Πώς λειτουργεί το μαγνητικό πεδίο της γης; Μαγνητικό πεδίο Τι καθορίζει τη μεταβολή στο γεωμαγνητικό πεδίο της γης
Ας καταλάβουμε μαζί τι είναι μαγνητικό πεδίο. Εξάλλου, πολλοί άνθρωποι ζουν σε αυτόν τον τομέα όλη τους τη ζωή και δεν το σκέφτονται καν. Ήρθε η ώρα να το φτιάξετε!
Μαγνητικό πεδίο
Μαγνητικό πεδίο- ειδικό είδος ύλης. Εκδηλώνεται με τη δράση σε κινούμενα ηλεκτρικά φορτία και σώματα που έχουν τη δική τους μαγνητική ροπή (μόνιμοι μαγνήτες).
Σημαντικό: το μαγνητικό πεδίο δεν επηρεάζει τα σταθερά φορτία! Ένα μαγνητικό πεδίο δημιουργείται επίσης με την κίνηση των ηλεκτρικών φορτίων ή την αλλαγή με την πάροδο του χρόνου ηλεκτρικό πεδίο, ή μαγνητικές ροπές ηλεκτρονίων σε άτομα. Δηλαδή, οποιοδήποτε σύρμα από το οποίο περνάει ρεύμα γίνεται και μαγνήτης!
Ένα σώμα που έχει το δικό του μαγνητικό πεδίο.
Ένας μαγνήτης έχει πόλους που ονομάζονται βόρειοι και νότιοι. Οι ονομασίες "βορράς" και "νότος" δίνονται μόνο για λόγους ευκολίας (όπως "συν" και "πλην" στον ηλεκτρισμό).
Το μαγνητικό πεδίο αντιπροσωπεύεται από μαγνητικές γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας. Οι γραμμές δύναμης είναι συνεχείς και κλειστές και η κατεύθυνσή τους συμπίπτει πάντα με την κατεύθυνση δράσης των δυνάμεων πεδίου. Αν γύρω μόνιμος μαγνήτηςδιασκορπίστε τα μεταλλικά ρινίσματα, τα μεταλλικά σωματίδια θα δείξουν μια καθαρή εικόνα ηλεκτροφόρα καλώδια μαγνητικό πεδίο, αφήνοντας τον βορρά και μπαίνοντας στον νότιο πόλο. Γραφικό χαρακτηριστικό ενός μαγνητικού πεδίου - γραμμές δύναμης.
Χαρακτηριστικά του μαγνητικού πεδίου
Τα κύρια χαρακτηριστικά του μαγνητικού πεδίου είναι μαγνητική επαγωγή, μαγνητική ροήΚαι μαγνητική διαπερατότητα. Αλλά ας μιλήσουμε για όλα με τη σειρά.
Ας σημειώσουμε αμέσως ότι όλες οι μονάδες μέτρησης δίνονται στο σύστημα ΣΙ.
Μαγνητική επαγωγή σι – διάνυσμα φυσική ποσότητα, που είναι η κύρια δύναμη που χαρακτηρίζει το μαγνητικό πεδίο. Υποδηλώνεται με το γράμμα σι . Μονάδα μέτρησης μαγνητικής επαγωγής – Tesla (Τ).
Η μαγνητική επαγωγή δείχνει πόσο ισχυρό είναι το πεδίο προσδιορίζοντας τη δύναμη που ασκεί σε ένα φορτίο. Αυτή η δύναμη ονομάζεται Δύναμη Lorentz.
Εδώ q - χρέωση, v - η ταχύτητά του σε μαγνητικό πεδίο, σι - επαγωγή, φά - Δύναμη Lorentz με την οποία το πεδίο δρα στο φορτίο.
φά– φυσική ποσότητα ίση με το γινόμενο της μαγνητικής επαγωγής από την περιοχή του κυκλώματος και του συνημιτόνου μεταξύ του διανύσματος επαγωγής και του κανονικού στο επίπεδο του κυκλώματος από το οποίο διέρχεται η ροή. Η μαγνητική ροή είναι ένα βαθμωτό χαρακτηριστικό ενός μαγνητικού πεδίου.
Μπορούμε να πούμε ότι η μαγνητική ροή χαρακτηρίζει τον αριθμό των γραμμών μαγνητικής επαγωγής που διαπερνούν μια μονάδα επιφάνειας. Η μαγνητική ροή μετράται σε Weberach (Wb).
Μαγνητική διαπερατότητα– προσδιοριστικό συντελεστή μαγνητικές ιδιότητεςπεριβάλλο. Μία από τις παραμέτρους από τις οποίες εξαρτάται η μαγνητική επαγωγή ενός πεδίου είναι η μαγνητική διαπερατότητα.
Ο πλανήτης μας είναι ένας τεράστιος μαγνήτης για αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια. Η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου της Γης ποικίλλει ανάλογα με τις συντεταγμένες. Στον ισημερινό είναι περίπου 3,1 επί 10 στη μείον πέμπτη δύναμη του Τέσλα. Επιπλέον, υπάρχουν μαγνητικές ανωμαλίες όπου η τιμή και η κατεύθυνση του πεδίου διαφέρουν σημαντικά από τις γειτονικές περιοχές. Μερικές από τις μεγαλύτερες μαγνητικές ανωμαλίες στον πλανήτη - ΚουρσκΚαι Μαγνητικές ανωμαλίες της Βραζιλίας.
Η προέλευση του μαγνητικού πεδίου της Γης παραμένει ακόμα ένα μυστήριο για τους επιστήμονες. Υποτίθεται ότι η πηγή του πεδίου είναι ο υγρός μεταλλικός πυρήνας της Γης. Ο πυρήνας κινείται, πράγμα που σημαίνει ότι το λιωμένο κράμα σιδήρου-νικελίου κινείται και η κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων είναι το ηλεκτρικό ρεύμα που δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο. Το πρόβλημα είναι ότι αυτή η θεωρία ( γεωδύναμο) δεν εξηγεί πώς το πεδίο διατηρείται σταθερό.
Η Γη είναι ένα τεράστιο μαγνητικό δίπολο.Οι μαγνητικοί πόλοι δεν συμπίπτουν με τους γεωγραφικούς, αν και βρίσκονται σε κοντινή απόσταση. Επιπλέον, οι μαγνητικοί πόλοι της Γης κινούνται. Η μετατόπισή τους καταγράφεται από το 1885. Για παράδειγμα, τα τελευταία εκατό χρόνια, ο μαγνητικός πόλος στο νότιο ημισφαίριο έχει μετατοπιστεί σχεδόν 900 χιλιόμετρα και βρίσκεται τώρα στον Νότιο Ωκεανό. Ο πόλος του αρκτικού ημισφαιρίου κινείται μέσω του Αρκτικού Ωκεανού στην μαγνητική ανωμαλία της Ανατολικής Σιβηρίας (σύμφωνα με τα δεδομένα του 2004) ήταν περίπου 60 χιλιόμετρα ετησίως. Τώρα υπάρχει μια επιτάχυνση της κίνησης των πόλων - κατά μέσο όρο, η ταχύτητα αυξάνεται κατά 3 χιλιόμετρα ετησίως.
Ποια είναι η σημασία του μαγνητικού πεδίου της Γης για εμάς;Πρώτα απ 'όλα, το μαγνητικό πεδίο της Γης προστατεύει τον πλανήτη από τις κοσμικές ακτίνες και ηλιακός άνεμος. Τα φορτισμένα σωματίδια από το βαθύ διάστημα δεν πέφτουν απευθείας στο έδαφος, αλλά εκτρέπονται από έναν τεράστιο μαγνήτη και κινούνται κατά μήκος των γραμμών δύναμής του. Έτσι, όλα τα έμβια όντα προστατεύονται από την επιβλαβή ακτινοβολία.
Πολλά γεγονότα έχουν συμβεί κατά τη διάρκεια της ιστορίας της Γης. αναστροφές(βάρδιες) μαγνητικούς πόλους. Αναστροφή πόλου- αυτό είναι όταν αλλάζουν μέρη. Η τελευταία φορά που συνέβη αυτό το φαινόμενο ήταν πριν από περίπου 800 χιλιάδες χρόνια και συνολικά υπήρξαν περισσότερες από 400 γεωμαγνητικές αναστροφές στην ιστορία της Γης, μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι, δεδομένης της παρατηρούμενης επιτάχυνσης της κίνησης των μαγνητικών πόλων, ο επόμενος πόλος. αναστροφή θα πρέπει να αναμένεται τα επόμενα δύο χιλιάδες χρόνια.
Ευτυχώς, δεν αναμένεται ακόμη αλλαγή πόλου στον αιώνα μας. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να σκεφτείτε ευχάριστα πράγματα και να απολαύσετε τη ζωή στο παλιό καλό σταθερό πεδίο της Γης, έχοντας λάβει υπόψη τις βασικές ιδιότητες και χαρακτηριστικά του μαγνητικού πεδίου. Και για να το κάνετε αυτό, υπάρχουν οι συγγραφείς μας, στους οποίους μπορείτε να εμπιστευτείτε με σιγουριά μερικά από τα εκπαιδευτικά προβλήματα με σιγουριά! και άλλους τύπους εργασιών που μπορείτε να παραγγείλετε χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο.
Σύμφωνα με τις σύγχρονες ιδέες, σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, και από εκείνη τη στιγμή ο πλανήτης μας περιβάλλεται από ένα μαγνητικό πεδίο. Τα πάντα στη Γη, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, των ζώων και των φυτών, επηρεάζονται από αυτό.
Το μαγνητικό πεδίο εκτείνεται σε υψόμετρο περίπου 100.000 km (Εικ. 1). Εκτρέπει ή συλλαμβάνει τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου που είναι επιβλαβή για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια σχηματίζουν τη ζώνη ακτινοβολίας της Γης και ολόκληρη η περιοχή του διαστήματος κοντά στη Γη στην οποία βρίσκονται ονομάζεται μαγνητόσφαιρα(Εικ. 2). Στην ηλιόλουστη πλευρά της Γης, η μαγνητόσφαιρα είναι περιορισμένη σφαιρική επιφάνειαμε ακτίνα περίπου 10-15 γήινες ακτίνες, και με απέναντι πλευράεκτείνεται όπως η ουρά ενός κομήτη σε απόσταση έως και πολλών χιλιάδων ακτίνων της Γης, σχηματίζοντας μια γεωμαγνητική ουρά. Η μαγνητόσφαιρα χωρίζεται από το διαπλανητικό πεδίο με μια μεταβατική περιοχή.
Οι μαγνητικοί πόλοι της Γης
Ο άξονας του μαγνήτη της γης έχει κλίση σε σχέση με τον άξονα περιστροφής της γης κατά 12°. Βρίσκεται περίπου 400 χιλιόμετρα μακριά από το κέντρο της Γης. Τα σημεία στα οποία αυτός ο άξονας τέμνει την επιφάνεια του πλανήτη είναι μαγνητικούς πόλους.Οι μαγνητικοί πόλοι της Γης δεν συμπίπτουν με τους πραγματικούς γεωγραφικούς πόλους. Επί του παρόντος, οι συντεταγμένες των μαγνητικών πόλων είναι οι εξής: βόρεια - 77° βόρειο γεωγραφικό πλάτος. και 102°W; νότια - (65° Ν και 139° Α).
Ρύζι. 1. Η δομή του μαγνητικού πεδίου της Γης
Ρύζι. 2. Δομή της μαγνητόσφαιρας
Οι γραμμές δύναμης που εκτείνονται από τον έναν μαγνητικό πόλο στον άλλο ονομάζονται μαγνητικούς μεσημβρινούς. Μεταξύ του μαγνητικού και του γεωγραφικού μεσημβρινού σχηματίζεται μια γωνία, που ονομάζεται μαγνητική απόκλιση. Κάθε μέρος στη Γη έχει τη δική του γωνία κλίσης. Στην περιοχή της Μόσχας η γωνία απόκλισης είναι 7° προς τα ανατολικά, και στο Γιακούτσκ είναι περίπου 17° προς τα δυτικά. Αυτό σημαίνει ότι το βόρειο άκρο της βελόνας της πυξίδας στη Μόσχα αποκλίνει κατά Τ προς τα δεξιά του γεωγραφικού μεσημβρινού που διέρχεται από τη Μόσχα και στο Γιακούτσκ - κατά 17° προς τα αριστερά του αντίστοιχου μεσημβρινού.
Μια ελεύθερα αναρτημένη μαγνητική βελόνα βρίσκεται οριζόντια μόνο στη γραμμή του μαγνητικού ισημερινού, η οποία δεν συμπίπτει με τη γεωγραφική. Εάν μετακινηθείτε βόρεια του μαγνητικού ισημερινού, το βόρειο άκρο της βελόνας θα κατέβει σταδιακά. Η γωνία που σχηματίζεται από μια μαγνητική βελόνα και ένα οριζόντιο επίπεδο ονομάζεται μαγνητική κλίση. Στους βόρειους και νότιους μαγνητικούς πόλους, η μαγνητική κλίση είναι μεγαλύτερη. Είναι ίσο με 90°. Στο Βόρειο Μαγνητικό Πόλο, μια ελεύθερα αναρτημένη μαγνητική βελόνα θα εγκατασταθεί κατακόρυφα με το βόρειο άκρο της προς τα κάτω, και στο Νότιο μαγνητικό πόλο το νότιο άκρο της θα κατέβει. Έτσι, η μαγνητική βελόνα δείχνει την κατεύθυνση των γραμμών του μαγνητικού πεδίου πάνω από την επιφάνεια της γης.
Με την πάροδο του χρόνου, η θέση των μαγνητικών πόλων σε σχέση με την επιφάνεια της γης αλλάζει.
Ο μαγνητικός πόλος ανακαλύφθηκε από τον εξερευνητή James C. Ross το 1831, εκατοντάδες χιλιόμετρα από τη σημερινή του θέση. Κατά μέσο όρο κινείται 15 χιλιόμετρα σε ένα χρόνο. ΣΕ τα τελευταία χρόνιαη ταχύτητα κίνησης των μαγνητικών πόλων αυξήθηκε απότομα. Για παράδειγμα, ο Βόρειος Μαγνητικός Πόλος κινείται αυτή τη στιγμή με ταχύτητα περίπου 40 km ετησίως.
Η αντιστροφή των μαγνητικών πόλων της Γης ονομάζεται αντιστροφή μαγνητικού πεδίου.
Σε όλη τη γεωλογική ιστορία του πλανήτη μας, το μαγνητικό πεδίο της Γης άλλαξε την πολικότητα του πάνω από 100 φορές.
Το μαγνητικό πεδίο χαρακτηρίζεται από ένταση. Σε ορισμένα σημεία της Γης, οι γραμμές μαγνητικού πεδίου αποκλίνουν από το κανονικό πεδίο, σχηματίζοντας ανωμαλίες. Για παράδειγμα, στην περιοχή της Μαγνητικής Ανωμαλίας Κουρσκ (KMA), η ένταση πεδίου είναι τέσσερις φορές υψηλότερη από την κανονική.
Υπάρχουν καθημερινές διακυμάνσεις στο μαγνητικό πεδίο της Γης. Ο λόγος για αυτές τις αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο της Γης είναι τα ηλεκτρικά ρεύματα που ρέουν στην ατμόσφαιρα σε μεγάλα υψόμετρα. Προκαλούνται από την ηλιακή ακτινοβολία. Υπό την επίδραση του ηλιακού ανέμου, το μαγνητικό πεδίο της Γης παραμορφώνεται και αποκτά ένα «ίχνος» προς την κατεύθυνση από τον Ήλιο, το οποίο εκτείνεται σε εκατοντάδες χιλιάδες χιλιόμετρα. Η κύρια αιτία του ηλιακού ανέμου, όπως ήδη γνωρίζουμε, είναι οι τεράστιες εκτοξεύσεις ύλης από το ηλιακό στέμμα. Καθώς κινούνται προς τη Γη, μετατρέπονται σε μαγνητικά σύννεφα και οδηγούν σε ισχυρές, μερικές φορές ακραίες διαταραχές στη Γη. Ιδιαίτερα έντονες διαταραχές του μαγνητικού πεδίου της Γης - μαγνητικές καταιγίδες.Ορισμένες μαγνητικές καταιγίδες ξεκινούν ξαφνικά και σχεδόν ταυτόχρονα σε ολόκληρη τη Γη, ενώ άλλες αναπτύσσονται σταδιακά. Μπορούν να διαρκέσουν αρκετές ώρες ή και μέρες. Οι μαγνητικές καταιγίδες συμβαίνουν συχνά 1-2 ημέρες μετά από μια ηλιακή έκλαμψη λόγω της διέλευσης της Γης μέσα από ένα ρεύμα σωματιδίων που εκτοξεύεται από τον Ήλιο. Με βάση τον χρόνο καθυστέρησης, η ταχύτητα μιας τέτοιας σωματικής ροής υπολογίζεται σε αρκετά εκατομμύρια km/h.
Κατά τη διάρκεια ισχυρών μαγνητικές καταιγίδεςη κανονική λειτουργία του τηλέγραφου, του τηλεφώνου και του ραδιοφώνου διακόπτεται.
Οι μαγνητικές καταιγίδες παρατηρούνται συχνά σε γεωγραφικό πλάτος 66-67° (στη ζώνη σέλας) και συμβαίνουν ταυτόχρονα με σέλας.
Η δομή του μαγνητικού πεδίου της Γης ποικίλλει ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής. Η διαπερατότητα του μαγνητικού πεδίου αυξάνεται προς τους πόλους. Στις πολικές περιοχές, οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου είναι λίγο πολύ κάθετες στην επιφάνεια της γης και έχουν σχήμα χοάνης. Μέσω αυτών, μέρος του ηλιακού ανέμου από την ημέρα της ημέρας διεισδύει στη μαγνητόσφαιρα και στη συνέχεια στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Κατά τη διάρκεια μαγνητικών καταιγίδων, σωματίδια από το ουραίο τμήμα της μαγνητόσφαιρας ορμούν εδώ, φτάνοντας στα όρια της ανώτερης ατμόσφαιρας στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη του Βορρά και Νότια ημισφαίρια. Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια είναι που προκαλούν τα σέλας εδώ.
Έτσι, οι μαγνητικές καταιγίδες και οι καθημερινές αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο εξηγούνται, όπως έχουμε ήδη διαπιστώσει, από την ηλιακή ακτινοβολία. Ποιος είναι όμως ο βασικός λόγος που δημιουργεί τον μόνιμο μαγνητισμό της Γης; Θεωρητικά, ήταν δυνατό να αποδειχθεί ότι το 99% του μαγνητικού πεδίου της Γης προκαλείται από πηγές που κρύβονται μέσα στον πλανήτη. Το κύριο μαγνητικό πεδίο προκαλείται από πηγές που βρίσκονται στα βάθη της Γης. Μπορούν χονδρικά να χωριστούν σε δύο ομάδες. Το κύριο μέρος τους συνδέεται με διεργασίες στον πυρήνα της γης, όπου, λόγω συνεχών και τακτικών κινήσεων της ηλεκτρικά αγώγιμης ύλης, δημιουργείται ένα σύστημα ηλεκτρικών ρευμάτων. Το άλλο οφείλεται στο γεγονός ότι τα βράχια φλοιό της γης, που μαγνητίζονται από το κύριο ηλεκτρικό πεδίο (το πεδίο του πυρήνα), δημιουργούν το δικό τους μαγνητικό πεδίο, το οποίο αθροίζεται με το μαγνητικό πεδίο του πυρήνα.
Εκτός από το μαγνητικό πεδίο γύρω από τη Γη, υπάρχουν και άλλα πεδία: α) βαρυτικά. β) ηλεκτρικό? γ) θερμική.
Βαρυτικό πεδίοΗ γη ονομάζεται πεδίο βαρύτητας. Κατευθύνεται κατά μήκος μιας γραμμής κάθετου στην επιφάνεια του γεωειδούς. Εάν η Γη είχε το σχήμα ενός ελλειψοειδούς περιστροφής και οι μάζες ήταν ομοιόμορφα κατανεμημένες σε αυτήν, τότε θα είχε ένα κανονικό βαρυτικό πεδίο. Η διαφορά μεταξύ της έντασης του πραγματικού βαρυτικού πεδίου και του θεωρητικού είναι μια ανωμαλία της βαρύτητας. Η διαφορετική σύνθεση υλικού και η πυκνότητα των πετρωμάτων προκαλούν αυτές τις ανωμαλίες. Αλλά άλλοι λόγοι είναι επίσης πιθανοί. Μπορούν να εξηγηθούν με την ακόλουθη διαδικασία - την ισορροπία του στερεού και σχετικά ελαφρού φλοιού της γης στον βαρύτερο ανώτερο μανδύα, όπου η πίεση των υπερκείμενων στρωμάτων εξισώνεται. Αυτά τα ρεύματα προκαλούν τεκτονικές παραμορφώσεις, την κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών και έτσι δημιουργούν το μακροανάγλυφο της Γης. Η βαρύτητα κρατά την ατμόσφαιρα, την υδρόσφαιρα, τους ανθρώπους, τα ζώα στη Γη. Η βαρύτητα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη μελέτη διεργασιών στο γεωγραφικό περίβλημα. ο όρος " γεωτροπισμός«είναι οι αυξητικές κινήσεις των οργάνων των φυτών, οι οποίες, υπό την επίδραση της δύναμης της βαρύτητας, εξασφαλίζουν πάντα την κατακόρυφη κατεύθυνση ανάπτυξης της πρωταρχικής ρίζας κάθετα στην επιφάνεια της Γης. Η βιολογία της βαρύτητας χρησιμοποιεί φυτά ως πειραματικά θέματα.
Εάν δεν ληφθεί υπόψη η βαρύτητα, είναι αδύνατο να υπολογιστούν τα αρχικά δεδομένα για την εκτόξευση πυραύλων και διαστημόπλοια, καθιστούν τη βαρυμετρική εξερεύνηση μεταλλευμάτων και, τέλος, την περαιτέρω ανάπτυξη της αστρονομίας, της φυσικής και άλλων επιστημών είναι αδύνατη.
Πάντα προέκυπτε το ερώτημα, πώς λειτουργεί μια πυξίδα;
Και σήμερα θα μιλήσουμε για κάτι όπως ΤΟ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΤΗΣ ΓΗΣ. Και επειδή, δυστυχώς, ο συντάκτης είναι περιορισμένος χρονικά και θέλουμε να δώσουμε κάτι ενδιαφέρον, θα σας πούμε για τον "γήινο μαγνητισμό" χρησιμοποιώντας πολλές διαφορετικές πηγές.
πλανήτες, βυθισμένοι στο κέντρο, κλειδωμένοι εκεί, και η θερμότητα παρέχεται από τη ραδιενεργή ενέργεια που εκπέμπουν. Η σύγχρονη θεωρία προσφέρει μια εντελώς διαφορετική εξήγηση: το υγρό μέρος του πυρήνα θερμαίνεται, καθώς το στερεό μέρος ψύχεται. Ο λιωμένος σίδηρος σε επαφή με τον ίδιο τον στερεό πυρήνα σταδιακά στερεοποιείται και απελευθερώνεται θερμότητα. Αυτή η ζέστη πρέπει να πάει κάπου, δεν μπορεί απλώς να εξαφανιστεί σαν μια ανάσα ζεστού αέρα - υπάρχουν χιλιάδες μίλια συμπαγούς βράχου τριγύρω. Η θερμότητα μεταφέρεται στο λιωμένο στρώμα πυρήνα, θερμαίνοντάς το. Μπορεί να εκπλαγείτε από το γεγονός ότι το τμήμα που έρχεται σε επαφή με τον συμπαγή πυρήνα μπορεί να κρυώσει και να στερεοποιηθεί και, ταυτόχρονα, να θερμανθεί κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας στερεοποίησης. Η εξήγηση είναι απλή: ο καυτός λιωμένος σίδηρος ανεβαίνει καθώς θερμαίνεται. Θυμηθείτε το αερόστατο. Όταν θερμαίνεις αέρα, ανεβαίνει. Αυτό συμβαίνει επειδή όταν ο αέρας θερμαίνεται, διαστέλλεται, γίνεται λιγότερο πυκνός και λιγότερο πυκνές ουσίες επιπλέουν πάνω από πιο πυκνές. Το μπαλόνι κρατά αέρα σε μια τεράστια μεταξωτή τσάντα, συχνά με έντονα χρώματα και με τα λογότυπα τραπεζών ή κτηματομεσιτικών γραφείων, και υψώνεται με τον αέρα. Το ζεστό σίδερο δεν βάφεται με τίποτα, αλλά ανεβαίνει με τον ίδιο τρόπο όπως ο ζεστός αέρας, απομακρύνοντας τον συμπαγή πυρήνα. Επιπλέει σιγά-σιγά προς τα πάνω, ψύχεται, και μετά, όταν κρυώσει πολύ, ή μάλλονκρύο, αρχίζει και πάλι να βυθίζεται στα βάθη. Ως αποτέλεσμα, ο πυρήνας της γης βρίσκεται σε συνεχή κίνηση, θερμαίνεται μέσα και ψύχεται έξω. Δεν μπορεί να ανέβει ταυτόχρονα, δηλαδή κάποιες περιοχές του πυρήνα επιπλέουν, ενώ άλλες βυθίζονται ξανά. Αυτός ο τύπος μεταφοράς θερμότητας σε κυκλοφορία ονομάζεται συναγωγή.
Σύμφωνα με τους φυσικούς, εάν πληρούνται ορισμένες τρεις προϋποθέσεις, τα κινούμενα υγρά μπορούν να δημιουργήσουν μαγνητικό πεδίο. Πρώτον, το υγρό πρέπει να μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα και ο σίδηρος το κάνει αυτό πολύ καλά. Δεύτερον, τουλάχιστον ένα μικρό μαγνητικό πεδίο πρέπει αρχικά να υπάρχει, και υπάρχει καλός λόγος να πιστεύουμε ότι η Γη μας, που τότε ήταν ακόμη πολύ νέα, είχε ένα ορισμένο ποσό προσωπικού μαγνητισμού. Τρίτον, κάτι πρέπει να περιστρέφει αυτό το ρευστό, παραμορφώνοντας το αρχικό μαγνητικό πεδίο, και για τη Γη μια τέτοια περιστροφή συμβαίνει λόγω της δύναμης Coriolis, παρόμοια με τη φυγόκεντρη δύναμη, αλλά που ενεργεί πιο αδύναμα και προκύπτει από την περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της. Σε γενικές γραμμές, η περιστροφή παραμορφώνει το αρχικά αδύναμο μαγνητικό πεδίο, στρίβοντάς το σαν σπαγγέτι σε ένα πιρούνι. Ο μαγνητισμός στη συνέχεια ανεβαίνει στην κορυφή, πιασμένος από τις επιπλέοντες μάζες του πυρήνα του σιδήρου. Ως αποτέλεσμα όλης αυτής της περιστροφής, το μαγνητικό πεδίο γίνεται πολύ ισχυρότερο.
Ναι, κατά μία έννοια, μπορείτε να πείτε ότι η Γη συμπεριφέρεται σαν να έχει έναν τεράστιο μαγνήτη μέσα της, αλλά στην πραγματικότητα όλα είναι πολύ πιο περίπλοκα. Για να κάνουμε την εικόνα λίγο πιο συγκεκριμένη, ας θυμίσουμε ότι υπάρχουν τουλάχιστον άλλοι επτά παράγοντες που καθορίζουν την παρουσία ενός μαγνητικού πεδίου στη Γη. Έτσι, ορισμένα συστατικά του φλοιού της γης μπορεί να είναι μόνιμοι μαγνήτες. Σαν μια βελόνα πυξίδας που δείχνει βόρεια, σταδιακά παρατάχθηκαν με το ισχυρότερο γεωμαγνητικό δυναμό, ενισχύοντάς το περαιτέρω. Στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας υπάρχει ένα στρώμα φορτισμένου ιονισμένου αερίου. Προτού εφευρεθούν οι δορυφόροι, η ιονόσφαιρα έπαιζε κρίσιμο ρόλο στις ραδιοεπικοινωνίες: τα ραδιοκύματα αναπηδούσαν από φορτισμένο αέριο αντί να διαφεύγουν στο διάστημα. Η ιονόσφαιρα βρίσκεται σε κίνηση και ο κινούμενος ηλεκτρισμός δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο. Σε υψόμετρο περίπου 15.000 μιλίων (24.000 km) ρέει ένα ρεύμα δακτυλίου — ένα στρώμα ιονισμένων σωματιδίων χαμηλής πυκνότητας που σχηματίζει έναν τεράστιο τόρο. Αυτό αποδυναμώνει ελαφρώς τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου της Γης.
Οι επόμενοι δύο παράγοντες είναι η λεγόμενη μαγνητόπαυση και η μαγνητική ουρά, που προέκυψαν υπό την επίδραση του ηλιακού ανέμου στη μαγνητόσφαιρα της Γης. Ο ηλιακός άνεμος είναι ένα συνεχές ρεύμα σωματιδίων που εκπέμπεται από τον υπερκινητικό Ήλιο. Η μαγνητόπαυση είναι το επικεφαλής κύμα του μαγνητικού πεδίου της Γης, που κινείται ενάντια στον ηλιακό άνεμο και η μαγνητική ουρά είναι το ίχνος αυτού του κύματος από την αντίθετη πλευρά του πλανήτη, όπου το μαγνητικό πεδίο της ίδιας της Γης «διαρρέει» προς τα έξω, επιπλέον, όντας καταστράφηκε υπό την επίδραση του ηλιακού ανέμου. Επιπλέον, ο ηλιακός άνεμος προκαλεί ένα είδος ώθησης κατά μήκος της τροχιάς της Γης, δημιουργώντας μια πρόσθετη παραμόρφωση των γραμμών του μαγνητικού πεδίου, γνωστή ως ρεύμα ευθυγράμμισης πεδίου στη μαγνητόσφαιρα. Και τέλος, υπάρχουν ροές σέλας. Το Βόρειο Σέλας, ή το βόρειο σέλας, είναι απολαυστικά, μυστηριώδη φύλλα χλωμού φωτός που λαμπυρίζουν στον βόρειο πολικό ουρανό. Μια παρόμοια απόδοση, το aurora australis, μπορεί να παρατηρηθεί κοντά στον Νότιο Πόλο. Τα Auroras δημιουργούνται από δύο μπάντες ηλεκτρικό ρεύμα, που ρέει από τη μαγνητόπαυση στη μαγνητική ουρά. Αυτό, με τη σειρά του, δημιουργεί νέα μαγνητικά πεδία και δύο ηλεκτρικά ρεύματα - δυτικό και ανατολικό.
Λοιπόν, λέτε, η Γη είναι απλώς ένας μεγάλος μαγνήτης; Λοιπόν, ναι, και ο ωκεανός είναι ένα μπολ με νερό.
Τα μαγνητικά υλικά που βρέθηκαν σε αρχαίους βράχους υποδεικνύουν ότι από καιρό σε καιρό το μαγνητικό πεδίο της Γης αλλάζει την πολικότητα του, ο βόρειος μαγνητικός πόλος γίνεται νότιος και αντίστροφα. Αυτό συμβαίνει περίπου μία φορά κάθε μισό εκατομμύριο χρόνια, αν και δεν έχει παρατηρηθεί αυστηρό μοτίβο. Κανείς δεν ξέρει ακριβώς γιατί συμβαίνει αυτό μαθηματικά μοντέλαδείχνουν ότι το μαγνητικό πεδίο της Γης μπορεί να προσανατολιστεί εξίσου πιθανό και προς τις δύο κατευθύνσεις, και καμία από αυτές δεν είναι σταθερή. Οποιαδήποτε θέση αργά ή γρήγορα χάνει τη σταθερότητα και δίνει τη σκυτάλη στην αντίθετη. Οι μεταβάσεις συμβαίνουν γρήγορα, για περίπου 5 χιλιάδες χρόνια, ενώ οι περίοδοι μεταξύ τους είναι εκατό φορές μεγαλύτερες.
Οι περισσότεροι πλανήτες έχουν μαγνητικά πεδία, και αυτό το γεγονός είναι ακόμα πιο δύσκολο να εξηγηθεί από το πεδίο της γης. Έχουμε ακόμα πολλά να μάθουμε για τον πλανητικό μαγνητισμό.
Άλφρεντ Βέγκενερ
Μια από τις πιο εντυπωσιακές ιδιότητες του πλανήτη μας ανακαλύφθηκε το 1912, αλλά δεν ελήφθη υπόψη μέχρι τη δεκαετία του '60. Το πιο πειστικό στοιχείο υπέρ της ήταν ακριβώς η αλλαγή των μαγνητικών πόλων. Το θέμα είναι ότι οι ήπειροι της γης δεν στέκονται ακίνητες, αλλά σιγά-σιγά παρασύρονται κατά μήκος της επιφάνειας του πλανήτη. Σύμφωνα με τον Γερμανό επιστήμονα Άλφρεντ Βέγκενερ, ο οποίος ήταν ο πρώτος που δημοσίευσε τη θεωρία του, οι σημερινές ξεχωριστές ήπειροι ήταν μια υπερήπειρος, την οποία ονόμασε Πανγαία(δηλαδή «Ολόκληρη η γη»). Υπήρχε πριν από περίπου 300 εκατομμύρια χρόνια.
Σίγουρα ο Βέγκενερ δεν ήταν ο πρώτος που το σκέφτηκε αυτό. Η ιδέα του επηρεάστηκε, τουλάχιστον εν μέρει, από την εντυπωσιακή ομοιότητα μεταξύ των ακτών της Αφρικής και της Νότιας Αμερικής. Αυτό είναι ιδιαίτερα αισθητό στον χάρτη. Φυσικά, ο Wegener βασίστηκε σε άλλα δεδομένα. Δεν ήταν γεωλόγος, αλλά μετεωρολόγος, ειδικός στα αρχαία κλίματα και εξεπλάγη που σε περιοχές με ψυχρό κλίμα βρέθηκαν βράχοι που εμφανίστηκαν σαφώς σε περιοχές με θερμό και αντίστροφα. Για παράδειγμα, στη Σαχάρα μπορείτε ακόμα να βρείτε τα ερείπια αρχαίων παγετώνων, που είναι ηλικίας 420 εκατομμυρίων ετών, και στην Ανταρκτική μπορείτε να βρείτε απολιθωμένες φτέρες. Εκείνες τις μέρες, κάποιος θα του έλεγε ότι το κλίμα είχε απλώς αλλάξει. Ωστόσο, ο Βέγκενερ ήταν πεπεισμένος ότι το κλίμα παρέμεινε σχεδόν το ίδιο, με εξαίρεση την Εποχή των Παγετώνων, και ότι οι ίδιες οι ήπειροι άλλαξαν, δηλαδή μετακινήθηκαν. Υπέθεσε ότι χωρίστηκαν ως αποτέλεσμα της μεταφοράς στον μανδύα της Γης, αλλά δεν ήταν σίγουρος.
Αυτή η ιδέα θεωρήθηκε τρελή, ειδικά επειδή δεν προτάθηκε από γεωλόγο, και επιπλέον, ο Βέγκενερ αγνόησε όλα τα δεδομένα που δεν ταίριαζαν στη θεωρία του. Και ποιες ομοιότητες μεταξύ της Αφρικής και Νότια Αμερικήόχι τόσο ιδανικό, και αυτή η ηπειρωτική μετατόπιση δεν μπορούσε να εξηγηθεί. Η συναγωγή σαφώς δεν έχει καμία σχέση, αφού είναι πολύ αδύναμη. Υπέροχο A'Tuin(υποψιάζεται ότι ο A'Tuin είναι κορίτσι) μπορεί να κουβαλάει ολόκληρο τον κόσμο στην πλάτη της, αλλά είναι απλώς μια μυθοπλασία, και στο πραγματικό κόσμοΦαίνεται ότι τέτοιες δυνάμεις είναι απλώς αδιανόητες.
Δεν χρησιμοποιήσαμε τη λέξη «αδιανόητο» τυχαία. Πολλοί λαμπροί και σεβαστοί επιστήμονες επαναλαμβάνουν συχνά το ίδιο λάθος. Μπερδεύουν την έκφραση «Δεν καταλαβαίνω πώς μπορεί να είναι αυτό» με το «Είναι εντελώς αδύνατο». Ένα από αυτά, όσο ντρέπομαι να το παραδεχτώ, ένας από εμάς τους δύο, ήταν μαθηματικός, και μάλιστα εξαιρετικός, αλλά όταν οι υπολογισμοί του έδειξαν ότι ο μανδύας της γης δεν μπορεί να μετακινήσει ηπείρους, δεν του πέρασε καν από το μυαλό ότι οι θεωρίες στις οποίες βασίστηκαν οι υπολογισμοί ήταν λανθασμένες. Το όνομά του ήταν Sir Harold Jeffreys, και το πρόβλημά του ήταν ότι του έλειπε ξεκάθαρα μια φανταχτερότητα, επειδή δεν συνέπιπταν μόνο τα περιγράμματα των ηπείρων και στις δύο πλευρές του Ατλαντικού. Από άποψη γεωλογίας και παλαιοντολογίας, όλα συνέκλιναν επίσης. Πάρτε, για παράδειγμα, τα απολιθωμένα υπολείμματα ενός θηρίου με το όνομα μεσόσαυρος, που έζησε πριν από 270 εκατομμύρια χρόνια τόσο στη Νότια Αμερική όσο και στην Αφρική. Είναι απίθανο ο μεσόσαυρος να κολυμπήσει πέρα από τον Ατλαντικό Ωκεανό, απλώς έζησε στην Παγγαία, έχοντας καταφέρει να εγκατασταθεί και στις δύο ηπείρους όταν δεν είχαν χωριστεί ακόμα.
Ωστόσο, στη δεκαετία του '60 του εικοστού αιώνα, η ιδέα του Wegener αναγνωρίστηκε και η θεωρία του για την "ηπειρωτική μετατόπιση" καθιερώθηκε στην επιστήμη. Σε μια συνάντηση κορυφαίων γεωλόγων, ένας νεαρός άνδρας ονόματι Edward Ballard, ο οποίος έμοιαζε πολύ με τον Ponder Toups, και δύο από τους συναδέλφους του επέδειξαν τις δυνατότητες μιας νέας τότε συσκευής που ονομαζόταν υπολογιστής. Έδωσαν εντολή στο μηχάνημα να βρει το καλύτερο ταίρι όχι μόνο μεταξύ Αφρικής και Νότιας Αμερικής, αλλά και Βόρεια Αμερική, καθώς και η Ευρώπη, λαμβάνοντας υπόψη πιθανές αλλά μικρές αλλαγές. Αντί να πάρουν τα σημερινά περιγράμματα της ακτογραμμής, κάτι που δεν ήταν πολύ έξυπνη ιδέα για αρχή, επιτρέποντας στους αντιπάλους της θεωρίας της ολίσθησης να υποστηρίξουν ότι οι ήπειροι δεν συμπίπτουν, οι νέοι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα περίγραμμα που αντιστοιχεί σε βάθος 3.200 ποδιών ( 1.000 m) κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, αφού, σύμφωνα με την άποψή τους, υπόκειται λιγότερο σε διάβρωση. Τα περιγράμματα ταιριάζουν καλά και η γεωλογία ήταν τόσο υπέροχη. Και παρόλο που οι άνθρωποι στο συνέδριο δεν κατέληξαν σε συναίνεση, η θεωρία της μετατόπισης των ηπείρων τελικά έλαβε κάποια αναγνώριση.
Σήμερα έχουμε πολύ περισσότερα στοιχεία και ξεκάθαρη κατανόηση του μηχανισμού drift. Στο κεντρικό τμήμα Ατλαντικός Ωκεανός, στα μισά του δρόμου μεταξύ Νότιας Αμερικής και Αφρικής, μια από τις μεσοωκεάνιες κορυφογραμμές εκτείνεται από νότο προς βορρά (αυτές, παρεμπιπτόντως, υπάρχουν σε όλους τους άλλους ωκεανούς). Ηφαιστειακά υλικά αναδύονται από τα βάθη σε όλη την κορυφογραμμή και στη συνέχεια εξαπλώνονται κατά μήκος των πλαγιών της. Και αυτό συμβαίνει εδώ και 200 εκατομμύρια χρόνια. Μπορείτε ακόμη και να στείλετε ένα υποβρύχιο και απλά να παρακολουθήσετε τη διαδικασία. Φυσικά, μια ανθρώπινη ζωή δεν θα ήταν αρκετή για να το παρατηρήσετε αυτό, αλλά η Αμερική απομακρύνεται από την Αφρική με ρυθμό 3/4 ίντσας (2 cm) ετησίως. Τα νύχια μας μεγαλώνουν περίπου με την ίδια ταχύτητα, ωστόσο, ο σύγχρονος εξοπλισμός είναι ικανός να καταγράψει αυτές τις αλλαγές.
Η πιο ξεκάθαρη απόδειξη της ηπειρωτικής μετατόπισης προέρχεται από το μαγνητικό πεδίο της Γης: οι βράχοι και στις δύο πλευρές των κορυφογραμμών έχουν ένα περίεργο μοτίβο μαγνητικών λωρίδων που αλλάζουν πολικότητα από βορρά προς νότο και πάλι πίσω, με το σχέδιο και στις δύο πλαγιές να είναι συμμετρικό. Αυτό σημαίνει ότι οι λωρίδες πάγωσαν στο μαγνητικό πεδίο καθώς ψύχονταν. Όταν το δυναμό της γης άλλαζε την πολικότητα του από καιρό σε καιρό, οι βράχοι της κορυφογραμμής μαγνητίστηκαν στο πεδίο του. Στη συνέχεια, αφού διαχωρίστηκαν οι μαγνητισμένοι βράχοι, εμφανίστηκαν πανομοιότυπα σχέδια στις απέναντι πλευρές της κορυφογραμμής.
Η επιφάνεια της Γης δεν είναι μια συμπαγής σφαίρα. Τόσο οι ήπειροι όσο και ο πυθμένας του ωκεανού επιπλέουν σε τεράστιες, ιδιαίτερα σκληρές πλάκες που μπορούν να απομακρυνθούν όταν το μάγμα εισχωρεί ανάμεσά τους. (Και πιο συχνά αυτό συμβαίνει λόγω μεταφοράς στον μανδύα. Ο Τζέφρις απλά δεν ήξερε τα πάντα για την κίνηση του μανδύα που γνωρίζουμε.) Υπάρχουν περίπου δώδεκα πλάκες, που κυμαίνονται σε πλάτος από εξακόσιες (1000 km) έως έξι χιλιάδες (10.000 χλμ.) μίλια, και γυρίζουν όλη την ώρα. Εκεί που τα όριά τους αγγίζουν, τρίβονται και γλιστρούν, συμβαίνουν συνεχώς σεισμοί και ηφαιστειακές εκρήξεις. Ειδικά στη Ζώνη της Πυρός του Ειρηνικού, που εκτείνεται σε όλη την περίμετρο του Ειρηνικού Ωκεανού και περιλαμβάνει τη δυτική ακτή της Χιλής, την Κεντρική Αμερική, τις Ηνωμένες Πολιτείες και πέρα από τα ιαπωνικά νησιά και Νέα Ζηλανδία. Είναι όλοι στην άκρη μιας τεράστιας πλάκας. Εκεί που οι πλάκες συγκρούονται, αναδύονται βουνά: η μια πλάκα καταλήγει κάτω από την άλλη και την ανασηκώνει, συνθλίβοντας και συνθλίβοντας την άκρη της. Η Ινδία δεν είναι καθόλου μέρος της ασιατικής ηπείρου, απλά έπεσε πάνω της, δημιουργώντας τα ψηλότερα βουνά στον κόσμο - τα Ιμαλάια. Επιταχύνθηκε τόσο πολύ που συνεχίζει ακόμα την κίνησή του και τα Ιμαλάια μεγαλώνουν.
(γ) Discworld Science, Terry Pratchett, Jack Cohen, Ian Stewart(Γενικά, διαβάστε αυτό το βιβλίο· δεν θα βρείτε καλύτερο οδηγό σε διασκεδαστική μορφή (αλλά πριν από αυτό, εξοικειωθείτε, κατ' αρχήν, με τη σειρά «Discworld» του Pratchett σε βιβλιογραφική σειρά ΟΧΙ ΜΕ ΚΑΜΙΑ ΔΗΜΟΦΙΛΗ)).
Βίντεο του Μαγνητικού Πεδίου από τη Roscosmos:
Πώς λειτουργεί μια πυξίδα;
Ποιος δεν έχει δει πυξίδα; Ένα μικρό πράγμα που μοιάζει με ρολόι με το ένα χέρι. Το στρίβεις και το γυρίζεις, αλλά το βέλος γυρίζει πεισματικά προς μία κατεύθυνση. Η βελόνα της πυξίδας είναι ένας μαγνήτης που περιστρέφεται ελεύθερα πάνω στη βελόνα. Η αρχή της λειτουργίας μιας μαγνητικής πυξίδας βασίζεται στην έλξη και την απώθηση δύο μαγνητών. Οι αντίθετοι πόλοι των μαγνητών έλκονται, όπως οι πόλοι απωθούν. Ο πλανήτης μας είναι επίσης ένας τέτοιος μαγνήτης. Η δύναμή του είναι μικρή, δεν αρκεί να εκδηλωθεί σε έναν βαρύ μαγνήτη. Ωστόσο, μια ελαφριά βελόνα πυξίδας, ισορροπημένη σε μια βελόνα, περιστρέφεται επίσης υπό την επίδραση ενός μικρού μαγνητικού πεδίου.
αθλητική πυξίδα
Για να μην κρέμεται η βελόνα της πυξίδας, αλλά να δείχνει καθαρά την κατεύθυνση ανεξάρτητα από το κούνημα, πρέπει να μαγνητίζεται αρκετά έντονα. Στις αθλητικές πυξίδες, ο λαμπτήρας με το βέλος είναι γεμάτος με υγρό. Μη επιθετικό για πλαστικά και μεταλλικά μέρη, δεν παγώνει στις χειμερινές θερμοκρασίες. Η φυσαλίδα αέρα που αφήνεται στη φιάλη χρησιμεύει ως δείκτης στάθμης για τον προσανατολισμό της πυξίδας στο οριζόντιο επίπεδο.
Το προβάδισμα στη μελέτη του μαγνητικού πεδίου της Γης ανήκει στον Άγγλο επιστήμονα William Gilbert. Στο βιβλίο του «On the Magnet, Magnetic Bodies and the Great Magnet - the Earth», που δημοσιεύτηκε το 1600, παρουσίασε τη Γη με τη μορφή ενός γιγάντιου μόνιμου μαγνήτη, ο άξονας του οποίου δεν συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής του Γη. Η γωνία μεταξύ του άξονα περιστροφής και του μαγνητικού άξονα ονομάζεται μαγνητική απόκλιση.
Ως αποτέλεσμα αυτής της ασυμφωνίας, δεν είναι απολύτως αληθές να πούμε ότι η βελόνα της πυξίδας δείχνει πάντα βόρεια. Δείχνει ένα σημείο που βρίσκεται σε απόσταση 2100 km από τον βόρειο πόλο, στο νησί Somerset (οι συντεταγμένες του είναι 75 °, 6 N, 101 ° W - τα δεδομένα για το 1965 παρασύρονται αργά. Εκτός από ένα τέτοιο σφάλμα προς την κατεύθυνση του βέλους (θα το ονομάσουμε συστηματικό), δεν πρέπει επίσης να ξεχνάμε άλλους λόγους για τους οποίους η πυξίδα δεν λειτουργεί σωστά:
- Μεταλλικά αντικείμενα ή μαγνήτες που βρίσκονται κοντά στην πυξίδα εκτρέπουν τη βελόνα της
- Ηλεκτρονικές συσκευές που είναι πηγές ηλεκτρομαγνητικών πεδίων
- Κοιτάσματα ορυκτών – μεταλλευμάτων
- Οι μαγνητικές καταιγίδες που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια ετών έντονης ηλιακής δραστηριότητας παραμορφώνουν το μαγνητικό πεδίο της Γης.
Τώρα, προσπαθήστε να απαντήσετε στις ερωτήσεις για τους έξυπνους:
Και όσο σκέφτεσαι, θα σου δώσω μερικά ενδιαφέροντα γεγονότασχετικά με το μαγνητικό πεδίο της Γης.
Αποδεικνύεται ότι εξασθενεί κατά περίπου 0,5% κάθε 10 χρόνια. Σύμφωνα με διάφορες εκτιμήσεις, θα εξαφανιστεί σε 1-2 χιλιάδες χρόνια. Υποτίθεται ότι αυτή τη στιγμή θα συμβεί μια αντιστροφή πολικότητας μεταξύ του μαγνήτη και της Γης. Μετά από αυτό το πεδίο θα αρχίσει να αυξάνεται ξανά, αλλά ο βόρειος και ο νότιος μαγνητικός πόλος θα αλλάξουν θέση. Πιστεύεται ότι αυτό έχει συμβεί στον πλανήτη μας πολλές φορές.
Αποδεικνύεται ότι αποδημητικά πτηνάΕπίσης, πλοηγούνται «μέσω πυξίδας», ή ακριβέστερα, το μαγνητικό πεδίο της Γης χρησιμεύει ως οδηγός για αυτούς. Πρόσφατα, οι επιστήμονες έμαθαν ότι τα πουλιά έχουν μια μικρή μαγνητική «πυξίδα» στην περιοχή των ματιών - ένα μικροσκοπικό πεδίο ιστού στο οποίο βρίσκονται οι κρύσταλλοι μαγνητίτη, οι οποίοι έχουν την ικανότητα να μαγνητίζονται σε ένα μαγνητικό πεδίο.
Μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας μια απλή πυξίδα. Για να το κάνετε αυτό, αφήστε τη βελόνα ραψίματος δίπλα στον μαγνήτη για αρκετές ημέρες. Μετά από αυτό, η βελόνα θα μαγνητιστεί. Αφού το βρέξετε με λίπος ή λάδι, χαμηλώστε προσεκτικά τη βελόνα στην επιφάνεια του νερού που χύνεται στο κύπελλο. Το λίπος δεν θα το αφήσει να βυθιστεί και η βελόνα θα γυρίσει από βορρά προς νότο (ή το αντίστροφο :).
Είστε εντυπωσιασμένοι; Τώρα μπορείτε να ελέγξετε τις απαντήσεις σας στις ερωτήσεις:
- Πού πιστεύετε ότι θα δείχνει η βελόνα της πυξίδας εάν βρίσκεστε μεταξύ του βόρειου γεωγραφικού πόλου και του βόρειου μαγνητικού πόλου;
– Το βόρειο άκρο του βέλους θα δείχνει... προς το νότο, και το νότιο άκρο θα δείχνει προς το βορρά! - Πού δείχνει το βέλος όταν η πυξίδα βρίσκεται κοντά στον μαγνητικό πόλο;
– αποδεικνύεται ότι ένα βέλος κρεμασμένο σε μια κλωστή στην περιοχή του μαγνητικού πόλου τείνει να γυρίζει... προς τα κάτω, κατά μήκος των μαγνητικών γραμμών της Γης! - Αν, με οδηγό μια πυξίδα, περπατάς αυστηρά βορειοανατολικά όλη την ώρα, τότε πού θα καταλήξεις;
– θα έρθετε στον βόρειο μαγνητικό πόλο! Προσπαθήστε να εντοπίσετε το μονοπάτι σας στην υδρόγειο, αποδεικνύεται μια πολύ ενδιαφέρουσα διαδρομή.
και κάπως έτσι μπορεί να φαινόταν η θαλάσσια πυξίδα στο πλοίο του Κολόμβου
Ελπίζουμε να σας άρεσε αυτό το υλικό. Αν ναι, τότε θα φτιάξουμε περισσότερα από αυτά τα διαφορετικά!
Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επισημάνετε ένα κομμάτι κειμένου και κάντε κλικ Ctrl+Enter.
Προβολές: 373
Δομή και χαρακτηριστικά του μαγνητικού πεδίου της Γης
Σε μικρή απόσταση από την επιφάνεια της Γης, περίπου τρεις από τις ακτίνες της, οι γραμμές μαγνητικού πεδίου έχουν διάταξη που μοιάζει με δίπολο. Αυτή η περιοχή ονομάζεται πλασμάσφαιραΓη.
Καθώς απομακρύνεστε από την επιφάνεια της Γης, η επίδραση του ηλιακού ανέμου αυξάνεται: στην πλευρά του Ήλιου, το γεωμαγνητικό πεδίο συμπιέζεται και στην αντίθετη πλευρά, τη νύχτα, εκτείνεται σε μια μακριά «ουρά».
Πλασμόσφαιρα
Τα ρεύματα στην ιονόσφαιρα έχουν αισθητή επίδραση στο μαγνητικό πεδίο στην επιφάνεια της Γης. Αυτή είναι η περιοχή της ανώτερης ατμόσφαιρας, που εκτείνεται από υψόμετρα περίπου 100 km και άνω. Περιέχει μεγάλο αριθμό ιόντων. Το πλάσμα συγκρατείται από το μαγνητικό πεδίο της Γης, αλλά η κατάστασή του καθορίζεται από την αλληλεπίδραση του γήινου μαγνητικού πεδίου με τον ηλιακό άνεμο, γεγονός που εξηγεί τη σύνδεση μεταξύ των μαγνητικών καταιγίδων στη Γη και των ηλιακών εκλάμψεων.
Επιλογές πεδίου
Τα σημεία στη Γη στα οποία η ένταση του μαγνητικού πεδίου έχει κατακόρυφη κατεύθυνση ονομάζονται μαγνητικοί πόλοι. Υπάρχουν δύο τέτοια σημεία στη Γη: ο βόρειος μαγνητικός πόλος και ο νότιος μαγνητικός πόλος.
Η ευθεία που διέρχεται από τους μαγνητικούς πόλους ονομάζεται μαγνητικός άξονας της Γης. Ο μεγάλος κύκλος σε ένα επίπεδο που είναι κάθετο στον μαγνητικό άξονα ονομάζεται μαγνητικός ισημερινός. Το διάνυσμα μαγνητικού πεδίου σε σημεία του μαγνητικού ισημερινού έχει περίπου οριζόντια διεύθυνση.
Το μαγνητικό πεδίο της Γης χαρακτηρίζεται από διαταραχές που ονομάζονται γεωμαγνητικοί παλμοί λόγω της διέγερσης των υδρομαγνητικών κυμάτων στη μαγνητόσφαιρα της Γης. Το εύρος συχνοτήτων των κυματισμών εκτείνεται από millihertz έως ένα kilohertz.
Μαγνητικός μεσημβρινός
Οι μαγνητικοί μεσημβρινοί είναι οι προβολές των γραμμών του μαγνητικού πεδίου της Γης στην επιφάνειά της. σύνθετες καμπύλες που συγκλίνουν στους βόρειους και νότιους μαγνητικούς πόλους της Γης.
Υποθέσεις για τη φύση του μαγνητικού πεδίου της Γης
Πρόσφατα, αναπτύχθηκε μια υπόθεση που συνδέει την εμφάνιση του μαγνητικού πεδίου της Γης με τη ροή των ρευμάτων στον πυρήνα του υγρού μετάλλου. Υπολογίζεται ότι η ζώνη στην οποία λειτουργεί ο μηχανισμός «μαγνητικό δυναμό» βρίσκεται σε απόσταση 0,25-0,3 γήινων ακτίνων. Ένας παρόμοιος μηχανισμός δημιουργίας πεδίου μπορεί να λάβει χώρα σε άλλους πλανήτες, ιδιαίτερα στους πυρήνες του Δία και του Κρόνου (σύμφωνα με ορισμένες υποθέσεις, που αποτελούνται από υγρό μεταλλικό υδρογόνο).
Αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο της Γης
Αυτό επιβεβαιώνεται από την τρέχουσα αύξηση της γωνίας ανοίγματος των άκρων (πολικά κενά στη μαγνητόσφαιρα στο βορρά και στο νότο), η οποία έφτασε τις 45° στα μέσα της δεκαετίας του 1990. Υλικό ακτινοβολίας από τον ηλιακό άνεμο, τον διαπλανητικό χώρο και τις κοσμικές ακτίνες έσπευσαν στα διευρυμένα κενά, με αποτέλεσμα περισσότερη ύλη και ενέργεια να εισέρχεται στις πολικές περιοχές, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε πρόσθετη θέρμανση των πολικών καλυμμάτων.
Γεωμαγνητικές συντεταγμένες (συντεταγμένες McIlwain)
Η φυσική των κοσμικών ακτίνων χρησιμοποιεί ευρέως συγκεκριμένες συντεταγμένες στο γεωμαγνητικό πεδίο, που πήρε το όνομά του από τον επιστήμονα Carl McIlwain ( Καρλ ΜακΙλουέιν), ο οποίος ήταν ο πρώτος που πρότεινε τη χρήση τους, αφού βασίζονται στις αμετάβλητες της κίνησης των σωματιδίων σε ένα μαγνητικό πεδίο. Ένα σημείο σε ένα διπολικό πεδίο χαρακτηρίζεται από δύο συντεταγμένες (L, B), όπου L είναι το λεγόμενο μαγνητικό κέλυφος ή η παράμετρος McIlwain. L-shell, L-value, McIlwain L-παράμετρος ), Β - επαγωγή μαγνητικού πεδίου (συνήθως σε G). Η παράμετρος του μαγνητικού κελύφους συνήθως λαμβάνεται ως L, ίσο με την αναλογίαη μέση απόσταση του πραγματικού μαγνητικού κελύφους από το κέντρο της Γης στο επίπεδο του γεωμαγνητικού ισημερινού, έως την ακτίνα της Γης. .
Ιστορία της έρευνας
Η ικανότητα των μαγνητισμένων αντικειμένων να εντοπίζονται σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση ήταν γνωστή στους Κινέζους πριν από αρκετές χιλιάδες χρόνια.
Το 1544, ο Γερμανός επιστήμονας Georg Hartmann ανακάλυψε τη μαγνητική κλίση. Μαγνητική κλίση είναι η γωνία κατά την οποία η βελόνα, υπό την επίδραση του μαγνητικού πεδίου της Γης, αποκλίνει από το οριζόντιο επίπεδο προς τα κάτω ή προς τα πάνω. Στο ημισφαίριο βόρεια του μαγνητικού ισημερινού (που δεν συμπίπτει με τον γεωγραφικό ισημερινό), το βόρειο άκρο του βέλους αποκλίνει προς τα κάτω, στο νότιο - αντίστροφα. Στον ίδιο τον μαγνητικό ισημερινό, οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου είναι παράλληλες με την επιφάνεια της Γης.
Η πρώτη υπόθεση για την παρουσία του μαγνητικού πεδίου της Γης, που προκαλεί τέτοια συμπεριφορά μαγνητισμένων αντικειμένων, έγινε από τον Άγγλο γιατρό και φυσικό φιλόσοφο William Gilbert. Ουίλιαμ Γκίλμπερτ) το 1600 στο βιβλίο του «On the Magnet» («De Magnete»), στο οποίο περιέγραψε ένα πείραμα με μια μπάλα μαγνητικού μεταλλεύματος και ένα μικρό σιδερένιο βέλος. Ο Gilbert κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η Γη είναι ένας μεγάλος μαγνήτης. Παρατηρήσεις του Άγγλου αστρονόμου Henry Gellibrand Henry Gellibrand) έδειξε ότι το γεωμαγνητικό πεδίο δεν είναι σταθερό, αλλά αλλάζει αργά.
Η γωνία με την οποία η μαγνητική βελόνα αποκλίνει από την κατεύθυνση βορρά-νότου ονομάζεται μαγνητική απόκλιση. Ο Χριστόφορος Κολόμβος ανακάλυψε ότι η μαγνητική απόκλιση δεν παραμένει σταθερή, αλλά αλλάζει με τις αλλαγές στις γεωγραφικές συντεταγμένες. Η ανακάλυψη του Κολόμβου λειτούργησε ως ώθηση για μια νέα μελέτη του μαγνητικού πεδίου της Γης: οι ναυτικοί χρειάζονταν πληροφορίες για αυτό. Το 1759, ο Ρώσος επιστήμονας M.V. Lomonosov, στην έκθεσή του «Λόγος για τη Μεγάλη Ακρίβεια της Θαλάσσιας Διαδρομής», έδωσε πολύτιμες συμβουλές για την αύξηση της ακρίβειας των μετρήσεων της πυξίδας. Για τη μελέτη του επίγειου μαγνητισμού, ο M.V Lomonosov συνέστησε την οργάνωση ενός δικτύου μόνιμων σημείων (παρατηρητηρίων) στα οποία θα πραγματοποιούνται συστηματικές μαγνητικές παρατηρήσεις. Τέτοιες παρατηρήσεις πρέπει να γίνονται ευρέως στη θάλασσα. Η ιδέα του Lomonosov για την οργάνωση μαγνητικών παρατηρητηρίων υλοποιήθηκε μόλις 60 χρόνια αργότερα στη Ρωσία.
Το 1831, ο Άγγλος πολικός εξερευνητής Τζον Ρος ανακάλυψε τον μαγνητικό πόλο στο καναδικό αρχιπέλαγος - την περιοχή όπου η μαγνητική βελόνα καταλαμβάνει κάθετη θέση, δηλαδή η κλίση είναι 90°. Το 1841, ο Τζέιμς Ρος (ανιψιός του Τζον Ρος) έφτασε στον άλλο μαγνητικό πόλο της Γης, που βρίσκεται στην Ανταρκτική.
Καρλ Γκάους (Γερμανός) Καρλ Φρίντριχ Γκάους) πρότεινε μια θεωρία για την προέλευση του μαγνητικού πεδίου της Γης και το 1839 απέδειξε ότι το κύριο μέρος του βγαίνει από τη Γη και η αιτία για μικρές, σύντομες αποκλίσεις στις τιμές του πρέπει να αναζητηθεί στο εξωτερικό περιβάλλον.
Δείτε επίσης
- Διαμαγνήτης ( αγγλικός)
Σημειώσεις
Λογοτεχνία
- Sivukhin D.V. Γενικό μάθημαφυσική. - Εκδ. 4ο, στερεότυπο. - Μ.: Fizmatlit; Εκδοτικός οίκος MIPT, 2004. - T. III. Ηλεκτρισμός. - 656 s. - ISBN 5-9221-0227-3; ISBN 5-89155-086-5.
- Koshkin N.I., Shirkevich M.G.Εγχειρίδιο στοιχειώδους φυσικής. - Μ.: Επιστήμη, 1976.
- N. V. KoronovskyΜαγνητικό πεδίο του γεωλογικού παρελθόντος της Γης. Εκπαιδευτική Εφημερίδα Σόρος, Ν5, 1996, σελ. 56-63
Εδαφος διά παιγνίδι γκολφ
Χάρτες της μετατόπισης των μαγνητικών πόλων της Γης για την περίοδο από το 1600 έως το 1995
Άλλες πληροφορίες για το θέμα
- Ανατροπές μαγνητικού πεδίου στη γεωλογική ιστορία της Γης
- Η επίδραση της αντιστροφής του μαγνητικού πεδίου στο κλίμα και την εξέλιξη της ζωής στη Γη
Ίδρυμα Wikimedia.
2010.
Δείτε τι είναι το "Μαγνητικό πεδίο της Γης" σε άλλα λεξικά: Σε αποστάσεις; 3R= (R= ακτίνα της Γης) αντιστοιχεί περίπου στο πεδίο μιας ομοιόμορφα μαγνητισμένης μπάλας με ένταση πεδίου; 55 7 A/m (0,70 Oe) στους μαγνητικούς πόλους της Γης και 33,4 A/m (0,42 Oe) στον μαγνητικό ισημερινό. Σε αποστάσεις 3R το μαγνητικό πεδίο... ...
Ο χώρος γύρω από την υδρόγειο στον οποίο βρίσκεται η δύναμη του μαγνητισμού της γης. Το μαγνητικό πεδίο της Γης χαρακτηρίζεται από το διάνυσμα ισχύος, τη μαγνητική κλίση και τη μαγνητική απόκλιση. EdwART. Έξυπνος Στρατός ναυτικό λεξικό, 2010 ... Ναυτικό Λεξικό
μαγνητικό πεδίο της Γης- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Αγγλο-ρωσικό λεξικό ηλεκτρολογίας και μηχανικής ισχύος, Μόσχα, 1999] Θέματα ηλεκτρικής μηχανικής, βασικές έννοιες EN Μαγνητικό πεδίο της Γης ... Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή
Αναφορά
Το Gauss (ρωσική ονομασία Гс, διεθνής - G) είναι μια μονάδα μέτρησης της μαγνητικής επαγωγής στο σύστημα CGS. Πήρε το όνομά του από τον Γερμανό φυσικό και μαθηματικό Carl Friedrich Gauss.
1 G = 100 μT;
1 T = 104 Gs.
Μπορεί να εκφραστεί μέσω των βασικών μονάδων μέτρησης του συστήματος CGS ως εξής: 1 Gs = 1 g 1/2 .cm −1/2 .s −1.
Εμπειρία
Πηγή:εγχειρίδια φυσικής για τον μαγνητισμό, μάθημα Berkeley.
Θέμα: μμαγνητικά πεδία στην ύλη.
Στόχος:Μάθετε πώς αντιδρούν διαφορετικές ουσίες σε ένα μαγνητικό πεδίο.
Ας φανταστούμε μερικά πειράματα με ένα πολύ δυνατό πεδίο. Ας υποθέσουμε ότι φτιάξαμε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα με εσωτερική διάμετρο 10 cm και μήκος 40 cm.
1. Σχεδιασμός πηνίου που δημιουργεί ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Εμφανίζεται μια διατομή μιας περιέλιξης μέσω της οποίας ρέει το νερό ψύξης. 2. Καμπύλη μεγέθους πεδίου Β 2 στον άξονα του πηνίου.
Η εξωτερική του διάμετρος είναι 40 cm και το μεγαλύτερο μέρος του χώρου είναι γεμάτο με χάλκινη περιέλιξη. Ένα τέτοιο πηνίο θα παρέχει ένα σταθερό πεδίο 30.000 gsστο κέντρο, αν του φέρεις 400 kWρεύμα και παροχή νερού περίπου 120 μεγάλοανά λεπτό για να αφαιρέσετε τη θερμότητα.
Αυτά τα συγκεκριμένα δεδομένα δίνονται για να δείξουν ότι παρόλο που η συσκευή δεν είναι τίποτα το εξαιρετικό, εξακολουθεί να είναι ένας αρκετά αξιοσέβαστος εργαστηριακός μαγνήτης.
Το μέγεθος του πεδίου στο κέντρο του μαγνήτη είναι περίπου 10 5 φορές το μαγνητικό πεδίο της Γης και πιθανώς 5 ή 10 φορές ισχυρότερο από το πεδίο κοντά σε οποιαδήποτε σιδερένια ράβδο ή μαγνήτη πετάλου!
Κοντά στο κέντρο της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, το πεδίο είναι αρκετά ομοιόμορφο και μειώνεται περίπου στο μισό στον άξονα κοντά στα άκρα του πηνίου.
συμπεράσματα
Έτσι, όπως δείχνουν τα πειράματα, σε τέτοιους μαγνήτες η ένταση του πεδίου (δηλαδή η επαγωγή ή η ένταση) τόσο εντός όσο και εκτός του μαγνήτη είναι σχεδόν πέντε τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη από το πεδίο της Γης.
Επίσης, μόνο δύο φορές - όχι "κατά καιρούς!" - είναι μικρότερο έξω από τον μαγνήτη.
Και ταυτόχρονα, είναι 5-10 φορές πιο ισχυρός από έναν συμβατικό μόνιμο μαγνήτη.
Η μέση ένταση γήινου πεδίου στην επιφάνεια είναι περίπου 0,5 Oe (5,10 -5 Tesla)
Ωστόσο, ήδη μερικές εκατοντάδες μέτρα (αν όχι δεκάδες) από έναν τέτοιο μαγνήτη, η βελόνα της μαγνητικής πυξίδας δεν ανταποκρίνεται ούτε στην ενεργοποίηση ούτε στην απενεργοποίηση του ρεύματος.
Ταυτόχρονα, αντιδρά καλά στο πεδίο της γης ή στις ανωμαλίες του όταν η παραμικρή αλλαγήπρομήθειες. Τι σημαίνει αυτό;
Πρώτα απ 'όλα, σχετικά με τον σαφώς υποτιμημένο αριθμό για την επαγωγή του μαγνητικού πεδίου της γης - δηλαδή όχι την ίδια την επαγωγή, αλλά το πώς τη μετράμε.
Μετράμε την αντίδραση του πλαισίου με το ρεύμα, τη γωνία περιστροφής του στο μαγνητικό πεδίο της γης.
Οποιοδήποτε μαγνητόμετρο βασίζεται στην αρχή της μέτρησης όχι άμεσα, αλλά έμμεσα:
Μόνο από τη φύση της αλλαγής στην τιμή τάσης.
Μόνο στην επιφάνεια της γης, κοντά της στην ατμόσφαιρα και στο κοντινό διάστημα.
Δεν γνωρίζουμε την πηγή του γηπέδου με συγκεκριμένο μέγιστο. Μετράμε μόνο τη διαφορά στην ένταση του πεδίου σε διαφορετικά σημεία και η κλίση της έντασης δεν αλλάζει πολύ με το ύψος. Εδώ δεν λειτουργούν μαθηματικοί υπολογισμοί για τον προσδιορισμό του μέγιστου κατά τη χρήση της κλασικής προσέγγισης.
Επίδραση μαγνητικού πεδίου - πειράματα
Είναι γνωστό ότι ακόμη και τα ισχυρά μαγνητικά πεδία δεν έχουν ουσιαστικά καμία επίδραση στις χημικές και βιοχημικές διεργασίες. Μπορείτε να τοποθετήσετε το χέρι σας (χωρίς ρολόι!) σε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα με πεδίο 30 kgfχωρίς αισθητές συνέπειες. Είναι δύσκολο να πούμε σε ποια κατηγορία ουσιών ανήκει το χέρι σας - παραμαγνητικό ή διαμαγνητικό, αλλά η δύναμη που ασκεί σε αυτό δεν θα είναι, σε κάθε περίπτωση, μεγαλύτερη από μερικά γραμμάρια. Ολόκληρες γενιές ποντικών εκτράφηκαν και ανατράφηκαν σε ισχυρά μαγνητικά πεδία που δεν είχαν καμία αξιοσημείωτη επίδραση πάνω τους. Άλλα βιολογικά πειράματα επίσης δεν έχουν βρει αξιοσημείωτες μαγνητικές επιδράσεις στις βιολογικές διεργασίες.
Σημαντικό να θυμάστε!
Θα ήταν λάθος να υποθέσουμε ότι τα αδύναμα αποτελέσματα περνούν πάντα χωρίς συνέπειες. Αυτός ο συλλογισμός μπορεί να οδηγήσει στο συμπέρασμα ότι η βαρύτητα δεν έχει ενεργειακή σημασία σε μοριακή κλίμακα, αλλά ότι τα δέντρα στην πλαγιά ενός λόφου ωστόσο μεγαλώνουν κατακόρυφα. Η εξήγηση, προφανώς, έγκειται στη συνολική δύναμη που ασκείται σε ένα βιολογικό αντικείμενο του οποίου οι διαστάσεις είναι πολύ μεγαλύτερες από τις διαστάσεις του μορίου. Πράγματι, ένα παρόμοιο φαινόμενο («τροπισμός») έχει αποδειχθεί πειραματικά στην περίπτωση δενδρυλλίων που αναπτύσσονται με την παρουσία ενός πολύ ανομοιόμορφου μαγνητικού πεδίου.
Παρεμπιπτόντως, αν τοποθετήσετε το κεφάλι σας σε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο και το κουνήσετε, θα «γευτείτε» το ηλεκτρολυτικό ρεύμα στο στόμα σας, το οποίο είναι απόδειξη της παρουσίας μιας επαγόμενης ηλεκτροκινητικής δύναμης.
Κατά την αλληλεπίδραση με την ύλη, οι ρόλοι των μαγνητικών και ηλεκτρικών πεδίων είναι διαφορετικοί. Επειδή τα άτομα και τα μόρια αποτελούνται από αργά κινούμενα ηλεκτρικά φορτία, οι ηλεκτρικές δυνάμεις κυριαρχούν στις μαγνητικές δυνάμεις στις μοριακές διεργασίες.
συμπεράσματα
Η επίδραση του μαγνητικού πεδίου ενός τέτοιου μαγνήτη σε βιολογικά αντικείμενα δεν είναι τίποτα άλλο από ένα τσίμπημα κουνουπιού. Κάθε ζωντανό πλάσμαή το φυτό βρίσκεται συνεχώς υπό την επίδραση πολύ ισχυρότερου μαγνητισμού της γης.
Επομένως, η επίδραση ενός εσφαλμένα μετρημένου πεδίου δεν είναι αισθητή.
Υπολογισμοί
1 gauss=1 10 -4 tesla.
Η μονάδα έντασης γεωμαγνητικού πεδίου (T) στο σύστημα Cu είναι αμπέρ ανά μέτρο (A/m). Μια άλλη μονάδα, Oersted (E) ή γάμμα (G), ίση με 10 -5 Oe, χρησιμοποιήθηκε επίσης στη μαγνητική αναζήτηση, ωστόσο, η πρακτικά μετρούμενη παράμετρος μαγνητικού πεδίου είναι η μαγνητική επαγωγή (ή η πυκνότητα). μαγνητική ροή). Η μονάδα μαγνητικής επαγωγής στο σύστημα C είναι ο τέσλα (Τ). Στη μαγνητική αναζήτηση, χρησιμοποιείται μια μικρότερη μονάδα nanotesla (nT), ίση με 10 -9 Tesla. Δεδομένου ότι για τα περισσότερα περιβάλλοντα στα οποία μελετάται το μαγνητικό πεδίο (αέρας, νερό, η συντριπτική πλειονότητα των μη μαγνητικών ιζηματογενών πετρωμάτων), το μαγνητικό πεδίο της Γης μπορεί να μετρηθεί ποσοτικά είτε σε μονάδες μαγνητικής επαγωγής (σε nT) είτε στο αντίστοιχο πεδίο δύναμη - γάμμα.
Το σχήμα δείχνει τη συνολική ισχύ του γήινου μαγνητικού πεδίου για την εποχή του 1980. Τ ισογραμμές σχεδιάζονται μέσω 4 μT (από το βιβλίο "Γεωφυσικές μέθοδοι στην περιφερειακή γεωλογία" του P. Sharma).
Ετσι
Στους πόλους, οι κατακόρυφες συνιστώσες της μαγνητικής επαγωγής είναι περίπου ίσες με 60 μT και οι οριζόντιες συνιστώσες είναι μηδέν. Στον ισημερινό, η οριζόντια συνιστώσα είναι περίπου 30 μT και η κατακόρυφη συνιστώσα είναι μηδέν.
Έτσι ακριβώς σύγχρονη επιστήμησχετικά με τον γεωμαγνητισμό έχει εγκαταλείψει εδώ και καιρό τη βασική αρχή του μαγνητισμού, δύο μαγνήτες τοποθετημένοι ο ένας στον άλλον τείνουν να συνδέονται με αντίθετους πόλους.
Δηλαδή, αν κρίνουμε από την τελευταία φράση στον ισημερινό δεν υπάρχει δύναμη (κάθετη συνιστώσα) που έλκει τον μαγνήτη προς τη γη! Όσο απωθητικό κι αν είναι!
Αυτοί οι δύο μαγνήτες δεν έλκονται μεταξύ τους; Δηλαδή δεν υπάρχει δύναμη έλξης, αλλά υπάρχει δύναμη έντασης; Ανοησίες!
Αλλά στους πόλους με αυτή τη διάταξη του μαγνήτη είναι παρόν, αλλά η οριζόντια δύναμη εξαφανίζεται.
Επιπλέον, η διαφορά είναι μόνο 2 φορές μεταξύ αυτών των εξαρτημάτων!
Παίρνουμε απλώς δύο μαγνήτες και φροντίζουμε σε αυτή τη θέση ο μαγνήτης πρώτα να ξεδιπλωθεί και μετά να έλκει. Νότιος Πόλοςστον ΒΟΡΕΙΟ ΠΟΛΟ!
