои от молекули, които се характеризират с гравитационни сили. Те са известни като диполи и са групирани в домейни. Когато материалът се намагнетизира, всички домени стават едно. Материалът губи способността си да привлича и отблъсква в случай, че неговите области са разделени. Диполите заедно образуват магнит, но поотделно всеки един от тях се опитва да се отдели от еднополюсен, като по този начин се привличат противоположните полюси.

Полета и поляци

Силата и посоката на магнитното поле се определят от линиите на магнитния поток. Областта на гравитацията е по-силна, когато линиите са близо един до друг. Линиите са най-близо до полюса на основата на пръта, където привличането е най-силно. Самата планета Земя е в това мощно силово поле. Той действа така, сякаш гигантска магнитна плоча минава през средата на планетата. Северният полюс на иглата на компаса сочи в посока на точка, наречена северния магнитен полюс, докато южният полюс сочи към магнитния юг. Тези райони обаче се различават от географските северни и южни полюси.

Природа на магнетизма

Магнетизмът играе важна роля в електротехниката и електрониката, защото без неговите компоненти като релета, соленоиди, дросели, дросели, намотки, високоговорители, електродвигатели, генератори, трансформатори, електромери и др. естествено природно състояние под формата на магнитни руди. Има два основни вида: магнетит (наричан още железен оксид) и магнитна желязна руда. Молекулярната структура на този материал в немагнитно състояние е представена като свободна магнитна верига или отделни малки частици, които са свободно подредени в случаен ред. Когато материалът се намагнетизира, това случайно подреждане на молекулите се променя и малки случайни молекулни частици се подреждат по такъв начин, че да произвеждат цяла поредица от договорености. Тази идея за молекулното подреждане на феромагнитни материали се нарича теорията на Вебер.

Измерване и практическо приложение

Най-често срещаните генератори използват магнитния поток производство на електроенергия. Неговата сила се използва широко в електрически генератори. Устройството, което служи за измерване на това интересно явление, се нарича fluxmeter, то се състои от намотка и електронно оборудване, което оценява промяната на напрежението в бобината. В физиката, потокът се нарича индикатор за броя на силовите линии, преминаващи през определена област. Магнитният поток е мярка за броя на магнитните силови линии.

Понякога дори немагнитният материал може също да има диамагнитни и парамагнитни свойства. Интересен факт е, че привличащите сили могат да бъдат унищожени при нагряване или удар с чук от същия материал, но те не могат да бъдат унищожени или изолирани, ако просто счупите голям образец на две части. Всяко счупено парче ще има свой собствен северен и южен полюс, без значение колко малки ще бъдат тези парчета.