Магнетизам

Из Википедије, слободне енциклопедије

Магнетизам је појава привлачења или одбијања гвоздених предмета. За магнетизам је везано постојање две врсте полова. Истоврсни полови се одбијају, а различити се привлаче. Магнетни полови су нераскидиви, односно не може једно тело бити само једног пола а другог да нема. Уобичајено је да се полови зову северни и јужни, из историјских разлога. Физички је немогуће имати једнопол, магнет са једним полом. Зато се магнет зове дипол, јер има оба пола. Магнете можемо поделити на:

  1. Природне (магнетит, Fe3O4);
  2. Вештачке.

Магнетизам је један облик појављивања дуалне, електромагнетске силе, према Максвеловим једначинама. Дуалност се огледа у чињеници да електрична струја (кретање електрицитета) изазива (индукује) магнетско поље, а да промена магнетског поља изазива електрично поље (и кретање слободних носилаца електрицитета, електричну струју).

Магнетско поље је посредник узајамног деловања магнетским силама.

Величина која карактерише магнетско поље у некој његовој тачки је векторска величина са смером и правцем као и интензитетом. Обзиром да се визуелизација магнетског поља остварује цртањем линија сила магнетског поља то се јачина поља дочарава густином линија. Јединица флукса (количине линија сила поља) је вебер (Wb), али је то непрактична величина јер није значајан флукс за интензитет магнетских сила већ густина линија која се назива индукција магнетског поља и њена јединица је Тесла (Т).

Земљин магнетизам[уреди]

Vista-xmag.png За више информација погледајте чланак Магнетско поље Земље
Магнетосфера штити површину Земље од наелектрисаних честица сунчевог ветра. Под притиском надирућих честица, магнетосфера је стиснута на страни окренутој ка Сунцу.

Наша планета поседује слабо магнетско поље али довољно да може да се користи за навигацију. Магнетни полови Земље су блиски географским половима и стога су поуздани за грубу навигацију, а вековима су представљали главни начин за сналажење морепловаца. У ове сврхе се користи компас. Северни крај магнетне игле компаса окреће се у правцу северног геомагнетског пола. У околини полова је правац показивања магнетске игле непоуздан.

Земљин магнетизам није константан. Постоји више теорија о његовом настанку, али је сигурно да је физички узрок постојање кружног кретања велике количине наелектрисања у језгру Земље. Постоје докази да се у историји дешавало да магнетско поље Земље потпуно нестане и да промени смер. Разлог оваквог понашања остаје веома тајанствен. Магнетски пол Земље је локација на површини где су линије поља нормалне на површину Земље. Данас се може приметити процес привидног кретања земљиних магнетских полова које износи и по неколико километара годишње. Године 2003. је положај северног магнетног пола био 78°18' N, 104° W међу острвима Краљице Елизабете, Канада, а брзина кретања је између 9 и 40 km/год у правцу северозапада (из Канаде према Сибиру).


Поларна светлост Aurora Borealis

Значај постојања Земљиног магнетског поља је кључан за сав живи свет. Јачина магнетског поља је довољна да у високим слојевима, дубоко у свемиру, скрене наелектрисане честице високе енергије (Сунчев ветар) да не улазе у земљину атмосферу и не изазивају деструктивне последице по ћелије и организме.

Кретање наелектрисаних честица из сунчевог ветра које се крећу дуж линија магнетског поља и у близини полова улазе у атмосферу изазивају електрична пражњења у високим слојевима која се зову "поларна светлост" и виде се као светлеће завесе, играјућа светлост, светлуцање неба веома видљив током поларних ноћи.

Магнетно хлађење[уреди]

Магнетно хлађење је технологија која се употребљава у области истраживња ниских температура (око апсолутне нуле). Супстанца која се хлади магнетном методом мора бити парамагнетна. Када се парамагнетик унесе у магнетско поље долази од оријентације спинова чиме се практично смањује њихова покретљивост. Када се поље уклони, због топлотног кретања, спинови ће опет постати хаотично усмерени у свим правцима. Ако је систем изолован, адијабатски, тада је једини извор енергије за повећање покретљивости након уклањања поља његова сопствена топлотна енергија. И пошто нова слобода за кретање одузима део енергије систему доћи ће до пада темепратуре. Дакле, цео процес се одвија у два корака. У првом, изотермском, спинови се оријентишу и цео систем спољашњим хлађењем у присуству спољашњег магнетског поља доведе на најнижу могућу температуру. Онда се систем изолује и уклањањем спољашњег поља долази до додатног хлађења. Процес се зове хлађење адијабатским размагнетисавањем. Идеју о магнетном хлађењу је први публиковао канадски физичар Френсис Џиок 17. децембра 1926. године, а експериментално је доказао 12. априла 1933. на Калифорнијском универзитету. Овим методом је постигао температуру 0,53 К, а каснијим усвршавањем и температуре од 0,34 K и 0,25 K.

Адијабатским размагнетисавањем нуклеарних спинова фински истраживачи су 1999. постигли у металном родијуму температуру од 100 pK пико келвина или 0,0000000001 K.

Види још[уреди]

Спољашње везе[уреди]

Викиостава
Викимедијина остава има још мултимедијалних датотека везаних за: Магнетизам