Mění se směr magnetické síly? 11 Zásadní fakta

Mění se směr magnetické síly? odpověď na to je, jak dále diskutujeme. Můžeme objevit zásadní detaily o části našeho světa, které by jinak nebyly dostupné, tím, že propojíme pozorovatelné změny se základními procesy.

Zvraty, ke kterým dochází v náhodných periodách několikrát za milion let, byly historicky spojeny s nejrychlejšími změnami v magnetickém poli Země.

Ale na rozdíl od všech údajů spojených se skutečnými zvraty jsme našli změny v terénu, které jsou mnohem rychlejší a novější.

Mění se směr magnetického pole?

Magnetická síla mění směr pohybu částice, ale ne její rychlost nebo kinetickou energii. Magnetická síla na drátu, Magnetická výchylka elektronů v katodové trubici, Magnetická síla na proton.

V oblastech, kde se magnetické pole zmenšovalo, Davies a Constable zjistili, že se magnetické pole může každý rok posunout až o 10 stupňů. Tato rychlost je asi 10krát rychlejší, než předpovídaly předchozí modely, a téměř 100krát rychlejší než změny pozorované při současných měřeních.

Modely ukázaly, že směr magnetického pole by se náhle změnil, když se části roztaveného jádra obrátily směrem. Pozorování vědců o rychlých směrových změnách v nízkých zeměpisných šířkách byla v souladu se skutečností, že tento obrat jádra byl častější v oblastech blízko rovníku.

Podle autorů studie tento čerstvý důkaz, že změny nejrychleji procházejí nízkými zeměpisnými šířkami, doporučují, aby tam vědci v budoucnu zaměřili své úsilí.

Proč se mění směr magnetické síly?

Elektromagnetické síly spojují elektrické proudy s prouděním tekutiny. Kromě toho složení jádra pravděpodobně není jednotné. Vířivé proudy mohou být produkovány prostřednictvím elektromagnetické indukce navíc k proudění tekutiny nesoucímu náboj. Bez poměrně výkonných počítačů je nemožné vyřešit rovnice charakterizující tento extrémně komplikovaný systém.

Látka, která tvoří vnější jádro Země, je jak kapalina, tak vodič elektřiny. Tepelné konvekční proudy uvolňují proudění tekutiny.

Magnetické pole Země je podle numerických simulací „chaotické“ a často mění svou polaritu a strukturu. Díky této složitosti je možné, že se magnetické pole mění, aniž by se směry elektrických proudů nutně měnily kdekoli, kde proudí.

Relativně malá změna toku by mohla vést k významnému posunu (nebo dokonce obrácení) v magnetickém poli, protože systém je „chaotický“. Přestože se jedná o simulace, počítačové modely byly velmi úspěšné při obnově sekulárních změn magnetického pole, které můžeme měřit na zemském povrchu.

Jak moc se změní směr magnetického pole?

Kapalné jádro planety vytváří magnetické pole, přičemž vířivé pohyby železa vytvářejí pole, které se táhne do vesmíru. Tím, že odkloní sluneční vítr – proud nabitých částic proudících ze Slunce – slouží jako bariéra chránící Zemi před škodlivým slunečním zářením a pomáhá udržovat naši atmosféru.

Vědci zjistili, že zemské magnetické pole může posouvat směry asi desetkrát rychleji, než se dříve předpokládalo. Výzkumníci byli schopni prokázat, jak se pole v průběhu času měnilo, simulací posledních 100,000 XNUMX let činnosti. Zjištění ukázala, že k náhlým změnám směru často dochází v dobách obrácení, kdy je pole lokálně slabé.

Magnetické pole se neustále posouvá kvůli pohybům tekutého jádra. Magnetický severní a jižní pól si vymění polohy, když výrazně zeslábne. Tyto éry byly spojeny s vymíráním a jsou doprovázeny zvýšenou radiací. Pochopení toho, jak, kdy a proč ke změnám dochází, je obtížné, protože k nim dochází během neuvěřitelně dlouhých časových úseků.

Jak často a kdy se mění směr magnetického pole?

Protože má severní pól a jižní pól, magnetické pole primárně připomíná dipól. V těchto místech bude střelka kompasu přímo dole nebo nahoře. Často se říká, že připomíná pole tyčového magnetu, jako je ten na lednici. Pole Země, které se značně liší od pole tyčového magnetu, vykazuje významné kolísání v malém měřítku.

Použití magnetického kompasu odhalí, že Země má magnetické pole. Většinou se vyrábí v extrémně horkém roztaveném jádru planety a pravděpodobně existuje po většinu historie planety.

Je zajímavé poznamenat, že někdy magnetické pole zažije spíše „exkurzi“ než obrácení.

Zde dochází k výrazné ztrátě celkové síly nebo síly, která pohání střelku kompasu. Během působení síly se pole neobrátí; spíše se později regeneruje se stejnou polaritou v akci, takže severní pól zůstává severním a jižní pól zůstává jižním.

Co mění směr magnetického pole?

Křída je obvykle časová období, která mají zvraty v každém jiném bodě v historii Země. Zvraty nejsou ani předvídatelné, ani v žádném případě cyklické. Proto se omezujeme na diskusi o průměrném intervalu zvratu.

Magnetické pole Země zažilo během své historie mnoho přepólování. To je vidět na magnetických vzorcích vulkanických hornin, zejména těch, které byly vykopány ze dna oceánů. V průměru 4 nebo 5 zvratů každých milion let za posledních 10 milionů let.

Například z matematických simulací vyplývá, že úplný obrat může trvat jeden až několik tisíc let. I když je to v lidském časovém měřítku pomalé, podle geologických standardů je to rychlé.

Jak bylo uvedeno výše, z geologických měření není k dispozici mnoho informací o tom, jak se magnetické pole mění, když se obrátí.

 Je také možné, že v průběhu času budou póly „putovat“ ze svých současných umístění směrem k rovníku a přes něj. Kdekoli na Zemi nemusí být celková síla pole silnější než desetina toho, co je právě teď.

Princip pravé ruky

Pravidlo pravé ruky je jednoduše vhodná technika pro fyziky, jak si vybavit očekávané směry pohybu; je založen na základní fyzice, která spojuje magnetická pole a síly, které působí na pohybující se náboje.

Aby si fyzici zapamatovali směr magnetických sil, použili kód ruky známý jako pravidlo pravé ruky. Dále namiřte prostředníček tak, aby byl rovnoběžný s ukazováčkem a palcem.

Jsou chvíle, kdy fyzik neúmyslně použije levou ruku, což je vede k předpovědi, že magnetická síla bude mířit špatným směrem.

Příklady změn magnetického pole

• Proud ve vodiči
• Magnetické pole způsobené proudem ve drátu
• Magnetické pole v MRI

Proud ve vodiči

Protože již víme, že proud není nic jiného než pohybující se náboje, když proud protéká drátem, bude ovlivňován pouze magnetickým polem stejným způsobem jako jeden pohybující se náboj.

Pohyb kladných nábojů přes drát je to, co máme na mysli, když mluvíme o konvenčním proudu v drátu

Palec ukazuje v kladném směru xxx, ukazováček v kladném směru yyy a prostředníček v kladném směru zzz. Toto je známé jako pravidlo pravé ruky.

Magnetické pole způsobené proudem ve drátu

Magnetické pole přímého drátu, vytvořené proudem, který jím protéká, vytváří kolem drátu prstenec. Můžete jej najít stočením prstů a namířením pravého palce ve směru proudu drátu. Magnetické pole obklopující drát způsobí, že se vaše prsty stočí stejným směrem.

Magnetická pole nejsou ovlivněna pouze pohybujícími se náboji; mohou být také vyrobeny pohybem nábojů. K určení magnetického pole vytvářeného pohybujícími se náboji lze použít druhé pravidlo pravé ruky.

Ukazuje se, že pokud již znáte směr magnetického pole, můžete použít opak této metody k určení směru proudu ve vodiči.

Tentokrát namiřte palec ve směru magnetického pole a skrčte prsty jako předtím. Tentokrát můžete určit směr proudu, který generuje magnetické pole, pohledem na kruhový pohyb vašich prstů.

Magnetické pole v MRI

Silné pevné magnetické pole se používá k vyrovnání jednotlivých protonů spojených s molekulami vody v celém těle během postupu MRI nebo zobrazování magnetickou rezonancí. Tento postup zarovnání je první fází měření, které využívá nepatrné odchylky protonů od pole k mapování struktury a hustoty různých částí těla pacienta.

Aby bylo možné provést základní MRI, musí se podél osy těla vytvořit silné magnetické pole. To je důvod, proč jeden design gadgetu obsahuje obrovskou elektromagnetickou cívku, která obepíná trup pacienta.

Proud, který se spirálovitě stáčí kolem pacienta, vytváří magnetické pole, které směřuje přímo dolů po těle pacienta, jak jsme se naučili z pravidla pravé ruky.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Jak jsme viděli z výše uvedené diskuse, my vědět, že magnetické pole se mění podle faktorů. Existuje tolik tingů, které přispívají ke změně magnetického pole. Magnetické pole Země je přirozené a může velmi záviset na faktorech, které působení ovlivňují.

Také čtení:

• Je gravitační síla kladná
• Je síla vektorová veličina
• Síla na pohybující se náboj v elektrickém poli
• Příklad torzní síly
• Je hybnost síla
• Točivý moment vs síla
• Odstředivá síla vs Coriolisova síla
• Síla na pohybující se náboj v magnetickém poli
• Je gravitační síla kontaktní silou
• Příklad nevyvážené síly