Магнитное поле

Содержание

Математическое представление

Магнитное поле в макроскопическом описании представлено двумя различными векторными полями, обозначаемыми как H и B.

H называется напряжённостью магнитного поля; B называется магнитной индукцией. Термин магнитное поле применяется к обоим этим векторным полям (хотя исторически относился в первую очередь к H).

Магнитная индукция B является основной характеристикой магнитного поля, так как, во-первых, именно она определяет действующую на заряды силу, а во-вторых, векторы B и E на самом деле являются компонентами единого тензора электромагнитного поля. Аналогично, в единый тензор объединяются величины H и электрическая индукция D. В свою очередь, разделение электромагнитного поля на электрическое и магнитное является совершенно условным и зависящим от выбора системы отсчёта, поэтому вектора B и E должны рассматриваться совместно.

Впрочем, в вакууме (при отсутствии магнетиков), а значит и на фундаментальном микроскопическом уровне, H и B совпадают (в системе СИ с точностью до условного постоянного множителя, а в СГС — полностью), что позволяет в принципе авторам, особенно тем, кто не использует СИ, выбирать для фундаментального описания магнитного поля H или B произвольно, чем они нередко и пользуются (к тому же, следуя в этом традиции). Авторы же, пользующиеся системой СИ, систематически отдают и здесь в этом отношении предпочтение вектору B, хотя бы потому, что именно через него прямо выражается сила Лоренца.

Единицы измерения

Величина B в системе единиц СИ измеряется в теслах (русское обозначение: Тл; международное: T), в системе СГС — в гауссах (русское обозначение: Гс; международное: G). Связь между ними выражается соотношениями: 1 Гс = 1·10−4 Тл и 1 Тл = 1·104 Гс.

Векторное поле H измеряется в амперах на метр (А/м) в системе СИ и в эрстедах (русское обозначение: Э; международное: Oe) в СГС. Связь между ними выражается соотношением: 1 эрстед = 1000/(4π) A/м ≈ 79,5774715459 А/м.

Как работает компас

Кто не видел компас? Небольшая такая вещица, похожая на часы с одной стрелкой. Крутишь ее, вертишь, а стрелка упрямо разворачивается в одну сторону. Стрелка компаса представляет собой магнит, свободно вращающийся на игле. Принцип действия магнитного компаса основан на притяжении-отталкивании двух магнитов. Противоположные полюса магнитов притягиваются, одноименные – отталкиваются. Наша планета также является таким магнитом. Сила его невелика, ее недостаточно, что бы проявиться на тяжелом магните. Однако легкая стрелка компаса, уравновешенная на игле поворачивается и под влиянием небольшого магнитного поля.

спортивный компас

Что бы стрелка компаса не болталась, а четко показывала направление вне зависимости от тряски, она должна быть достаточно сильно намагничена. В спортивных компасах колбу со стрелкой заливают жидкостью. Неагрессивной для пластмассовых и металлических частей, не замерзающей при зимних температурах. Пузырек воздуха, оставленный в колбе, несет в себе функции указателя уровня, для ориентации компаса в горизонтальной плоскости.

Первенство в изучении магнитного поля Земли принадлежит английскому ученому Уильяму Гильберту. В своей книге «О магните, магнитных телах и большом магните – Земле», изданной в 1600 году он представил Землю в виде гигантского постоянного магнита, ось которого не совпадает с осью вращения Земли. Угол между осью вращения и магнитной осью называют магнитным склонением.

В результате такого несовпадения, говорить, что стрелка компаса всегда указывает на север, не совсем верно. Она указывает на точку, находящуюся на расстоянии в 2100 км от северного полюса, на острове Соммерсет (его координаты 75°,6 с. ш., 101° з. д. – данные на 1965 г.) Магнитные полюса Земли медленно дрейфуют. Кроме такой ошибки в направлении стрелки (будем называть ее систематической), нельзя также забывать о других причинах неправильной работы компаса:

  • Металлические предметы или магниты, находящиеся вблизи компаса отклоняют его стрелку
  • Электронные приборы, являющиеся источниками электромагнитных полей
  • Залежи полезных ископаемых – металлических руд
  • Магнитные бури, происходящие в годы сильной активности солнца, искажают магнитное поле Земли.

А теперь, попробуйте ответить на вопросы для сообразительных:

  • Как вы думаете, куда будет указывать стрелка компаса, если Вы находитесь между северным географическим полюсом и северным магнитным полюсом?
  • Куда показывает стрелка, когда компас находится в районе магнитного полюса?
  • Если, руководствуясь компасом очень долго идти все время строго на северо-восток, то куда придешь?

А пока Вы размышляете, приведу несколько интересных фактов о магнитном поле Земли.

Оказывается, оно ослабевает примерно на 0,5% каждые 10 лет. По различным подсчетам, оно исчезнет через 1-2 тысячи лет. Предполагается, что в этот момент будет происходить переполюсовка магнита – Земли. После чего поле снова начнет нарастать, но северный и южный магнитный полюса поменяются местами. Считается, что такое с нашей планетой происходило уже огромное количество раз.

Оказывается, что перелетные птицы также ориентируются “по компасу”, точнее, магнитное поле Земли служит им ориентиром. Недавно ученые узнали, что у птиц в области глаз располагается маленький магнитный “компас” — крохотное тканевое поле, в котором расположены кристаллы магнетита, обладающие способностью намагничиваться в магнитном поле.

Простейший компас можно изготовить самостоятельно. Для этого надо оставить рядом с магнитом швейную иглу на несколько дней. После этого игла намагнитится. Смочив ее жиром или маслом, аккуратно опустите иглу на поверхность налитой в чашку воды. Жир не даст ей утонуть, и игла развернется с севера на юг (ну или наоборот :).

Впечатлились? Вот теперь, можете проверить свои ответы на вопросы:

  • Как вы думаете, куда будет указывать стрелка компаса, если Вы находитесь между северным географическим полюсом и северным магнитным полюсом?– Северный конец стрелки будет показывать.. на юг, а южный – на север!
  • Куда показывает стрелка, когда компас находится в районе магнитного полюса?– оказывается, стрелка, подвешенная на нити в районе магнитного полюса стремится развернуться… вниз, вдоль магнитных линий Земли!
  • Если, руководствуясь компасом очень долго идти все время строго на северо-восток, то куда придешь?– придешь на северный магнитный полюс! Попробуйте проследить свой путь на глобусе, очень интересный маршрут получается.

а так мог выглядеть морской компас на корабле Колумба

Надеемся, вам понравился этот материал. Если да, то будем делать больше таких разных!

Магнитное поле тока. Магнитные силовые линии

Разница между энергией электрического поля и энергией магнитного поля примерно такая же, как между энергией, за­пасенной путем подъема какого-либо груза на высоту (потенциальная энергия), и энергией движения этого груза, когда он падает вниз (кинетическая энергия)

Магнитное поле создается вокруг электрических зарядов при их движении. Так как движение электрических зарядов представляет собой электрический ток, то вокруг всякого про­водника с током всегда существует магнитное поле тока.

Чтобы убедиться в существовании магнитного поля тока, поднесем сверху к проводнику, по которому протекает электрический ток, обыкновенный компас. Стрелка компаса тотчас же отклонится в сторону. Поднесем компас к проводнику с током снизу — стрелка компаса отклонится в другую сторону (рисунок 1).

Рисунок 1. Магнитное поле тока.

Убедившись в существовании вокруг проводника магнит­ного поля, т. е. пространства, где действуют магнитные силы, ознакомимся со свойствами этого поля. Насыплем на лист кар­тона тонкий слой железных опилок и пропустим через него проводник с током (рисунок 2 а.). Опилки расположатся вокруг проводника правильными концентрическими окружностями (то есть окружностями, имеющими один общий центр). Линии, образованные опилками, совпадают с силовыми ли­ниями магнитного поля. Таким образом, оказывается, что маг­нитные силовые линии не имеют ни начала, ни конца, а яв­ляются замкнутыми.

Стрелка компаса, помещенная в магнитное поле, всегда располагается вдоль магнитных силовых линий, причем ее северный (N) полюс показывает направление маг­нитных силовых линий в данной точке поля (рисунок 2 б).

Рисунок 2. Магнитные силовые линии.

а-железные опилки распологаются вогруг проводника с током концентрическими окружностями; б-стрелки компаса всегда распологаются вдоль магнитных силовых линии.

Свойства магнитных силовых линий имеют некоторые об­щие черты со свойствами электрических силовых линий. Во-первых, магнитные силовые линии стремятся сократить свою длину (как растянутые резиновые нити); во-вторых, магнит­ные силовые линии одного направления отталкиваются друг от друга и, наконец, магнитные силовые линии, противополож­но направленные, притягиваются и взаимно уничтожают друг друга.

Магнитные силовые линии проходят через железо гораздо легче, чем через воздух и другие вещества. Если поместить железный пустотелый шар в магнитное поле, созданное, напри­мер, постоянным магнитом (рисунок 3), то магнитные силовые линии пройдут через оболочку этого шара, не попадая в его внутреннюю полость.

Рисунок 3. Экранирование от магнитных полей.

Этим свойством магнитных силовых линий пользуются в радиотехнике для защиты элементов схемы, например, транс­форматоров, катушек и пр., от влияния со стороны внешних магнитных полей. Такая защита называется антимагнитным экранированием.

Похожие материалы:

  • Напряженность магнитного поля
  • Магнитная индукция
  • Действие магнитного поля на ток. Правило левой руки.
  • Электромагнитная индукция
  • Правило правой руки
  • Взаимоиндукция
  • Самоиндукция
  • ЭДС самоиндукции: основные послулаты
  • Постоянные магниты

Комментарии

vladimirphizik 11.09.2014 09:09 Из электромагнитно й теории гравитации следует( https://gravitus.ucoz.ru/news/silovye_linii_ehm_polja/2014-08-27-27 ), что силовая линия ЭМ — это реальная физическая сущность: электромагнитна я силовая линия — канал передвижения эфира-поля. Приведу пример: рассмотрим вихрь Бенара: Эти каналы — не фикция. Если в воду добавить красители, то все можно увидеть своими глазами. В ЭМТГ получено, что в вихре точечного соленоида имеется два семейства силовых линий-каналов: семейство эллипсов и семейство гипербол. Высокочастотные колебания поля при определенной динамике размазывают каналы в видимость поверхностей. Интересно отметить, что М.Фарадей рассматривал силовые линии электрического поля как реальные упругие трубки, связывающие между собой электрические заряды. Такие представления очень помогали ему предсказывать и объяснять многие физические явления.

Цитировать

соло 21.08.2014 18:01 спасибо я с компасом пытался теперь понятно

Цитировать

Обновить список комментариев

Магнитное поле Земли слабеет

Магнитное поле Земли представляет из себя настоящую защиту планетарного масштаба, которая надежно оберегает нас от вредного солнечного излучения. Несмотря на это, недавние исследования ученых зафиксировали его существенное ослабление, вызванное неизвестными причинами. Исследователями был также обнаружен возможный источник возникновения данной проблемы, которой стала так называемая Южно-атлантическая аномалия. В этой области планеты солнечные частицы опускаются ближе к Земле, чем обычно, что никак не увязывается со стандартными законами физики.

Важно понимать, что даже если магнитное поле постепенно ослабевает, оно не исчезнет навсегда из-за оказываемого влияния расплавленного внешнего ядра Земли, которое состоит преимущественно из никеля и железа. Ученые считают, что внешнее ядро двигается за счет конвекции тепла, которое выделяется по мере роста и затвердевания центра планеты

Такой двигатель с магнитным полем известен нам как динамо-механизм и работает уже миллиарды лет. Ученые предполагают, что нынешняя структура ядра установилась около 1,5 миллиардов лет назад, однако геофизик Джон Тардуно и его команда нашли доказательства существования магнитного поля на Земле в древнейших минералах планеты, так называемых цирконах, которые появились 4,2 миллиарда лет назад. Данная находка позволяет предположить, что активность в ядре планеты создавала магнетизм в течение очень долгого времени.

Магнитное поле защищает человека от вредного солнечного излучения уже на протяжении 4,2 миллиарда лет

Ученые предполагают, что изменение мантии под Южной Африкой могло вызвать инверсию магнитного поля. По результатам исследования, к 2019 году полюс сместился более чем на 2300 км, по сравнению с измерениями 1831 года. Помимо смещения магнитного полюса, увеличивается и скорость перемещения: с 15 км до 55 км в год. Такое быстрое движение вынуждает нас чаще корректировать навигационные системы, например, компасы в смартфонах или системы навигации самолетов и кораблей. Но даже в том случае, если магнитное поле готовится к глобальному перевороту, оно не исчезнет полностью, а лишь значительно ослабнет.

Несмотря на то, что ослабление магнитного поля повлечет за собой мощную бомбардировку земной атмосферы солнечными заряженными частицами, ощутить на себе их вредное воздействие мы попросту не успеем. Так, в первую очередь, нас чаще будут подводить компасы, которые перестанут выполнять свою функцию и будут показывать на область самого высокого магнитного поля, которое может оказаться совсем рядом с нами. Северное и южное сияние было бы видно из более низких широт, ведь их возникновение происходит в результате взаимодействия заряженных солнечных частиц и магнитосферы Земли.

Более слабое поле позволит заряженным солнечным частицам проникать в атмосферу Земли, освещая небо ближе к экватору

Влияние южно-атлантической аномалии на спутники может распространиться по всей Земле, что приведет к техническим сбоям планетарного масштаба. В момент взаимодействии ионосферы и солнечных частиц, последние также выделяют электроны из своих молекулярных орбит. Новообразованные электроны оказывают негативное влияние при передаче высокочастотных радиоволн, которые в настоящее время используются для связи.

Вместе с тем, исследователи точно не знают, сколько же именно времени может потребоваться для полного разрушения магнитного поля планеты. Аналогичный процесс однажды происходил на Марсе, который приблизительно 4 миллиарда лет назад столкнулся с массивным космическим телом и потерял возможность вырабатывать собственное магнитное поле и, как следствие, большую часть атмосферы. Пример Марса может показать нам процессы, которые испытывает на себе планета при постепенном разрушении на ней магнитного поля. Так, долговременное воздействие солнечного излучения и земной атмосферы может постепенно разрушить нашу основную защиту — озоновый слой. Существенное нарушение внутри этого слоя способно значительно повысить уровень воздействия ультрафиолетового излучения на человека, что повлечет за собой увеличение риска возникновения рака кожи.

Сетевые ресурсы о геомагнетизме и магнитосфере Земного шара

Труды по геомагнетизму на русском языке

  • Бобова В.П. и др. О возможной сейсмической природе длиннопериодных (Т= 1-4 ч)
    вариаций геомагнитной возмущенности
    // Геомагнетизм и аэрономия. 1990. Т.30. № 3. С.492-494.
  • Жидков М., Лихачева Э. Магнитное поле движет стрелку компаса и города. Терра Инкогнито, №7-8, 43-45 (1996).

  • Мальцев Ю.П. (ред.) Магнитосферно-ионосферная физика, краткий справочник. — СПБ.: «Наука», 1993. — 184 с.
  • Пудовкин М.И., Распопов О.М., Клейменова Н.Г. Возмущения электромагнитного поля Земли. Л, ЛГУ, 1975. — Т.2. — 280 с.
  • Распопов Q.M., Клейменова Н.Г. Возмущения электромагнитного поля Земли. — Л, ЛГУ, 1977. — Т.З. — 144 с.
  • Степанюк И.А. Электромагнитные поля при аэро- и гидрофизических процессах. — СПБ.: Изд-во СПБ. РГГМУ, 2002. ~ 214 с.

Труды по геомагнетизму на русском языке

  • Catherine Constable. Geomagnetic Reversals: Rates, Timescales, Preferred Paths, Statistical Models and Simulations. — September 30, 2001.
    Institute of Geophysics and Planetary Physics. Scripps Institution of Oceanography University of California at San Diego La Jolla, Ca 92093-0225, USA.
    (Геомагнитные инверсии: скорости, временные рамки, предпочтительные пути, статистические модели и симуляции.)
  • H. Paul Johnson, Darcy Van Patten, Maurice Tivey, William W. Sager.
    Geomagnetic polarity reversal rate for the Phanerozoic. —
    Geophysical Research Letters, Vol. 22, No. 3, Pages 231-234, February 1, 1995.
    (Х. Пол Джонсон и др. Скорость изменения геомагнитной полярности для фанерозоя.)

Главная

Геофизика :

Геомагнетизм |

Линеаменты |
Нуклеары |
Плюмы |
Фотогеология |

Правильные геоструктуры |
Георегулярности (статья)

Близкие по теме страницы:
Феномены Земного шара |
Геозакономерности золота

География |
Карты

На правах рекламы (см.
условия):

https://www.in-salon.ru обеденные столы eichholtz купить элитный стол.
   

Алфавитный перечень страниц:
А |
Б |
В |
Г |
Д |
Е (Ё) |
Ж |
З |
И |
Й |
К |
Л |
М |
Н |
О |
П |
Р |
С |
Т |
У |
Ф |
Х |
Ц |
Ч |
Ш |
Щ |
Э |
Ю |
Я |
0-9 |
A-Z (англ.)


Ключевые слова для поиска сведений о магнитосфере Земного шара:

На русском языке: геомагнетизм, геомагнитосфера, магнитосфера Земного шара, геомагнитные инверсии, движение магнитных полюсов, хроны, субхроны;

На английском языке: geomagnetism, magnitosphere.

«Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005.
Автор и владелец — Игорь Константинович Гаршин
(см. резюме).

Пишите письма
().

Страница обновлена 29.04.2021

Геомагнитные вариации.

Изменение магнитного поля Земли во времени под действием различных факторов называются геомагнитными вариациями. Разность между наблюдаемой величиной напряженности магнитного поля и средним ее значением за какой-либо длительный промежуток времени, например, месяц или год, называется геомагнитной вариацией. Согласно наблюдениям, геомагнитные вариации непрерывно изменяются во времени, причем такие изменения часто носят периодический характер.

Cуточные вариации. Cуточные вариации геомагнитного поля возникают регулярно в основном за счет токов в ионосфере Земли, вызванных изменениями освещенности земной ионосферы Солнцем в течение суток.

Нерегулярные вариации. Нерегулярные вариации магнитного поля возникают вследствие воздействия потока солнечной плазмы (солнечноговетра) на магнитосферу Земли, а так же изменений внутри магнитосферы и взаимодействия магнитосферы с ионосферой.

27-дневные вариации. 27-дневные вариации существуют как тенденция к повторению увеличения геомагнитной активности через каждые 27 дней, соответствующих периоду вращения Солнца относительно земного наблюдателя. Эта закономерность связана с существованием долгоживущих активных областей на Солнце, наблюдаемых в течении нескольких оборотов Солнца. Эта закономерность проявляется в виде 27-дневной повторяемости магнитной активности и магнитных бурь.

Сезонные вариации. Сезонные вариации магнитной активности уверенно выявляются на основании среднемесячных данных о магнитной активности, полученных путем обработки наблюдений за несколько лет. Их амплитуда увеличивается с ростом общей магнитной активности. Найдено, что сезонные вариации магнитной активности имеют два максимума, соответствующие периодам равноденствий, и два минимума, соответствующие периодам солнцестояний. Причиной этих вариаций является образование активных областей на Солнце, которые группируются в зонах от 10 до 30° северной и южной гелиографических широт. Поэтому в периоды равноденствий, когда плоскости земного и солнечного экваторов совпадают, Земля наиболее подвержена действию активных областей на Солнце.

11-летние вариации. Наиболее ярко связь между солнечной активностью и магнитной активностью проявляется при сопоставлении длинных рядов наблюдений, кратных 11 летним периодам солнечной активности. Наиболее известной мерой солнечной активности является число солнечных пятен. Найдено, что в годы максимального количества солнечных пятен магнитная активность также достигает наибольшей величины, однако возрастание магнитной активности несколько запаздывает по отношению к росту солнечной, так что в среднем это запаздывание составляет один год.

Вековые вариации – медленные вариации элементов земного магнетизма с периодами от нескольких лет и более. В отличии от суточных, сезонных, и других вариаций внешнего происхождения, вековые вариации связаны с источниками, лежащими внутри земного ядра. Амплитуда вековых вариаций достигает десятков нТл/год, изменения среднегодовых значений таких элементов, названы вековым ходом. Изолинии вековых вариаций концентрируются вокруг нескольких точек – центры или фокусы векового хода, в этих центрах величина векового хода достигает максимальных значений.

Последние новости

08:34

Коронавирус в Украине 20 сентября: за сутки выявили более двух тысяч новых больных
Видео

Рак: назван здоровый напиток, повышающий риск развития всех видов рака
Видео

Новые ограничения и запреты: в Украине заработали обновленные правила карантина
Видео

Как Порошенко примерял треуголку Наполеона и френч Сталина
мнение

Топ-3 наихудших родителей по знаку Зодиака: астролог назвал самых плохих мам и пап
Видео

Холод, сильный ветер и ливни: синоптик уточнил прогноз погоды на 20 сентября
Видео

В Херсоне авто сбило мать с ребенком на «зебре»: водитель была «под градусом»
Видео

Скоро будем продавать воздух: почему Рада может разрешить вывозить лес-кругляк в ЕС
мнение

В моду на осень 2021 вошли лаконичные и немного романтичные брючные костюмы в стиле 70-х
Фото

Видео

Врач назвала удивительный продукт, который укрепляет иммунитет осенью
Видео

В США прогнозируют окончание пандемии коронавируса уже через несколько месяцев
Видео

Проживут дольше всех: астролог назвала знаки Зодиака с мощной защитой кармы
Видео

ОРВИ у детей и жуткий кашель: Комаровский дал простой совет, как уберечься
Видео

Приметы на 20 сентября: что нельзя делать в Луков день
Видео

Гороскоп на 20 сентября для всех знаков Зодиака: безвыходное положение или успех в поиске работы
Видео

В Одессе в море появилось огромное грязевое пятно
Видео

Витаминная бомба: старинный рецепт облепихового варенья на зиму
Видео

Обнародованы первые результаты выборов в Госдуму РФ
Видео

Идет настоящий холод: синоптики предупредили об опасности
Видео

Тарзан закатил истерику и едва не устроил драку, узнав о внебрачной дочке Наташи Королевой
Видео

Выборы в Госдуму РФ могут не признать из-за Донбасса — Офис президента
Видео

Украинцев ждут дополнительные выходные: когда будем отдыхать
Видео

«Белорусы идут!»: есть ли угроза нападения с севера
мнение

19:09

18:52

Астролог рассказала, что нельзя делать каждому знаку Зодиака в день осеннего равноденствия
Видео

В моде бесподобная стрижка до ключиц клавикут, которая смягчает черты лица и идеально подходит всем
Фото

В Париже канатоходец прошел полкилометра на высоте 70 метров: впечатляющие фото и видео
Фото

Видео

В Украину идут крепкие заморозки и новое похолодание
Видео

15:53

15:48

На Донетчине двух детей нашли мертвыми в старом сундуке: в полиции рассказали резонансные детали
Фото

Цены на газ подскочат, ГТС переведут в резерв: экс-министр дал мрачный прогноз
Видео

15:22

15:16

Хотели устроить самосуд: в центре Мелитополя автомобиль влетел в свадебную толпу
Видео

Магнитное поле и его графическое изображение

На прошлых уроках мы выяснили, что причиной возникновения магнитной силы является наличие магнитного поля. Магнитное поле порождается движущимися электрическими зарядами и, в частности, электрическим током, поскольку это упорядоченный поток заряженных частиц. Например, магнитное поле образуется вокруг проводника с током. Каким же образом можно пояснить наличие магнитного поля у постоянных магнитов, у которых никаких видимых токов нет? Согласно гипотезе великого французского физика Ампера, в атомах и молекулах вещества в результате движения электронов возникают кольцевые токи. В магнитах такие кольцевые токи ориентируются одинаково. Магнитные поля, которые они образуют, направлены одинаково и усиливают друг друга. В результате образуется магнитное поле внутри и вблизи постоянного магнита. Когда мы ранее сталкивались с понятием «поле», то возникала проблема понимания, что же это такое. Если сравнивать с понятием «вещество», этой проблемы, очевидно, нет, так как из вещества созданы все окружающие нас тела, мы их можем потрогать, мы их можем увидеть. Что же касается магнитного поля, то это особый вид материи, который проявляется через взаимодействие с определенными телами. Вспомним, что гравитационное поле взаимодействует с телами, имеющими массу, то есть со всеми телами. При этом электрическое поле взаимодействует с телами, имеющими заряд, что же касается поля магнитного, то оно будет взаимодействовать с телами, в которых есть подвижные заряды. Из этого возникает вопрос: если поле нельзя увидеть, можно ли его как-то изобразить? Проведем эксперимент, возьмем обыкновенный полосовой магнит, положим его на стол и накроем обыкновенной прозрачной пластиковой накладкой. Сверху на поверхность накладки над магнитом аккуратно посыпаем железные опилки, в процессе посыпания мы можем увидеть интересный эффект: опилки будут распределяться неравномерным образом, образуя так называемые дорожки, и картина этих дорожек получается упорядоченной. Что же мы увидели и почему так происходит?

Рис. 4. Силовые линии магнитного поля в опыте  железными опилками

Наш опыт позволяет наглядно продемонстрировать так называемые силовые линии магнитного поля (или, как их еще именуют, просто магнитные линии). Магнитные линии – это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле. В нашем эксперименте в роли магнитных стрелок выступают железные опилки. Они имеют очень простое свойство намагничиваться во внешнем магнитном поле и выстраиваться вдоль магнитных линий, причем по правилу взаимодействия магнитов, то есть противоположными полюсами друг к другу. Стоит отметить, что магнитные линии могут быть как прямолинейными, так и криволинейными, при этом правило их построения очень простое: в любой точке нахождения магнитной стрелки касательная, проведенная через нее должна быть и касательной к магнитной линии.

Для того чтобы правильно изображать магнитное поле, не проводя постоянных экспериментов с железными опилками и магнитами, необходимо знать правило его построени.

Во-первых, силовые линии магнитного поля являются замкнутыми либо уходят на бесконечность. Кроме этого, следует помнить, что они выходят из северного полюса магнита и входят в южный. Во-вторых, наиболее сильное магнитное поле является у полюсов магнитов, что изображается как более плотное расположение магнитных линий, в областях же с менее сильным магнитным полем магнитные линии изображают на большем расстоянии друг от друга.

Какие же выводы мы можем сделать из этих правил?

Магнитные линии позволяют изображать направление поля в данной точке. Магнитные линии позволяют определять силу действия этого поля.