Линиите на магнетна индукција лежат во рамнина. Индукција на магнетно поле. Линии за магнетна индукција. Земјиното магнетно поле. Погледнете што се „Магнетни индукциски линии“ во другите речници

Веќе во 6 век. п.н.е. Во Кина беше познато дека некои руди имаат способност да се привлекуваат едни со други и да привлекуваат железни предмети. Парчиња од такви руди биле пронајдени во близина на градот Магнезија во Мала Азија, па го добиле името магнети.

Како комуницираат магнетите и железните предмети? Да се ​​потсетиме зошто се привлекуваат наелектризираните тела? Бидејќи во близина на електричен полнеж се формира посебна форма на материја - електрично поле. Постои слична форма на материја околу магнетот, но таа има различна природа на потекло (на крајот на краиштата, рудата е електрично неутрална), се нарекува магнетно поле.

За проучување на магнетното поле, се користат прави или потковица магнети. Одредени места на магнет имаат најголем привлечен ефект, тие се нарекуваат столбови(север и југ). Спротивните магнетни полови се привлекуваат, а како магнетните полови се одбиваат.

За карактеристиките на јачината на магнетното поле, користете вектор на индукција на магнетно поле Б. Магнетното поле е графички претставено со помош на линии на сила ( магнетни индукциски линии). Линиите се затворени, немаат ниту почеток ниту крај. Местото од кое излегуваат магнетните линии е Северниот Пол; магнетните линии влегуваат во Јужниот пол.

Магнетното поле може да се направи „видливо“ со помош на железни гребени.

Магнетно поле на спроводник што носи струја

И сега за она што го најдовме Ханс Кристијан ОерстедИ Андре Мари Амперво 1820 година. Излегува дека магнетно поле постои не само околу магнетот, туку и околу секој проводник што носи струја. Секоја жица, како што е кабелот за светилка, низ која тече електрична струја е магнет! Жицата со струја е во интеракција со магнет (обидете се да држите компас блиску до неа), две жици со струја комуницираат една со друга.

Линиите на магнетното поле со директна струја се кругови околу проводникот.

Векторска насока на магнетна индукција

Насоката на магнетното поле во дадена точка може да се дефинира како насока означена со северниот пол на иглата на компасот поставена во таа точка.

Насоката на линиите на магнетната индукција зависи од насоката на струјата во проводникот.

Насоката на индукцискиот вектор се одредува според правилото гимлетили владее десна рака.

Вектор на магнетна индукција

Ова е векторска големина што го карактеризира дејството на силата на полето.

Индукција на магнетното поле на бесконечен правилен проводник со струја на растојание r од него:

Индукција на магнетно поле во центарот на тенок кружен калем со радиус r:

Индукција на магнетно поле соленоид(серпентина чии вртежи секвенцијално се пренесуваат струја во една насока):

Принцип на суперпозиција

Ако магнетно поле во дадена точка во просторот е создадено од неколку извори на поле, тогаш магнетната индукција е векторска сума на индукцијата на секое поле посебно

Земјата не е само голем негативен полнеж и извор на електрично поле, туку во исто време магнетното поле на нашата планета е слично на полето на директен магнет од гигантски размери.

Географскиот југ е блиску до магнетниот север, а географскиот север е блиску до магнетниот југ. Ако во магнетното поле на Земјата се стави компас, тогаш неговата северна стрелка е ориентирана по линиите на магнетна индукција во правец на јужниот магнетен пол, односно ќе ни покаже каде се наоѓа географскиот север.

Карактеристичните елементи на копнениот магнетизам се менуваат многу бавно со текот на времето - секуларни промени. Меѓутоа, од време на време се случуваат магнетни бури, кога магнетното поле на Земјата е многу искривено неколку часа, а потоа постепено се враќа на претходните вредности. Ваквата драстична промена влијае на благосостојбата на луѓето.

Земјиното магнетно поле е „штит“ кој ја штити нашата планета од честички кои продираат од вселената („сончев ветер“). Во близина на магнетните полови, тековите на честичките се многу поблиску до површината на Земјата. За време на моќните сончеви блесоци, магнетосферата се деформира, а овие честички можат да се преселат во горните слоеви на атмосферата, каде што се судираат со молекулите на гасот, формирајќи поларници.

Честичките од железо диоксид на магнетната фолија се силно магнетизирани за време на процесот на снимање.

Возовите со магнетна левитација се лизгаат по површини без апсолутно никакво триење. Возот е способен да достигне брзина до 650 km/h.

Работата на мозокот, пулсирањето на срцето е придружено со електрични импулси. Во овој случај, во органите се појавува слабо магнетно поле.

Магнетното поле е компонента на електромагнетното поле што се појавува во присуство на временски променливо електрично поле. Покрај тоа, магнетното поле може да се создаде со струја на наелектризирани честички или со магнетни моменти на електроните во атомите (постојани магнети).

Магнетна индукција-векторска количина, која е силата карактеристична за магнетното поле во дадена точка во просторот. Ја покажува силата со која магнетното поле дејствува на полнеж што се движи со брзина.

Линии за магнетна индукција(линии на магнетното поле) се линии нацртани во магнетно поле така што во секоја точка од полето тангентата на линијата на магнетната индукција се совпаѓа со насоката на векторот ВОво овој момент на теренот.

Линиите за магнетна индукција најлесно се набљудуваат со помош на мали

Железни филови во облик на игла, кои се магнетизираат во полето што се проучува и се однесуваат како мали магнетни игли (слободна магнетна игла се ротира во магнетно поле, така што оската на иглата, што го поврзува нејзиниот јужен пол со северот, се совпаѓа со насоката ВО).

Прикажан е типот на линиите на магнетна индукција на наједноставните магнетни полиња

во Сл. Од Сл. б- Гможе да се види дека овие линии заградуваат спроводник што носи струја кој создава поле. Во близина на проводникот тие лежат во рамнини нормални на проводникот.

Н
Насоката на индукциските линии се определува со правило за гимлет: ако навртувате гајтан во насока на векторот на густината на струјата во проводник, тогаш насоката на движење на рачката на гајтанот ќе ја означи насоката на линиите на магнетната индукција.

Линии на магнетно поле

Струјата не може да се скрши во ниту една точка, односно, ниту започнува ниту завршува: тие се или затворени (Сл. б, в, г),или бескрајно навиваат околу одредена површина, густо полнејќи ја насекаде, но никогаш по втор пат не се враќаат на која било точка на површината.

Гаусова теорема за магнетна индукција

Флуксот на векторот на магнетна индукција низ која било затворена површина е нула:

Ова е еквивалентно на фактот дека во природата не постојат „магнетни полнежи“ (монополи) кои би создале магнетно поле, исто како што електричните полнежи создаваат електрично поле. Со други зборови, теоремата на Гаус за магнетна индукција покажува дека магнетното поле е вител.

2 Биот-Саварт-Лапласов закон

Нека тече директна струја по контура γ лоцирана во вакуум - точката во која се бара полето, тогаш индукцијата на магнетното поле во оваа точка се изразува со интегралот (во системот SI)

Насоката е нормална, односно нормална на рамнината во која лежат и се совпаѓа со тангентата на линијата на магнетна индукција. Оваа насока може да се најде со правилото за пронаоѓање на линии на магнетна индукција (правило на десната завртка): насоката на вртење на главата на завртката ја дава насоката ако преводното движење на гајтанот одговара на насоката на струјата во елементот. Модулот на векторот се одредува со изразот (во системот SI)

Векторскиот потенцијал е даден со интегралот (во системот SI)

Законот Биот-Саварт-Лаплас може да се добие од Максвеловите равенки за стационарно поле. Во овој случај, временските деривати се еднакви на 0, така што равенките за полето во вакуум имаат форма (во системот SGS)

каде е густината на струјата во просторот. Во овој случај, електричните и магнетните полиња се покажаа како независни. Да го искористиме векторскиот потенцијал за магнетното поле (во системот SGS):

Инваријантноста на мерачот на равенките ни овозможува да наметнеме еден дополнителен услов на векторскиот потенцијал:

Проширувајќи го двојниот ротор користејќи ја формулата за векторска анализа, за векторскиот потенцијал добиваме равенка како Поасоновата равенка:

Неговото посебно решение е дадено со интеграл сличен на Њутновиот потенцијал:

Тогаш магнетното поле се одредува со интегралот (во системот SGS)

слични по форма на законот Биот-Саварт-Лаплас. Оваа кореспонденција може да се направи точна ако користиме генерализирани функции и ја запишеме густината на просторната струја што одговара на калем со струја во празен простор.Движејќи се од интеграција низ целиот простор до повторен интеграл долж серпентина и по рамнините ортогонални на него и земајќи во предвид дека

го добиваме законот Биот - Саварт - Лаплас за полето на калем со струја.

Исто како и електричните, тие можат да бидат претставени графички со помош на линии на магнетна индукција. Низ секоја точка на магнетното поле може да се повлече индукциона линија. Бидејќи индукцијата на полето во која било точка има одредена насока, насоката на индукциската линија во секоја точка од даденото поле може да биде само единствена, што значи дека линиите на магнетното поле, како и електричното поле, линиите за индукција на магнетното поле се исцртуваат со таква густина што бројот на линии што ја преминуваат единицата површина нормално на нив бил еднаков на (или пропорционален на) индукцијата на магнетното поле на дадена локација. Затоа, со прикажување на индукциски линии, можете јасно да замислите како индукцијата се менува во просторот и, следствено, јачината на магнетното поле во големина и насока.

Врски

• Визуелизација на линии на магнетно поле користејќи метални честички (видео).

Фондацијата Викимедија. 2010 година.

Погледнете што се „линии за магнетна индукција“ во другите речници:

Линии ментално нацртани во магнетно поле така што во која било точка од полето векторот на магнетната индукција е насочен тангента на магнетното поле што минува низ оваа точка. Л.м и. пост полиња електрични струјните ги покриваат спроводниците што носат струја и се или затворени,... ...

цевка со магнетна индукција- Површина на магнетно поле ограничена со континуирана површина, чиишто формирачки делови се линии на магнетна индукција... Политехнички терминолошки објаснувачки речник

Електрични и магнетни полиња, линии чии тангенти во секоја точка од полето се совпаѓаат со насоката на јачината на електричното или магнетното поле, соодветно; квалитативно карактеризирајте ја распределбата на електромагнетното поле во... ... енциклопедиски речник

Оваа статија или дел треба да се ревидира. Ве молиме подобрете ја статијата во согласност со правилата за пишување статии... Википедија

Линии нацртани во кое било поле на сила (електрично, магнетно, гравитационо), тангентите на кои во секоја точка во просторот се совпаѓаат во насока со векторот што го карактеризира ова поле (електрично или ...

Линии ментално нацртани во к.л. поле на сила (електрично.. магнетно, гравитација) така што во секоја точка од полето насоката на тангентата на правата се совпаѓа со насоката на јачината на полето (магнетна индукција во случај на магнетно поле). Преку…… Голем енциклопедиски политехнички речник

патека на линијата на магнетното поле- линија за магнетна индукција - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Англиско-руски речник за електротехника и енергетско инженерство, Москва, 1999 година] Теми електротехника, основни концепти Синоними линија за магнетна индукција МК... ... Водич за технички преведувач

Просечна должина на линијата на магнетното поле на примерокот- должината на рамномерно магнетизиран примерок изработен од ист магнетен материјал како примерокот за тестирање, магнетизиран со иста јачина на магнетно поле како вториот при исти вредности на магнетна индукција, магнетомоторна сила и... ... Речник-референтна книга на поими за нормативна и техничка документација

1) Својства на магнети. Најкарактеристичниот магнетен феномен, привлекувањето на парчиња железо со магнет, е познат уште од античко време. Меѓутоа, во Европа до 12 век оваа појава била забележана само со природни магнети, односно со парчиња... ... Енциклопедиски речник Ф.А. Брокхаус и И.А. Ефрон

Силно поле кое делува на подвижни електрични полнежи и на тела кои поседуваат магнетен момент (Види Магнетен момент), без оглед на нивната состојба на движење. Магнетното поле се карактеризира со векторот на магнетна индукција B, кој одредува: ... ... Голема советска енциклопедија

29. Кориолисова сила

Најстрашната сила на која не и требаат гравитони

Прво, што знае научниот свет за Кориолисовата сила?

Кога дискот се ротира, точките подалеку од центарот се движат со поголема тангенцијална брзина од точките што се помалку оддалечени (група црни стрелки долж радиусот). Можете да поместите тело по радиусот така што ќе остане на радиусот (сина стрелка од положбата „А“ до положбата „Б“) со зголемување на брзината на телото, односно забрзување. Акореферентна рамка се ротира заедно со дискот, јасно е дека телото „не сака“ да остане во радиусот, но „се обидува“ да оди лево - ова е силата на Кориолисовата сила.

Траектории на топка што се движи по површината на ротирачка плоча во различни референтни системи (горе - во инерција, долу - во неинерцијална).

Кориолисова сила- еден одинерција сили кои постојат во неинертен референтен системпоради ротација и закони за инерција , се манифестира при движење во насока под агол на оската на ротација. Именуван по францускиот научникГустав Гаспар Кориолис , кој прв го опиша. Кориолисовото забрзување било добиено од Кориолис во 1833 година,Гаус во 1803 година и Ојлер во 1765 година.

Причината за појавата на Кориолисовата сила е Кориолисовото (ротационо) забрзување. ВОинерцијални референтни системисе применува законот за инерција , односно секое тело има тенденција да се движи права линија и со константабрзина . Ако го земеме предвид движењето на телото, еднообразно по одреден ротирачки радиус и насочено од центарот, станува јасно дека за да се случи, потребно е да му се даде на телотозабрзување , бидејќи колку подалеку од центарот, толку треба да биде поголема брзината на тангенцијална ротација. Ова значи дека од гледна точка на ротирачката референтна рамка, некоја сила ќе се обиде да го измести телото од радиусот.

За да може телото да се движи со Кориолисово забрзување, потребно е да се примени сила на телото еднаква на Ф = ма, Каде а- Кориолисово забрзување. Соодветно на тоа, телото постапува споредТретиот Њутнов закон со сила во спротивна насока.Ф К = — ма.

Силата што дејствува од телото ќе се нарече Кориолисова сила. Кориолисовата сила не треба да се меша со другасила на инерција - центрифугална сила , кој е насочен заеднорадиусот на ротирачкиот круг. Ако ротацијата се случи во насока на стрелките на часовникот, тогаш телото што се движи од центарот на ротација ќе има тенденција да го напушти радиусот налево. Ако ротацијата се случи спротивно од стрелките на часовникот, тогаш надесно.

Владеењето на Жуковски

Додатоци:

Правило на Гимлет

Права жица со струја. Струјата (I) што тече низ жица создава магнетно поле (B) околу жицата.Правило на Гимлет(исто така, правило на десната рака) -мнемоник правило за определување на насоката на векторотаголна брзина , карактеризирајќи ја брзината на ротација на телото, како и векторотмагнетна индукција Били да се одреди насокатаиндуцирана струја . Правило за десната рака Правило на Гимлет: „Ако правецот на преводното движењезавртка (завртка) ) се совпаѓа со насоката на струјата во проводникот, потоа насоката на вртење на рачката на гимлетот се совпаѓа со насокатавектор на магнетна индукција “.

Ја одредува насоката на индуцираната струја во проводник што се движи во магнетно поле

Правило за десната рака: „Ако дланката на десната рака е поставена така што линиите на магнетното поле влегуваат во неа, а свитканиот палец е насочен долж движењето на проводникот, тогаш 4 испружени прсти ќе ја покажат насоката на индукциската струја“.

За соленоидтој е формулиран на следниов начин: „Ако го закопчате соленоидот со дланката на десната рака така што четирите прсти се насочени долж струјата во свиоците, тогаш продолжениот палец ќе ја покаже насоката на линиите на магнетното поле во соленоидот“.

Правило на левата рака

Ако полнежот се движи и магнетот мирува, тогаш важи правилото на левата рака за да се одреди силата: „Ако левата рака е поставена така што линиите за индукција на магнетното поле влегуваат во дланката нормално на неа, а четирите прсти се насочени долж струјата (по движењето на позитивно наелектризираната честичка или против негативно наелектризираното движење), тогаш палецот поставен на 90° ќе ја покаже насоката на дејствувачката сила Лоренц или Ампер.

МАГНЕТНО ПОЛЕ

СВОЈСТВА НА (СТАЦИОНЕРНО) МАГНЕТНО ПОЛЕ

Постојана (или стационарна)Магнетно поле е магнетно поле кое не се менува со текот на времето.

1. Магнетно поле се создаваподвижни наелектризирани честички и тела, спроводници што носат струја, постојани магнети.

2. Магнетно поле валиденна подвижни наелектризирани честички и тела, на спроводници со струја, на постојани магнети, на рамка со струја.

3. Магнетно поле вител, т.е. нема извор.

МАГНЕТНИ СИЛИ- тоа се силите со кои спроводниците што носат струја делуваат едни на други.

………………

МАГНЕТНА ИНДУКЦИЈА

Векторот на магнетна индукција е секогаш насочен на ист начин како што слободно ротирачката магнетна игла е ориентирана во магнетно поле.

МАГНЕТНИ ИНДУКЦИИ ЛИНИИ - тоа се линии тангентни на кои во која било точка е векторот на магнетна индукција.

Еднообразно магнетно поле– ова е магнетно поле во кое во која било точка векторот на магнетната индукција е константен по големина и насока; забележано помеѓу плочите на рамен кондензатор, внатре во соленоид (ако неговиот дијаметар е многу помал од неговата должина) или внатре во лента магнет.

СВОЈСТВА НА МАГНЕТНИ ИНДУКЦИСКИ ЛИНИИ

– има насока;

– континуирано;

– затворено (т.е. магнетното поле е вител);

– не се вкрстувајте;

– нивната густина се користи за да се процени големината на магнетната индукција.

Правило на Гимлет(главно за директен проводник што носи струја):

	Ако насоката на преводното движење на гајтанот се совпаѓа со насоката на струјата во проводникот, тогаш насоката на вртење на рачката на гимлетот се совпаѓа со насоката на линиите на магнетното поле на струјата.Правило за десната рака (главно за одредување на насоката на магнетните линии во соленоидот):Ако го закопчате соленоидот со дланката на десната рака, така што четирите прсти се насочени долж струјата во свиоците, тогаш продолжениот палец ќе ја покаже насоката на линиите на магнетното поле во електромагнетот.
	Постојат и други можни примени на правилата за гимлет и десната рака.
	ЗАСИЛНИЧКИ МОЌе силата со која магнетното поле дејствува на спроводник што носи струја.Модулот на амперската сила е еднаков на производот на струјата во проводникот според големината на векторот на магнетната индукција, должината на проводникот и синусот на аголот помеѓу векторот на магнетната индукција и насоката на струјата во проводникот .Амперската сила е максимална ако векторот на магнетната индукција е нормален на проводникот.Ако векторот на магнетната индукција е паралелен со проводникот, тогаш магнетното поле нема ефект врз проводникот што носи струја, т.е. Силата на Ампер е нула.Насока на амперската силаутврдени со Правило на левата рака:

Ако левата рака е поставена така што компонентата на векторот на магнетната индукција нормална на проводникот влегува во дланката, а 4 продолжени прсти се насочени во насока на струјата, тогаш палецот свиткан за 90 степени ќе ја покаже насоката на силата што дејствува. на спроводникот што носи струја.

Така, во магнетното поле на правилен спроводник со струја (не е униформа), рамката со струја е ориентирана по радиусот на магнетната линија и се привлекува или се одбива од правиот спроводник со струја, во зависност од насоката на струите.

Насока на Кориолисовата сила на ротирачка Земја.Центрифугална сила , делувајќи на тело со маса м, модул еднаков на F pr = mb 2 р, каде што b = омега – аголна брзина на ротација и р— растојание од оската на ротација. Векторот на оваа сила лежи во рамнината на оската на ротација и е насочен нормално на неа. МагнитудаСилите на Кориолис , делувајќи на честичка која се движи со брзина во однос на дадена ротирачка референтна рамка, е дадена со, каде што алфа е аголот помеѓу векторите на брзината на честичките и аголната брзина на референтната рамка. Векторот на оваа сила е насочен нормално на двата вектори и десно од брзината на телото (определен соправило за гимлет ).

Ефекти на силата на Кориолис: лабораториски експерименти

Фуко нишало на Северниот Пол. Оската на ротација на Земјата лежи во рамнината на осцилација на нишалото.Фуко нишало . Експеримент кој јасно ја демонстрира ротацијата на Земјата бил спроведен во 1851 година од француски физичарЛеон Фуко . Неговото значење е дека рамнината на осцилацијаматематичко нишало е константна во однос на инерцијалната референтна рамка, во овој случај во однос на неподвижните ѕвезди. Така, во референтната рамка поврзана со Земјата, рамнината на осцилација на нишалото мора да ротира. Од гледна точка на неинерцијална референтна рамка поврзана со Земјата, рамнината на осцилација на нишалото на Фуко ротира под влијание на Кориолисовата сила.Овој ефект треба најјасно да се изрази на половите, каде што периодот на целосна ротација на рамнината на нишалото е еднаков на периодот на ротација на Земјата околу нејзината оска (сидерален ден). Општо земено, периодот е обратно пропорционален на синусот на географската ширина; на екваторот, рамнината на осцилација на нишалото е непроменета.

МоменталноФуко нишало успешно демонстриран во голем број научни музеи и планетариуми, особено во планетариумотСанкт Петербург , планетариум Волгоград.

Постојат голем број други експерименти со нишала што се користат за докажување на ротацијата на Земјата. На пример, во експериментот Браве (1851) беше користенконусно нишало . Ротацијата на Земјата беше докажана со фактот дека периодите на осцилации во насока на стрелките на часовникот и спротивно од стрелките на часовникот беа различни, бидејќи Кориолисовата сила во овие два случаи имаше различен знак. Во 1853 гГаус предложи користење на нематематичко нишало, какоФуко, физички , што би овозможило да се намали големината на експерименталното поставување и да се зголеми точноста на експериментот. Оваа идеја беше спроведенаКамерлинг Онес во 1879 година

Жироскоп– ротирачкото тело со значителен момент на инерција го задржува аголниот моментум доколку нема силни пречки. Фуко, кој беше уморен да објаснува што се случува со нишалото на Фуко кое не е на столбот, разви уште една демонстрација: висениот жироскоп ја задржа својата ориентација, што значи дека полека се сврте во однос на набљудувачот.

Отклонување на проектилите при пукање со пиштол.Друга забележлива манифестација на Кориолисовата сила е отклонувањето на траекториите на проектилите (десно во северната хемисфера, лево во јужната хемисфера) испукани во хоризонтална насока. Од гледна точка на инерцијалната референтна рамка, за проектили испукани заедномеридијан , ова се должи на зависноста на линеарната брзина на ротација на Земјата од географската ширина: при движење од екваторот кон полот, проектилот ја задржува хоризонталната компонента на брзината непроменета, додека линеарната брзина на ротација на точките на површината на земјата се намалува, што доведува до поместување на проектилот од меридијанот во насока на ротација на Земјата. Ако истрелот бил испукан паралелно со екваторот, тогаш поместувањето на проектилот од паралелно се должи на тоа што траекторијата на проектилот лежи во иста рамнина со центарот на Земјата, додека точките на земјината површина се движат во рамнина нормална на Земјината оска на ротација.

Отстапување на телата што слободно паѓаат од вертикалата.Ако брзината на телото има голема вертикална компонента, Кориолисовата сила е насочена кон исток, што доведува до соодветно отстапување во траекторијата на телото што слободно паѓа (без почетна брзина) од висока кула. Кога се разгледува во инерцијална референтна рамка, ефектот се објаснува со фактот дека врвот на кулата во однос на центарот на Земјата се движи побрзо од основата, поради што траекторијата на телото се покажува како тесна парабола и телото е малку понапред од основата на кулата.

Овој ефект беше предвиденЊутн во 1679 година. Поради сложеноста на спроведувањето на релевантните експерименти, ефектот можеше да се потврди само на крајот на 18 - првата половина на 19 век (Гуглиелмини, 1791; Бензенберг, 1802; Рајх, 1831).

Австриски астрономЈохан Хаген (1902) извршил експеримент кој бил модификација на овој експеримент, каде што наместо слободно паѓање на тегови, бил користенАвтомобилот на Атвуд . Ова овозможи да се намали забрзувањето на падот, што доведе до намалување на големината на експерименталното поставување и зголемување на точноста на мерењата.

Ефектот Eötvös.На мали географски широчини, Кориолисовата сила при движење по површината на земјата е насочена во вертикална насока и нејзиното дејство доведува до зголемување или намалување на забрзувањето на гравитацијата, во зависност од тоа дали телото се движи кон запад или кон исток. Овој ефект се нарекува Eötvös ефект во чест на унгарскиот физичарРоланд Етвос , кој експериментално го открил на почетокот на 20 век.

Експерименти со користење на законот за зачувување на аголниот моментум.Некои експерименти се засноваат назакон за зачувување на аголниот моментум : во инерцијална референтна рамка, големината на аголниот моментум (еднаква на производотМоментот на инерција на аголната брзина на ротација) не се менува под влијание на внатрешните сили. Ако во некој почетен момент од времето инсталацијата е неподвижна во однос на Земјата, тогаш брзината на нејзината ротација во однос на инерцијалниот референтен систем е еднаква на аголната брзина на ротација на Земјата. Ако го промените моментот на инерција на системот, тогаш аголната брзина на неговата ротација треба да се промени, односно ќе започне ротацијата во однос на Земјата. Во неинерцијална референтна рамка поврзана со Земјата, ротацијата се јавува како резултат на Кориолисовата сила. Оваа идеја беше предложена од француски научникЛуис Поенсо во 1851 година

Беше направен првиот таков експериментХаген во 1910 година: две тегови на мазна попречна шипка беа поставени неподвижни во однос на површината на Земјата. Потоа се намали растојанието помеѓу товарите. Како резултат на тоа, инсталацијата почна да ротира. Германски научник направи уште подемонстративен експеримент.Ханс Бука (Ханс Бучка) во 1949 година. Беше поставена прачка долга приближно 1,5 метри нормално на правоаголна рамка. Првично, шипката беше хоризонтална, инсталацијата беше неподвижна во однос на Земјата. Потоа шипката беше доведена во вертикална положба, што доведе до промена на моментот на инерција од приближно 10 4 пати и неговата брза ротација со аголна брзина од 10 4 пати поголема од брзината на ротација на Земјата.

Инка во бањата.Бидејќи Кориолисовата сила е многу слаба, таа има незначително влијание врз насоката на вителот на водата кога се испушта мијалник или када, така што генерално насоката на ротација во инката не е поврзана со ротацијата на Земјата. Сепак, во внимателно контролирани експерименти, можно е да се изолираат ефектите на Кориолисовата сила од други фактори: на северната хемисфера инката ќе се врти спротивно од стрелките на часовникот, на јужната хемисфера ќе се врти спротивно од стрелките на часовникот (спротивното е точно).

Кориолисовата сила ефекти: феномени во околната природа

Баеровиот закон.Како што најпрво забележал академикот од Санкт ПетербургКарл Баер во 1857 година, реките го еродираа десниот брег на северната хемисфера (левиот брег на јужната хемисфера), кој последователно се покажа дека е поостар (Пивскиот закон ). Објаснувањето за ефектот е слично на објаснувањето за отклонувањето на проектилите при испукување во хоризонтална насока: под влијание на Кориолисовата сила, водата посилно удира во десниот брег, што доведува до негово заматување и, обратно, се повлекува од левиот брег.

Циклон над југоисточниот брег на Исланд (поглед од вселената).Ветрови: трговски ветрови, циклони, антициклони.Атмосферските феномени се поврзуваат и со присуството на Кориолисовата сила, насочена надесно на северната хемисфера и налево на јужната хемисфера: трговски ветрови, циклони и антициклони. Феноментрговски ветрови е предизвикано од нерамномерно загревање на долните слоеви на земјината атмосфера во екваторијалната зона и во средните географски широчини, што доведува до проток на воздух долж меридијанот на југ или север во северната и јужната хемисфера, соодветно. Дејството на Кориолисовата сила доведува до отклонување на воздушните струи: на северната хемисфера - кон североисток (североисточен трговски ветер), во јужната хемисфера - кон југоисток (југоисточен трговски ветер).

Циклон наречен атмосферски вител со намален воздушен притисок во центарот. Воздушните маси, кои се стремат кон центарот на циклонот, под влијание на Кориолисовата сила, се вртат спротивно од стрелките на часовникот на северната хемисфера и во насока на стрелките на часовникот на јужната хемисфера. Исто така, воантициклон , каде што има максимален притисок во центарот, присуството на Кориолисовата сила доведува до вителско движење во насока на стрелките на часовникот на северната хемисфера и спротивно од стрелките на часовникот на јужната хемисфера. Во стационарна состојба, насоката на движењето на ветерот во циклон или антициклон е таква што Кориолисовата сила го балансира градиентот на притисокот помеѓу центарот и периферијата на вителот (геострофичен ветер ).

Оптички експерименти

Се засноваат голем број експерименти кои ја демонстрираат ротацијата на Земјата Sagnac ефект: ако прстенест интерферометар врши ротационо движење, а потоа поради релативистички ефекти лентите се поместуваат за агол

Правилото на гимлетот во животот на делфините

Сепак, малку е веројатно дека делфините можат да ја почувствуваат оваа сила во толку мал обем, пишува MIGNews. Според друга верзија на Менгер, факт е дека животните пливаат во една насока за да останат во група за време на релативната ранливост на полузаспаните часови. „Кога делфините се будни, тие користат свиркање за да останат заедно“, објаснува научникот. „Но, кога спијат, не сакаат да прават врева бидејќи се плашат да привлечат внимание“. Но, Менгер не знае зошто изборот на насока се менува во зависност од хемисферата: „Тоа е надвор од мене“, признава истражувачот.

Аматерско мислење

Значи, го имаме собранието:

1. Кориолисовата сила е една од

5. МАГНЕТНО ПОЛЕ- ова е посебен вид материја преку која се јавува интеракција помеѓу движечките електрично наелектризирани честички.

6. МАГНЕТНА ИНДУКЦИЈА- ова е јачината карактеристика на магнетното поле.

7. НАСОК НА МАГНЕТНИ ИНДУКЦИСКИ ЛИНИИ- определено со правилото на гимлет или правилото на десната рака.

9. Отстапување на телата што слободно паѓаат од вертикалата.

10. Инка во бањата

11. Ефект на десниот брег.

12. Делфини.

На екваторот беше спроведен експеримент со вода. Северно од екваторот, кога се цеди, водата се ротира во насока на стрелките на часовникот, а јужно од екваторот, спротивно од стрелките на часовникот. Фактот дека десниот брег е повисок од левиот е затоа што водата ја влече карпата нагоре.

Кориолисовата сила нема никаква врска со ротацијата на Земјата!

Детален опис на комуникациските цевки со сателити, Месечината и Сонцето е даден во монографијата „Студена нуклеарна фузија“.

Има и ефекти кои се јавуваат кога се намалуваат потенцијалите на поединечните фреквенции во комуникациските цевки.

Ефекти забележани од 2007 година:

Кога се цедеше, водата се вртеше и во насока на стрелките на часовникот и спротивно; понекогаш одводот се изведуваше без ротација.

Делфините исфрлија на брегот.

Немаше тековна трансформација (сè е на влезот, ништо на излезот).

За време на трансформацијата, излезната моќност значително ја надмина влезната моќност.

Горење на трансформаторски трафостаници.

Неуспеси во комуникацискиот систем.

Правилото на гимлет не функционираше за магнетна индукција.

Голфската струја исчезна.

Планирано:

Запирање на океанските струи.

Запирање на реките што се влеваат во Црното Море.

Запирање на реките што се влеваат во Аралското Море.

Стоп на Јенисеј.

Елиминацијата на комуникациските цевки ќе доведе до поместување на планетарните сателити во кружни орбити околу Сонцето, радиусот на орбитите ќе биде помал од радиусот на орбитата на Меркур.

Отстранувањето на комуникациската цевка со Сонцето значи гаснење на короната.

Отстранувањето на комуникациската цевка со Месечината значи елиминирање на репродукцијата на „златната милијарда“ и „златниот милион“, додека Месечината „се оддалечува“ од Земјата за 1.200.000 km.

Теми на кодификаторот за обединет државен испит: интеракција на магнети, магнетно поле на проводник со струја.

Магнетните својства на материјата им се познати на луѓето долго време. Магнетите го добиле своето име по античкиот град Магнезија: во негова близина имало заеднички минерал (подоцна наречен магнетна железна руда или магнетит), чии парчиња привлекувале железни предмети.

Интеракција на магнети

На двете страни на секој магнет има северен ПолИ јужниот пол. Два магнети се привлекуваат еден кон друг со спротивни полови и се одбиваат со слични столбови. Магнетите можат да делуваат еден на друг дури и преку вакуум! Сепак, сето ова наликува на интеракцијата на електричните полнежи интеракцијата на магнетите не е електрична. Ова е потврдено со следните експериментални факти.

Магнетната сила слабее додека магнетот се загрева. Јачината на интеракцијата на точките полнежи не зависи од нивната температура.

Магнетната сила слабее ако магнетот се затресе. Вакво нешто не се случува со телата наелектризирани.

Позитивните електрични полнежи може да се одвојат од негативните (на пример, кога се електрифицираат тела). Но, невозможно е да се одвојат половите на магнетот: ако го исечете магнетот на два дела, тогаш на местото на сечењето се појавуваат и столбови, а магнетот се дели на два магнети со спротивни полови на краевите (ориентирани на ист начин како половите на оригиналниот магнет).

Значи магнети Секогашбиполарни, постојат само во форма диполи. Изолирани магнетни полови (наречени магнетни монополи- аналози на електричен полнеж) не постојат во природата (во секој случај, тие сè уште не се откриени експериментално). Ова е можеби највпечатливата асиметрија помеѓу електричната енергија и магнетизмот.

Како електрично наелектризираните тела, магнетите дејствуваат на електрични полнежи. Сепак, магнетот делува само на се движатполнење; ако полнежот е во мирување во однос на магнетот, тогаш ефектот на магнетната сила врз полнежот не се забележува. Напротив, наелектризираното тело дејствува на секое полнење, без разлика дали е во мирување или во движење.

Според современите концепти на теоријата за краток дострел, интеракцијата на магнетите се врши преку магнетно полеИмено, магнет создава магнетно поле во околниот простор, кое делува на друг магнет и предизвикува видливо привлекување или одбивање на овие магнети.

Пример за магнет е магнетна иглакомпас. Со помош на магнетна игла, можете да судите за присуството на магнетно поле во даден регион на просторот, како и за насоката на полето.

Нашата планета Земја е огромен магнет. Недалеку од северниот географски пол на Земјата се наоѓа јужниот магнетен пол. Затоа, северниот крај на иглата на компасот, свртувајќи се кон јужниот магнетен пол на Земјата, укажува на географски север. Оттука потекнува името „северен пол“ на магнет.

Линии на магнетно поле

Електричното поле, се сеќаваме, се проучува со помош на мали тест полнежи, според ефектот врз кој може да се процени големината и насоката на полето. Аналогот на тест полнеж во случај на магнетно поле е мала магнетна игла.

На пример, можете да добиете одреден геометриски увид во магнетното поле со поставување на многу мали игли за компас на различни точки во вселената. Искуството покажува дека стрелките ќе се редат по одредени линии - т.н линии на магнетното поле. Дозволете ни да го дефинираме овој концепт во форма на следните три точки.

1. Линиите на магнетното поле или магнетните линии на сила се насочени линии во просторот кои го имаат следново својство: мала игла за компас поставена во секоја точка на таква линија е ориентирана тангента на оваа линија.

2. Насоката на линијата на магнетното поле се смета за насока на северните краеви на иглите на компасот лоцирани во точките на оваа линија.

3. Колку се погусти линиите, толку е посилно магнетното поле во даден простор од просторот..

Железните гребени можат успешно да послужат како игли за компас: во магнетно поле, малите гребени се магнетизираат и се однесуваат токму како магнетни игли.

Така, со истурање на железни гребени околу постојан магнет, ќе ја видиме приближно следната слика на линиите на магнетното поле (сл. 1).

Ориз. 1. Постојано магнетно поле

Северниот пол на магнетот е означен со сината боја и буквата; јужниот пол - во црвено и буквата . Ве молиме имајте предвид дека линиите на полето го напуштаат северниот пол на магнетот и влегуваат во јужниот пол: на крајот на краиштата, северниот крај на иглата на компасот ќе биде насочен кон јужниот пол на магнетот.

Искуството на Ерстед

И покрај фактот дека електричните и магнетните феномени им биле познати на луѓето уште од антиката, долго време не била забележана никаква врска меѓу нив. За неколку векови, истражувањето на електричната енергија и магнетизмот се одвиваше паралелно и независно едно од друго.

Извонредниот факт дека електричните и магнетните феномени се всушност поврзани еден со друг за прв пат беше откриен во 1820 година - во познатиот експеримент на Оерстед.

Дијаграмот на експериментот на Оерстед е прикажан на сл. 2 (слика од страницата rt.mipt.ru). Над магнетната игла (и се северните и јужните полови на иглата) има метален проводник поврзан со извор на струја. Ако го затворите колото, стрелката се врти нормално на проводникот!
Овој едноставен експеримент директно укажа на врската помеѓу електричната енергија и магнетизмот. Експериментите што го следеа експериментот на Оерстед цврсто ја утврдија следната шема: магнетното поле се создава од електрични струи и делува на струите.

Ориз. 2. Експериментот на Оерстед

Моделот на линиите на магнетното поле генериран од проводник што носи струја зависи од обликот на проводникот.

Магнетно поле на права жица што носи струја

Линиите на магнетното поле на права жица што носи струја се концентрични кругови. Центрите на овие кругови лежат на жицата, а нивните рамнини се нормални на жицата (слика 3).

Ориз. 3. Поле на права жица со струја

Постојат две алтернативни правила за одредување на насоката на линиите на магнетното поле напред.

Правило во насока на стрелките на часовникот. Линиите на теренот одат спротивно од стрелките на часовникот ако погледнете така што струјата тече кон нас.

Правило за завртки(или правило за гимлет, или правило за шраф- ова е нешто поблиску до некого ;-)). Линиите на теренот одат таму каде што треба да ја завртите завртката (со обична десна нишка) така што таа се движи по конецот во насока на струјата.

Користете го правилото што најмногу ви одговара. Подобро е да се навикнете на правилото во насока на стрелките на часовникот - подоцна сами ќе се уверите дека е поуниверзално и полесно за користење (а потоа запомнете го со благодарност во првата година, кога студирате аналитичка геометрија).

На сл. 3 се појави нешто ново: ова е вектор наречен индукција на магнетно поле, или магнетна индукција. Векторот на магнетна индукција е аналоген на векторот на јачината на електричното поле: тој служи карактеристика на моќностмагнетно поле, одредувајќи ја силата со која магнетното поле дејствува на подвижните полнежи.

За силите во магнетното поле ќе зборуваме подоцна, но засега само ќе забележиме дека големината и насоката на магнетното поле се одредуваат со векторот на магнетната индукција. Во секоја точка во просторот, векторот е насочен во иста насока како и северниот крај на иглата на компасот поставен во дадена точка, имено, тангента на линијата на полето во насока на оваа линија. Магнетната индукција се мери во Тесла(Tl).

Како и во случајот со електричното поле, за индукцијата на магнетното поле важи следново: принцип на суперпозиција. Тоа лежи во фактот дека индукцијата на магнетните полиња создадени во дадена точка од различни струи се собираат векторски и го даваат добиениот вектор на магнетна индукција:.

Магнетно поле на калем со струја

Размислете за кружен калем низ кој циркулира директна струја. На сликата не го прикажуваме изворот што ја создава струјата.

Сликата на линиите на полето на нашата орбита ќе изгледа приближно вака (сл. 4).

Ориз. 4. Поле на калем со струја

За нас ќе биде важно да можеме да одредиме во кој полупростор (во однос на рамнината на серпентина) е насочено магнетното поле. Повторно имаме две алтернативни правила.

Правило во насока на стрелките на часовникот. Линиите на теренот одат таму, гледајќи од каде се чини дека струјата циркулира спротивно од стрелките на часовникот.

Правило за завртки. Линиите на теренот одат таму каде што завртката (со нормална десна нишка) ќе се движи ако се ротира во насока на струјата.

Како што можете да видите, струјата и полето ги менуваат улогите - во споредба со формулацијата на овие правила за случајот со еднонасочна струја.

Магнетно поле на струен калем

НамоткаЌе работи ако ја навивате жицата цврсто, свртете за да се свртите, во доволно долга спирала (сл. 5 - слика од en.wikipedia.org). Намотката може да има неколку десетици, стотици или дури илјадници вртења. Намотката е исто така наречена соленоид.

Ориз. 5. Калем (соленоид)

Магнетното поле на еден свиок, како што знаеме, не изгледа многу едноставно. Полиња? поединечни вртења на серпентина се надредени еден на друг, и се чини дека резултатот треба да биде многу збунувачка слика. Сепак, тоа не е така: полето на долга намотка има неочекувано едноставна структура (сл. 6).

Ориз. 6. тековно поле за намотка

На оваа слика, струјата во серпентина тече спротивно од стрелките на часовникот кога се гледа од лево (ова ќе се случи ако на слика 5 десниот крај на серпентина е поврзан со „плус“ на тековниот извор, а левиот крај на „ минус“). Гледаме дека магнетното поле на серпентина има две карактеристични својства.

1. Внатре во серпентина, далеку од неговите рабови, магнетното поле е хомогена: во секоја точка векторот на магнетната индукција е ист по големина и насока. Линиите на теренот се паралелни прави линии; тие се наведнуваат само во близина на рабовите на серпентина кога ќе излезат.

2. Надвор од серпентина полето е блиску до нула. Колку повеќе се врти во серпентина, толку е послабо полето надвор од него.

Забележете дека бесконечно долгиот калем воопшто не го ослободува полето нанадвор: нема магнетно поле надвор од серпентина. Внатре во таков калем, полето е насекаде униформно.

Не те потсетува на ништо? Намотка е „магнетен“ аналог на кондензаторот. Се сеќавате дека кондензаторот создава еднообразно електрично поле во себе, чии линии се наведнуваат само во близина на рабовите на плочите, а надвор од кондензаторот полето е блиску до нула; кондензатор со бесконечни плочи воопшто не го ослободува полето кон надвор, а полето е униформно насекаде внатре во него.

И сега - главната опсервација. Споредете ја сликата на линиите на магнетното поле надвор од серпентина (сл. 6) со линиите на магнетното поле на сл. 1 . Тоа е истото, нели? И сега доаѓаме до прашање кое веројатно долго време се појавува во вашиот ум: ако магнетното поле се создава од струи и делува на струи, тогаш која е причината за појавата на магнетно поле во близина на постојан магнет? На крајот на краиштата, се чини дека овој магнет не е проводник со струја!

Амперова хипотеза. Елементарни струи

Најпрво се мислеше дека интеракцијата на магнетите се објаснува со специјални магнетни полнежи концентрирани на половите. Но, за разлика од електричната енергија, никој не можеше да го изолира магнетното полнење; на крајот на краиштата, како што веќе рековме, не беше можно да се добијат северниот и јужниот пол на магнетот одделно - половите се секогаш присутни во магнет во парови.

Сомнежите за магнетните полнежи беа влошени со експериментот на Оерстед, кога се покажа дека магнетното поле се создава од електрична струја. Покрај тоа, се покажа дека за кој било магнет е можно да се избере проводник со струја со соодветна конфигурација, така што полето на овој проводник се совпаѓа со полето на магнетот.

Ампер постави храбра хипотеза. Нема магнетни полнежи. Дејството на магнетот се објаснува со затворени електрични струи во него.

Кои се овие струи? Овие елементарни струициркулира внатре во атомите и молекулите; тие се поврзани со движењето на електроните по атомските орбити. Магнетното поле на кое било тело се состои од магнетните полиња на овие елементарни струи.

Елементарните струи може случајно да се лоцираат релативно едни на други. Тогаш нивните полиња меѓусебно се откажуваат, а телото не покажува магнетни својства.

Но, ако елементарните струи се наредени на координиран начин, тогаш нивните полиња, собирајќи се, се зајакнуваат едни со други. Телото станува магнет (сл. 7; магнетното поле ќе биде насочено кон нас; северниот пол на магнетот исто така ќе биде насочен кон нас).

Ориз. 7. Елементарни магнетни струи

Амперовата хипотеза за елементарните струи ги разјасни својствата на магнетите.Греењето и тресењето на магнетот го уништува редот на неговите елементарни струи, а магнетните својства слабеат. Неразделноста на половите на магнетот стана очигледна: на местото каде што се сече магнетот, ги добиваме истите елементарни струи на краевите. Способноста на телото да се магнетизира во магнетно поле се објаснува со координирано порамнување на елементарните струи кои правилно се „вртат“ (прочитајте за ротацијата на кружната струја во магнетно поле во следниот лист).

Хипотезата на Ампер се покажа како вистинита - тоа го покажа понатамошниот развој на физиката. Идеите за елементарните струи станаа составен дел на теоријата на атомот, развиена веќе во дваесеттиот век - речиси сто години по брилијантната претпоставка на Ампер.