Magnetisches Feld,
Der Magnetismus stammt aus der Region Magnesia, einer Stadt in der Westtürkei,in der Griechen Grabsteine fanden, die Eisenstücke über den Raum zogen. Es wird auch beobachtet, dass Magnete sowohl anziehen als auch abstoßen. Wirkann diese doppelte Natur der magnetischen Kraft erklären, indem wir vorschlugen, dass jedes Magnethat zwei Pole, Nordpol (N) und Südpol (S). Sie werden zwei Dinge während der Aktivitäten beobachten:
1) Wannzwei Magnete werden nahe beieinander gebracht, wie Pole abstoßen; gegenüberliegende polesattract.,
2) Wennein Magnet wird in die Nähe eines Eisenstücks gebracht, das Eisen wird auch von Demmagnet angezogen und erhält die gleiche Fähigkeit, andere Eisenstücke anzuziehen.
Wir wollen diese Kraftwirkung eines Magneten auf eisenähnliche Objekte mit einem sogenannten Magnetfeld darstellen. Das Konzept des Feldes kann am besten verstanden werden, wenn wir uns an die Gravitationsforceof Erde auf Objekt in der Nähe erinnern., Wir sagen, dassdie bloße Anwesenheit der Erde das Gravitationsfeld im umgebenden Raum aufbaut und dass wir diesen Gravitationskrafteffekt mit Linien darstellen können, die von der Erde ausgehen und radial in die Unendlichkeit divergieren.
Moonist im Feld der Erde gefangen. Ebenso spürt der Astronaut im Space Walk die Schwerkraft der Erde. Space Shuttle ist auch auf dem Feld der Erde. Warum sie nicht fallen, geht über den Rahmen dieses Kurses hinaus, aber ich werde der Vollständigkeit halber erklären., Keiner von ihnen fällt auf die Erde, weil sie alle genug horizontale Geschwindigkeit haben, um die Erde zu umrunden. Wenn Sie einen Baseball mit 18.000 mi/h werfen könnten, würde ich auch um die Ecke machen und zu Ihnen zurückkehren. Daher warenpräsentieren Sie die attraktive Gravitationskraft der Erde mit Feldlinien. Die Richtung der Feldlinien repräsentiertrichtung der Kraft, die ein Körper um die Erde erfahren würde, und die Dichte der Feldlinien (wie eng sie getrennt sind) repräsentiert die Stärke der Kraft. Zum Beispiel, näher du bist zudie Erde, stärker die Kraft.,
In ähnlicher Weise richtet ein Magnet in seinem umgebenden Raum ein Magnetfeld ein, in dem er jedes andere magnetische Material magnetisch beeinflusst. Die Stärke wird durch die Dichte der Magnetfeldlinien dargestellt. Magnetfeldlinien sind verschlossenkurven verlassen vom Nordpol und betreten den Südpol, wenn Sie ihnen folgenauf der Außenseite des Magneten.
Acompass, der selbst ein kleiner Magnet ist, reiht sich parallel zu den magnetischen Feldlinien an der Stelle, an der er platziert ist. Die Spitze des Pfeils ist der Nordmagnetpol und sein Ende ist Dersüdmagnetpol.,
Die Bausteine von Magneten sind Atome, die kleine winzige Magnete sind. Was den Magnetismus betrifft, können wir ein Atom sehen, als wäre es ein winziger Kompass / Magnet, der auf die Nordrichtung zeigt. Wir werden später sehen, dassdie Bewegung von Elektronen (bewegliche elektrische Ladung) ist der grundlegende Grund Fürmagnetismus. Für praktische Zwecke können wirkann sich auf einen Cluster von Atomen konzentrieren, magnetische Domänen genannt, die in eine bestimmte Richtung ausgerichtet sind. Jede Domäne kann aus Milliarden von ausgerichteten Atomen bestehen., Unter normalen Bedingungen wirkt ein magnetisches Material wie Eisen nicht wie ein Magnet, da die Domänen keine bevorzugte Ausrichtungsrichtung haben. Auf der anderen seite, thedomains eines magneten (oder ein magnetisiertes eisen) sind alle ausgerichtet in s specificdirection. Domänen sind durch Domänenwände von den benachbarten Domänen getrennt. Im Allgemeinen ist die Ausrichtung innerhalb einer Domäne für alle Atome dieser Domäne gleich. Die Atome von Onedomain sind jedoch in eine andere Richtung ausgerichtet als die Atome von anotherdomain., Diese Situation wird skizziertbelow für ein magnetisches Material, ein magnetisiertes Material und für ein nichtmagnetisches Material. Ein nichtmagnetisches Material hat keine Domänenstruktur.
Domainscan induziert werden, die in Ausrichtung. Betrachten Sie einen gemeinsamen Eisennagel. Itsdomains sind zufällig orientiert, wie das erste Bild oben. Wenn Sie einen Magneten in die Nähe bringen, wird diedomänen des Eisennagels werden so ausgerichtet, dass der Nordpol der Irondomains dem Südpol des Magneten zugewandt ist und umgekehrt.,
Wenn Sie den Magneten entfernen, wird der Nagel für eine Weile Dauermagnet. Die thermische Bewegung (denken Sie daran, je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sich die Atome) von atomseventually kann dazu führen, dass die meisten Atome zur zufälligen Orientierung zurückkehren. Wenn Sie einen Magneten fallen lassen, werden Sie ihn nicht nur zerbrechen, sondern auch die Domänenausrichtungen zerstören.
Eine andere Möglichkeit, einen Permanentmagneten herzustellen, besteht darin, ein Stück Eisen (oder Eisenspaningwas Sie als Aktivität tun werden) mit einem Magneten zu streicheln. Eisen rasieren verhalten sich wie Tinymagnete.