Magnetizmas: Skirtumas tarp puslapio versijų

Magnetizmas yra [[elektromagnetizmas|elektromagnetizmo]] – vienos iš keturių fundamentalių sąveikų fizikoje – dalis.

 

 

Magnetizmą sudaro eksperimentiškai patvirtinti ir iš jų išvesti kiti dėsniai, naudojami praktiniams uždaviniams spręsti.

 

 

Magnetinis laukas yra materijos forma, kuria sklinda magnetinės sąveikos. Panašiai kaip ir elektrinis laukas, jis vaizduojamas jėgų linijomis laikantis tokių taisyklių:

<math>\vec{F}_m=\frac{\mu_0q_1q_2\left(\vec{v}_2\times\left(\vec{v}_1\times\vec{r}\right)\right)}{4\pi{r^3}}</math>

 

 

Magnetinio lauko indukcija <math>\vec{B}</math> atitinka elektrinio lauko stiprį <math>\vec{E}</math> ir apibūdina magnetinio lauko intensyvumą konkrečiame jo taške. Magnetinio lauko indukcija konkrečiame jo taške priklauso nuo tą lauką sukūrusio krūvio dydžio <math>q\;</math>, judėjimo greičio <math>\vec{v}</math> ir atstumo nuo to krūvio iki to taško <math>\vec{r}</math>:

<math>\vec{B}=\sum_{i}\vec{B_i}</math>

 

 

Kita esminė magnetizmo sąvoka – Lorenco jėga.

<math>\vec{F}_L=q\left(\vec{v}\times\vec{B}\right)</math>

 

 

Dažnai svarbu žinoti, kokia jėga veikiamas ne pavienis krūvis, bet realus laidininkas, kuriuo teka elektros srovė.

Integruojant galima apskaičiuoti jėgą, veikiančią bet kokios formos magnetiniame lauke esantį laidininką, kuriuo teka srovė.

 

 

Ampero dėsnis susieja magnetinio lauko indukcijos cirkuliaciją uždaru kontūru ''L'' su to kontūro ribojamą plotą kertančių srovių suminiu stipriu:

''Pastaba:'' Ampero dėsnyje turima omenyje algebrinė srovių suma: kontūro plotą iš viršaus į apačią kertančias sroves reikia imti su vienu ženklu, o iš apačios į viršų – su priešingu ženklu.

 

 

Magnetinės, arba magnetinio lauko jėgų linijos − tai linijos, išilgai kurių magnetiniame lauke išsidėsto magnetinės rodyklėlės. Jei [[Elektros laidininkas|laidininką]], kuriuo teka [[elektros srovė]], apimtume dešine ranka taip, kad nykštys rodytų [[Elektros srovė|srovės]] kryptį, tai kiti keturi pirštai rodys magnetinių linijų kryptį.

 

 

Magnetinį lauką kuria judantys krūviai. Tačiau eksperimentuojant buvo pastebėta, kad magnetinis laukas įvairiose medžiagose pakinta, t. y. sustiprėja arba susilpnėja. Šis išorinio magnetinio lauko pasikeitimas medžiagos viduje vadinamas tos medžiagos '''įmagnetėjimu''', o medžiagos, galinčios įmagnetėti – [[Magnetikas|'''magnetikais''']].

Pagal savo magnetines savybes magnetikai skirstomi į tris pagrindines grupes: diamagnetikus, paramagnetikus ir feromagnetikus. Feromagnetikai ([[geležis]], [[nikelis]], [[kobaltas]], kai kurie metalų lydiniai ir [[oksidas|oksidai]]) yra plačiai naudojami technikoje.

 

 

Magnetizmas sukelia daug įvairių reiškinių tiek gamtoje, tiek ir technikoje.

 

 

Jei laidininkas, kuriuo teka elektros srovė, yra magnetiniame lauke, tai dėl magnetinio lauko veikimo (Lorenco jėgos) dalis krūvininkų nukrypsta nuo savo įprastinės trajektorijos laidininke ir kaupiasi prie jo sienelių. Prie priešingų laidininko sienelių susikaupus priešingo ženklo krūviams, skersai laidininko atsiranda Holo įtampa:

<math>U_H=\frac{IB}{qnd}</math>

 

 

Žemės magnetinis laukas yra nevienalytis, todėl kosmines daleles veikia kaip magnetinė gaudyklė. Dėl to aukštuosiuose atmosferos sluoksniuose ir virš jų susidaro dvi didelės toroido formos sritys, kuriose magnetinis laukas sulaiko į Žemę sklindančias kosmines daleles. Tos sritys vadinamos '''van Aleno žiedais'''. Vidiniame van Aleno žiede yra sulaikomi protonai, išoriniame – elektronai.

 

 

Magnetinis laukas ir su magnetizmu susiję reiškiniai plačiai naudojami šiuolaikinėje technikoje. Jie sudarė sąlygas spartesnei mokslo pažangai, leidusiai pasiekti dabartinį išsivystymo lygį.

Magnetizmo reikšmė pirmiausia atsiskleidžia suvokus, kad [[Elektros generatorius|elektros gamyba]], jos perdavimas vartotojams dideliais atstumais, elektros varikliai ir kt. remiasi būtent magnetizmu. Tačiau esama ir specifiškesnių magnetizmo taikymo sričių, pvz., moksliniams tyrimams.

 

 

Daugelyje šiuolaikinių fizikos tyrimų reikia dideliais greičiais skriejančių elektringųjų dalelių. Jos greitinamos dalelių greitintuvuose. '''Tiesiniai greitintuvai''' greitina daleles tarpuose tarp tiesėje išdėstytų laidininkų, bet dėl tokio išdėstymo jie yra labai masyvūs ir užima daug vietos. Todėl daug praktiškiau naudoti '''ciklinius greitintuvus''' – juose dalelės skrieja koncentriniais apskritimais, tad vietos reikia žymiai mažiau.

galima spręsti ir apie pačią dalelę.

 

 

Masės spektrometrai naudojami dalelėms atpažinti pagal jų specifinį krūvį <math>\frac{q}{m}</math>, randamą iš formulės