El camp magnètic és un fenomen molt interessant. Actualment, les seves propietats han trobat aplicació en molts àmbits. Saps quina és la font del camp magnètic? Després de llegir l'article, ho sabràs. A més, parlarem d'alguns fets relacionats amb el magnetisme. Comencem per la història.
Una mica d'història
El magnetisme i l'electricitat no són en cap cas dos fenòmens diferents, com es va creure erròniament durant molt de temps. La seva relació es va fer evident només el 1820, quan el científic danès Hans Christian Oersted (1777-1851) va demostrar que un corrent elèctric que flueix per un cable desvia l'agulla de la brúixola. El corrent sempre crea un camp magnètic. No importa on flueixi: entre el núvol i la terra en forma de llamp o al múscul del nostre cos.
Fins i tot en l'antiguitat, la gent va intentar esbrinar quina és la font del camp magnètic. A més, els descobriments realitzats es van aplicar a la pràctica. El magnetisme es va observar i utilitzar (especialment amb finalitats de navegació) milers d'anys abans que fos dilucidat.naturalesa de l'electricitat i ha trobat aplicacions pràctiques. Només quan es va saber que la matèria estava formada per àtoms es va establir que el magnetisme i l'electricitat estaven interconnectats. Allà on s'observi magnetisme, sempre hi ha d'haver present algun tipus de corrent elèctric. Tanmateix, aquest descobriment va ser només el començament d'una nova investigació.
Què determina la manifestació de les propietats magnètiques dels materials en absència de cap font de corrent externa? El moviment dels electrons que creen corrents elèctrics dins dels àtoms. Aquest tipus de magnetisme és el que considerarem aquí. Hem descrit breument la font del camp magnètic remolí (corrent altern).
Magnetita i altres materials
La capacitat d'atreure ferro i materials que contenen ferro s'observa a la natura en un mineral interessant. Estem parlant de la magnetita, un dels compostos químics del ferro. Probablement algun tipus d'ell es va utilitzar en les primeres brúixoles inventades pels xinesos. La font del camp magnètic no és només aquest mineral. També és relativament fàcil que alguns materials comuniquin intencionadament les propietats desitjades. Entre ells, el ferro i l'acer són els més famosos. Ambdós materials es converteixen fàcilment en una font de camp magnètic.
Imants permanents
Les substàncies que atreuen el ferro formen una classe especial. S'anomenen imants permanents. Malgrat el nom, només poden conservar les propietats necessàries durant un temps limitat. en forma d'imant permanentbar demostra el poder del magnetisme terrestre. Si es pot moure lliurement, llavors un extrem gira sempre en direcció al pol nord de la Terra i l' altre, en direcció al sud. Els dos extrems d'un imant s'anomenen pol nord i pol sud, respectivament.
Els imants poden tenir gairebé qualsevol forma: barra, ferradura, anell o més complexos. S'utilitzen en instruments de mesura elèctrics. Els pols dels imants es designen de la següent manera: N (nord) i S (sud). Parlem de com interactuen.
Atracció i repulsió
Els pols magnètics oposats s'atrauen. Això ho sabem des de l'escola. En atraure algun altre material, l'imant primer el converteix en un imant feble. Els pols del mateix nom es repel·len mútuament (tot i que això no és tan evident com l'atracció). Quan s'exposen a un imant, el ferro i l'acer es converteixen en imants, adquirint la polaritat oposada. Per això se senten atrets per ell. Però si dos imants idèntics amb "càrregues" iguals es col·loquen a prop l'un de l' altre amb els mateixos pols, què passarà? La força de repulsió observada serà igual a la força d'atracció que actua entre dos pols oposats situats a la mateixa distància l'un de l' altre.
No només els materials que contenen ferro es veuen afectats pel magnetisme. Tanmateix, els fenòmens magnètics s'observen més fàcilment en metalls purs. Aquests són, per exemple, ferro, níquel, cob alt.
Dominis
Metals que podenconvertit en una font d'un camp magnètic, consisteix en petits imants situats aleatòriament a l'interior de la substància. Estan igualment orientats només en àrees petites, anomenades dominis, que es poden veure a través d'un microscopi electrònic. En la matèria no magnetitzada, ja que els propis dominis també hi estan orientats en diferents direccions, el camp magnètic és zero. Per tant, no s'observen propietats magnètiques en aquest cas. Així, la substància adquireix les propietats necessàries només en determinades condicions.
El procés de magnetització és que tots els dominis es veuen obligats a alinear-se en la mateixa direcció. Quan es gira correctament, les seves accions s'apilen. La substància en el seu conjunt es converteix en una font d'un camp magnètic. Si tots els dominis s'alineen exactament en la mateixa direcció, el material arriba al seu límit magnètic. Cal tenir en compte un patró important. La magnetització del material depèn en última instància de la magnetització dels dominis. I, al seu torn, ve determinat per com es troben els àtoms individuals dins dels dominis.
Camp magnètic de la Terra
El camp magnètic de la Terra s'ha mesurat i descrit amb precisió durant molt de temps, però fins ara no s'ha explicat completament. D'una manera molt simplificada, es pot representar com si un simple imant pla estigués situat entre els pols geogràfics Nord i Sud. Això és el que provoca alguns dels efectes observats. Però això no explica ni els canvis molt inusuals en la intensitat ni tan sols la direcció de les línies del camp magnètic sobre la terra.ni per què fa milions d'anys la ubicació dels pols magnètics era oposada a l'actual, ni per què, encara que lentament, es mouen constantment. Per tant, les coses són una mica més complicades.
Model del camp magnètic terrestre
Descrivim la seva versió simplificada amb més detall. Imagineu un imant llarg i pla al centre de la Terra, que serà la font del camp magnètic. Què més cal tenir en compte? Les substàncies magnètiques a la superfície del globus s'han d'ordenar de manera que el seu pol orientat al nord giri en la direcció que anomenem nord (en realitat el pol sud de l'imant imaginari) i l' altre pol apunten al sud (el pol nord de l'imant).).
Entendre processos físics complexos provoca algunes dificultats. Tant el magnetisme terrestre com el magnetisme de petites peces de ferro són més fàcils d'explicar assumint que les línies de força magnètiques (sovint conegudes com a línies de flux magnètic) emanen de l'extrem nord de l'imant i entren a l'extrem sud. Aquesta és una representació molt arbitrària, utilitzada només per comoditat, semblant a com s'utilitzen les línies de latitud i longitud dibuixades en un mapa. Tanmateix, ens ajuda a entendre quina és la font del camp magnètic terrestre.
Les línies de força d'un imant pla senzill, que passen d'un pol a un altre i cobreixen tot l'imant, formen una cosa semblant a un cilindre. Les línies de força en la mateixa direcció semblen rebutjar-se mútuament. Sempre comencen en un tipus de pal i acaben en un altre tipus de pal i mai s'entrecreuen.
Bconclusió
Així, hem obert el tema "La font del camp magnètic". Com podeu veure, és força extens. Només hem considerat els conceptes bàsics relacionats amb aquest tema.
