Магнітне поле-це фізичне явище, яке оточує намагнічені тіла або струмуючі електричні струми. Воно проявляється взаємодією між магнітними полями різних об'єктів і володіє особливими властивостями. Магнітне поле має силу дії на інші магніти або провідники з електричним струмом.
Магнітні поля є результатом двох основних джерел: постійних магнітів та електричних струмів. Постійні магніти мають постійну магнітну індукцію і створюють навколо себе постійне магнітне поле. Електричні струми, що протікають через провідники, також створюють магнітні поля, які залежать від сили струму та форми провідника.
Постійні магніти можуть бути різних форм і розмірів. Вони можуть бути виготовлені з різних матеріалів, таких як залізо, нікель, кобальт та їх сплави. Постійні магніти мають постійну магнітну індукцію, яка характеризує їх силу магнітного поля. Вони можуть бути використані для створення магнітних систем, таких як магніти для холодильників, компаси або магнітні завантаження для магнітних дисків.
Магнітне поле: поняття і область ЗАСТОСУВАННЯ
Магнітне поле має важливу роль у різних галузях науки та техніки. Воно застосовується в багатьох пристроях і технологіях:
- Магнітне поле використовується в засобах передачі енергії, таких як трансформатори та генератори. Воно дозволяє переводити електричну енергію в механічну і навпаки.
- Магнітні матеріали і застосування магнітних полів використовується в електроніці, наприклад, у створенні індуктивностей і трансформаторів, а також у зберіганні інформації на носіях, наприклад, на жорстких дисках.
- Магнітне поле відіграє важливу роль у медицині, особливо в області магнітно-резонансної томографії (МРТ), де воно використовується для отримання детальних зображень органів і тканин всередині людського тіла.
- Магнітні поля використовуються в наукових дослідженнях, наприклад, для вивчення властивостей матеріалів або у фізиці частинок. Вони дозволяють створювати контрольовані умови для вивчення різних явищ.
- Магнітна навігація використовується в компасах і магнітних датчиках для визначення напрямку та орієнтації в просторі.
Джерела магнітного поля
Постійні магніти складаються з матеріалів, що характеризуються спонтанною намагніченістю. Такі матеріали можуть бути намагнічені за допомогою зовнішнього магнітного поля і зберігати свою намагніченість після видалення поля. Лінії магнітного поля навколо постійного магніту йдуть від його полюсів до протилежних полюсів, описуючи дуги. У разі, якщо постійний магніт має форму прямого стрижня, силові лінії будуть паралельні його осі.
Електричні струми також є потужними джерелами магнітного поля. При русі електричного заряду виникає вихор магнітного поля навколо його траєкторії. Сила даного магнітного поля пропорційна силі струму. Якщо струм протікає по прямолінійному ділянці провідника, силові лінії магнітного поля утворюють кола, розташовані в площині перпендикулярній траєкторії струму. Якщо провідник утворює кільце, лінії магнітного поля утворюють концентричні кола навколо провідника.
У загальному випадку, форма силових ліній магнітного поля навколо струму залежить від геометрії провідника і його орієнтації в просторі.
Постійні магніти
Особливістю постійних магнітів є те, що вони можуть притягувати або відштовхувати інші магнітні матеріали. Дані властивості їх магнітного поля обумовлені наявністю всередині матеріалу мікроскопічних областей, так званих доменів, які мають власні магнітні поля.
Постійні магніти мають різні форми і розміри, і використовуються в безлічі різних пристроїв і технологій. Вони знаходять застосування в медицині, електроніці, енергетиці та багатьох інших областях. Деякі типи постійних магнітів включають альніко, ферити, а також рідкісноземельні магніти, такі як неодимовий та самарій-кобальтовий.
| Тип магніту | Матеріал | Приклад |
|---|---|---|
| Алніко | Сплав алюмінію, нікелю, кобальту та заліза | Алніко 5, алніко 8 |
| Ферит | Штучні кристали, що містять залізо | Феритові магніти, Керамічні магніти |
| Рідкісноземельні магніти | Сплави рідкоземельних металів | Неодимові магніти, самарій-кобальтові магніти |