Опасно привличане → Основна информация

Въведение
- Какво ще научите
- Основна информация
Дейности
Куиз
- Куиз
  5 questions05 min
Заключение
- Вече знам

Опасно привличане

Основна информация

Речник/нови понятия:

Магнит е всяко тяло, което създава около себе си невидимо магнитно поле и упражнява магнитна сила върху други намагнитизирани материали.

Електромагнитът е устройство, което се състои от проводникова намотка с желязна сърцевина, и създава магнитно поле, ако в намотката му се пусне електрически ток.

Магнитните индукционни линии са въображаеми криви, които ни помагат да си представим силата и посоката на магнитното поле в пространството.

Магнитът в компаса е тънка стрелка от намагнитизирано желязо или стомана, която се върти свободно около вертикална ос на остър връх. Той се подравнява по силовите линии на земното магнитно поле. Чрез него във всеки момент можем да се ориентираме в пространството и да определим посоките – север, юг, изток, запад.

Какво е магнит?

Магнит е всяко тяло, което създава около себе си невидимо магнитно поле и упражнява магнитна сила върху други намагнитизирани материали. Това поле привлича или отблъсква други магнитни материали, които съдържат желязо, никел и кобалт. Върху тела, изработени от пластмаса, дърво, хартия, цветни метали и др. магнитът не упражнява сила.

Според произхода си магнитите се разделят на

естествени, създадени от природата – минерали, които имат магнитни свойства, например магнетит (черна желязна руда, използван е в древността за навигация), хематит и др.;
изкуствени, създадени от хората – изработени от стомана или специални сплави.

Постоянни магнити

Магнитното въздействие засяга само тела, изработени от феромагнитни вещества (желязо, кобалт, никел). Освен че привличат предмети, съдържащи желязо, магнитите си взаимодействат с магнитни сили помежду си. Материалите, които създават собствено магнитно поле без външен източник на енергия и запазват това си свойство (намагнитеността си) в продължение на дълго време, се наричат постоянни магнити.

Те се отличават със следните характеристики:

Имат постоянна намагнитеност – това е способността им да запазват магнитните си свойства за дълго време.
Имат два магнитни полюса – северен и южен.

Източник:https://depositphotos.com/vectors/science.html?qview=27298569

Краищата на пръчковидния магнит се наричат полюси, а пространството в средата се нарича неутрална зона. Около полюсите магнитното действие е най-силно, а около неутралната зона е най-слабо. Краят на магнита, който сочи посоката север, се нарича северен магнитен полюс, означава се с N (от английската дума North). Другият край, който сочи на юг, се нарича южен магнитен полюс, означава се с S (от английската дума South). Изобразяват се най-често в червен и син цвят, като в различните източници могат да са оцветени по различен начин.

Източник: https://depositphotos.com/vectors/science.html?qview=665848976

Противоположните (разноименните) магнитни полюси се привличат, а еднаквите (едноименните) се отблъскват. Северният полюс на един магнит се привлича от южния полюс на друг магнит.

Източник: https://www.yaclass.in/Exercise/PdfSolution?c=7e0bcd35-491b-4e7a-aaaa-cbcb25a17fd9&twId=20870&ts=1666693186&sg=un_7x0IkRARJQaQTRacDHCdYkgw1

Около тях се създава магнитно поле, което се проявява чрез упражняване на магнитна сила върху други намагнитизирани тела. Не е необходимо магнитите да са в непосредствен контакт помежду си, за да упражняват сила.
Магнитните сили са невидими за окото, действат между магнитни материали и зависят от формата, размера и разстоянието между магнитите. Те нарастват, когато разстоянието между полюсите намалява. С увеличаване на разстоянието от източника на магнитното поле ефектът на магнитната сила намалява, докато изчезне напълно.

Електромагнити

Източник: https://anzalweb.ir/wp-content/uploads/2018/02/FPO-electromagnet.jpg

За разлика от постоянните магнити, чиято намагнитеност е постоянна, електромагнитите могат да бъдат включвани и изключвани, както и да променят силата на своето магнитно поле. В зависимост от нуждите, електромагнитите могат да имат различна мощност, притежават гъвкавост и безопасност при използването им в многобройни устройства и системи и позволяват лесен контрол върху силата и посоката на магнитното им поле.

Ето защо те намират широко приложение в промишлеността, в медицината, в транспорта, в бита.

Примери за това са електромагнитните кранове за повдигане и преместване на тежки обемисти предмети в промишлеността, сепаратори, магнитните спирачки, релетата и електромагнитните клапани в автоматизацията на различни производства, хард дисковете и магнитните карти в електрониката, електрическите двигатели в различни превозни средства, високоскоростни магнитни влакове, които се движат без допир с релсите, скенерите и ядрено-магнитния резонанс в медицината, в научните изследвания (ускорители на частици – циклотрони) и много други.

Високоскоростен влак. Източник: https://depositphotos.com/similar-images/244810236.html?qview=244238934

Магнитно поле на Земята

Източник: https://depositphotos.com/vectors/science.html?qview=308205136

Магнитното поле на Земята е естествено магнитно поле, което се простира на хиляди километри в пространството и обгражда нашата планета. Формата му се изкривява под въздействието на слънчевия вятър (поток от заредени частици, излъчван от Слънцето). Магнитното поле е свито от страната, която е по-близо до Слънцето, докато от страната, която е по-далеч от него, то е удължено. То предпазва планетата от вредното лъчение на слънчевите частици.

Магнитното поле на Земята може да се представи като полето на пръчковиден магнит, преминаващ през центъра на планетата. Магнитният и географският полюс на Земята обаче не съвпадат. Магнитните полюси не са фиксирани и се движат непрекъснато. Техните линии сключват ъгъл от около 12⁰ спрямо оста на въртене на Земята, но той не е фиксиран и може да варира и да има различни стойности на различни места.

Вижте кратка видеосимулация, достъпна на Earth’s Magnetic Lines – Science On a Sphere (noaa.gov)

Отрицателеният (южен) полюс на магнита е разположен в Арктика и се нарича Северен магнитен полюс, а неговият положителен (северен) полюс се намира в Антарктика и се нарича Южен магнитен полюс. Силовите линии на земното магнитно поле сочат от северния към южния полюс на магнита, т.е. от Южното към Северното полукълбо.

Важно е да отбележим, че ориентацията на земното магнитно поле се е обръщала не веднъж през геологичната история на Земята, като магнитният север е ставал магнитен юг и обратно. Това се нарича инверсия на земното магнитно поле или геомагнитна инверсия. Това обаче е явление, което се случва веднъж на няколкостотин години.

Интересни явления, свързани с взаимодействието на заредени частици от слънчевия вятър с магнитното поле на Земята са полярните сияния.

Източник: https://st5.depositphotos.com/19554348/65394/i/1600/depositphotos_653940658-stock-photo-northern-lights-starry-night-sky.jpg

Определяне на посоките, ориентиране

Магнитното поле на Земята се използва и за определяне на кардиналните точки на света – север, юг, изток и запад. Основен инструмент за това е магнитният компас. Той се състои от тънка стрелка от намагнитизирано желязо или стомана, която се върти свободно около вертикална ос на остър връх. Подравнява се по силовите линии на земното магнитно поле. Стрелката на компаса винаги се ориентира по линията на магнитното поле на Земята и сочи към магнитния север. Тя е поставена в корпус с циферблат, разделен на градуси, за да се отчита посоката, към която сочи магнитната стрелка. В по-новите компаси има и допълнителни ориентири – мерни линии, огледало, устройство за определяне на азимут. Някои фактори, като магнитни бури или аномалии могат да повлияят на точността на показанията на компаса, но това не го прави по-малко надежден уред за определяне на посоките.