磁场

身体的

2022

我们解释了磁场是什么、它是如何产生的以及它的特性是什么。我们还会告诉您有关地球磁场的信息。

磁场是偶极子,它们有北极和南极。

什么是磁场?

磁场是磁力在磁场中分布方式的数学表示。 空间 围绕着一个磁源。这个来源可以是 磁铁, 负载 移动 或一个 电流 (许多负载在运动)。只要这些元素中的任何一个存在,就会在其周围产生磁场,即磁力场。在这个场之外没有磁效应。

磁场的一个基本特征是它们是偶极子:它们有一个北极和一个南极,也称为正极和负极。不像 电场 可以由电荷产生(例如 电子),不存在产生磁场的“磁荷”。磁场总是有两个与之相关的极点。因此,磁场线总是闭合的,就像磁铁一样:它们离开北极并到达南极。

磁场的起源

要使磁场存在,必须有磁能源(例如磁铁)、移动电荷或电流。这些元素是唯一能够产生磁场的元素,也是唯一可以受其影响的元素。

一个电荷(就像一个在空间中运动的电子)在它周围产生一个磁场,这个磁场会对另一个运动的电荷施加一个力。电流也是如此。

磁铁的情况很特殊,因为不涉及移动电荷,而是由于某些复杂的微观现象,这些材料会产生磁场。

正如安培定律和麦克斯韦方程所描述的,磁场和电场通常同时存在于 自然.磁场时间的某些变化会产生电场。这两个领域共存的一个很好的例子是电磁辐射,例如 .

可以使用称为磁力计的设备检查磁场的存在。

磁场类型

电磁铁是由电流中的电荷位移产生的。

磁场可以根据其产生来源进行分类:

  • 来自磁铁的磁场。磁铁是一种具有永久磁场特性的材料,由 身体的 被称为 旋转 电子(可以将其理解为自旋)。另一方面,有 金属 当被外部磁场磁化时,它可以“变成”磁铁。
  • 来自电流的磁场。运动中的每个电荷都会产生磁场。因此,电流也会产生磁场。例如:电磁铁(如上图中的那个)是一种装置,其中通过一个 电池 电流通过缠绕在金属上的电线循环。该电流在其周围产生磁场,使金属磁化并产生另一个磁场。因此,电磁铁用于产生可变磁场,因为通过改变电流,磁场会发生变化。

磁场方向

磁场线告诉我们它的方向。

地址 磁场可以用直线或 向量,负责指出磁力指向的方向。在上图中,您可以清楚地看到磁铁产生的磁场线,它们表示磁铁与金属颗粒相互作用的力的方向。

磁场具有方向这一事实意味着它是一个矢量。任何 力量 是一个向量,即代表一个有方向和意义的量,比如速度。由于磁场与磁力成正比,所以它也是一个矢量。事实上,有趣的是,浸入磁场中的运动粒子感受到的磁力总是垂直于磁场的方向和它自己的速度。

地球磁场

地球的磁场偏转来自太阳的辐射。

我们的星球有一个天然磁场,也称为地磁场。在市中心 地球 有铸铁(对于高 温度)。由于地球的自转,这种金属液体不断运动,形成电流(随着金属的移动,组成它的电子也会移动)。这种电流是产生地球磁场的原因,该磁场非常强烈,以至于它会从地球表面逃逸。

地球的磁场起着非常重要的作用,因为它会将对生物非常危险的辐射从地球转移。 太阳.如果没有地球磁场, 大气层 它会被宇宙射线摧毁。我们用于导航的指南针与这个磁场相互作用:它的磁针始终与地球磁场对齐,指示北方。此外,许多迁徙动物利用地球的磁场在一年中的特定时期始终保持自己的方向并朝着相同的方向移动。

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