Οι μαγνητικές γραμμές συμπεριφέρονται σαν ελαστικοί βρόχοι

Επεξήγηση της συμπεριφοράς των μαγνητικών γραμμών με κείμενο και σχέδια.
Απάντηση
yorgoskertsopoulos
Site Admin
Δημοσιεύσεις: 16
Εγγραφή: 24 Μάιος 2019, 18:51

Οι μαγνητικές γραμμές συμπεριφέρονται σαν ελαστικοί βρόχοι

Δημοσίευση από yorgoskertsopoulos » 24 Μάιος 2019, 22:16

Οι ιδιότητες ενός μαγνήτη δεν περιορίζονται στο μαγνητικό σώμα καθαυτό, αλλά επίσης επηρεάζουν μια περιοχή που τον περιβάλλει. Αυτό, εύκολα δεικνύεται, τοποθετώντας ένα κομμάτι γυαλιού ή χαρτιού πάνω από ένα ραβδόμορφο μαγνήτη και ραντίζοντας ρινίσματα σιδήρου πάνω στο γυαλί ή το χαρτί. Τα ρινίσματα σιδήρου θα τοποθετηθούν σε ένα συγκεκριμένο σχεδιασμό που θα ομοιάζει με αυτόν του σχήματος 5. Τα ρινίσματα γίνονται μικροί μαγνήτες κάτω από την επίδραση του ραβδόμορφου μαγνήτη και ο σχεδιασμός των ρινισμάτων αντιπροσωπεύει τον μαγνητισμό του ραβδόμορφου μαγνήτη. Ο χώρος που περιβάλλει τον μαγνήτη και εις τον οποίο αυτή η επίδραση υπάρχει ονομάζεται το μαγνητικό πεδίο αυτού. Το μαγνητικό πεδίο, μπορεί επίσης να απεικονιστεί από ένα αριθμό μικρών πυξίδων, τοποθετημένων γύρω από το μαγνήτη όπως δείχνει το σχήμα 5. Το μαγνητικό πεδίο αναμεταξύ δυο όμοιων πόλων είναι απωθητικό και ονομάζεται ανομοιογενές και η απεικόνισή του με ρινίσματα σιδήρου φαίνεται στο σχήμα 6. Το μαγνητικό πεδίο αναμεταξύ δυο ανόμοιων πόλων είναι ελκτικό και ονομάζεται ομογενές και η απεικόνισή του με ρινίσματα σιδήρου φαίνεται στο σχήμα 7.
FIGURE 5.jpg
FIGURE 5.jpg (200.97 KiB) Προβλήθηκε 1049 φορές
FIGURE 6.jpg
FIGURE 6.jpg (169.92 KiB) Προβλήθηκε 1049 φορές
FIGURE 7.jpg
FIGURE 7.jpg (160.31 KiB) Προβλήθηκε 1049 φορές
Όσο αφορά τις μαγνητικές γραμμές, που συγκροτούν τη μορφή των μαγνητικών πεδίων που φαίνονται στα σχήματα 5 έως 7 οδηγούν στο συμπέρασμα ότι το μαγνητικό πεδίο μπορεί να αντιπροσωπευθεί ως γραμμές διαταγμένες με ένα τακτικό τρόπο. Αυτές οι γραμμές συχνά αναφέρονται ως μαγνητικές γραμμές ή επαγωγικές γραμμές. Μια μαγνητική γραμμή ονομαζόμενη Maxwell, αντιπροσωπεύει την πορεία εις την οποία έχει την τάση να κινηθεί μια απομονωμένη μονάδα βόρειου πόλου, όταν αυτή τοποθετηθεί σε ένα μαγνητικό πεδίο. Ο συνολικός αριθμός γραμμών που εξέρχεται ή εισέρχεται σε ένα πόλο ονομάζεται μαγνητική ροή και συνήθως συμβολίζεται με το γράμμα φ. Ενώ αυτές οι γραμμές είναι αόρατες και όπως συνηθίζεται να λέγεται φανταστικές, η επίδρασή τους ή ύπαρξη τους πειραματικά δεικνύεται από τα ρινίσματα σιδήρου και τις πυξίδες. Οι μαγνητικές γραμμές ακολουθούν συγκεκριμένους κανόνες όπως αναφέρονται παρακάτω:

Οι μαγνητικές γραμμές πάντα συγκροτούν ένα κλειστό βρόχο. Οι γραμμές εξέρχονται από το μαγνήτη στο βόρειο πόλο, προχωράνε σε συγκεκριμένες πορείες στον περιβάλλοντα χώρο έξω από το μαγνήτη, εισέρχονται στο νότιο πόλο και προχωράνε μέσα στο μαγνήτη έως το βόρειο πόλο και με αυτό τον τρόπο συγκροτούν το κλειστό βρόχο όπως φαίνεται στο σχήμα 5.

Οι μαγνητικές γραμμές ποτέ δεν διασταυρώνουν η μια την άλλη όπως φαίνεται στα σχήματα 5 έως 7 .

Οι μαγνητικές γραμμές μπορούν να διαπεράσουν σχεδόν κάθε υλικό, αλλά θα πάρουν την πορεία που θα προσφέρει την λιγότερη αντίσταση όπως φαίνεται στο σχήμα 8, με την τάση να συγκεντρωθούν σε μαγνητικά υλικά και αντιθέτως να μην συγκεντρώνονται σε μη-μαγνητικά υλικά. Τα μαγνητικά υλικά προσφέρουν λιγότερη αντίσταση στο πέρασμα των μαγνητικών γραμμών απ’ ότι τα μη-μαγνητικά υλικά.
FIGURE 8.jpg
FIGURE 8.jpg (86.03 KiB) Προβλήθηκε 1049 φορές
Οι μαγνητικές γραμμές συμπεριφέρονται σαν ελαστικοί βρόχοι. Θα μετατοπιστούν προς τα έξω εάν μια δύναμης ασκηθεί πάνω τους και θα επανέλθουν στην προγενέστερη κατάσταση τους όταν εξαλειφθεί αυτή η δύναμης. Εφόσον, οι μαγνητικές γραμμές δεν διασταυρώνουν η μια την άλλη, σπρώχνουν εν γένει τις γειτονικές προς αυτές γραμμές μακριά τους.

Όσο αφορά τις δυναμικές γραμμές, εάν φέρουμε ένα πόλο ενός δεύτερου μαγνήτη μέσα στο μαγνητικό πεδίο, μια δύναμης θα εξασκηθεί πάνω του από αυτό το πεδίο. Η δύναμη θα είναι ανάλογη στις γραμμές ανά τετραγωνικό εκατοστό (cm) που θα δρουν ορθογώνια προς το πεδίο. Αυτές οι γραμμές ονομάζονται δυναμικές γραμμές, και αρχίζοντας από τον ένα πόλο και ταξιδεύοντας στον εξωτερικό περιβάλλοντα χώρο γύρω από το μαγνήτη καταλήγουν στον άλλο πόλο. Κατ’ αυτή την έννοια διαφέρουν από τις μαγνητικές-επαγωγικές γραμμές, οι οποίες πάντα είναι κλειστοί βρόχοι. Οι δυναμικές γραμμές και οι επαγωγικές γραμμές είναι ίδιες όταν η πορεία τους είναι δια μέσου του αέρα, αλλά θα διαφέρουν όταν η πορεία τους είναι ένα μαγνητικό αντικείμενο.

Απάντηση