Загрузил Rzaviy Crot

Открытие полей

реклама
Открытие и развития
магнитных полей
Цель:
• Выявление свойства магнитных полей и
изучение истории их открытия
Задачи:
• Рассмотреть историю открытия и развития магнитных полей
• Рассмотреть свойства магнитных полей
• Рассмотреть влияние магнитных полей на окружающую среду и
живые организмы
история открытия и развития магнитных
полей:
• Хотя магниты и магнетизм были известны с давних времён,
изучение магнитного поля началось в 1269 году, когда
французский учёный Пётр Перегрин при помощи стальных игл
разметил магнитное поле на поверхности сферического
магнита и определил, что получающиеся линии магнитного
поля пересекались в двух точках, которые он назвал
«полюсами». Почти три столетия спустя Уильям Гильберт
Колчестр использовал труд Петра Перегрина и впервые
определённо заявил, что сама Земля является магнитом.
история открытия и развития магнитных
полей:
• В 1750 году Джон Мичелл заявил, что магнитные полюса
притягиваются и отталкиваются в соответствии с законом
обратных квадратов. Шарль-Огюстен де
Кулон экспериментально проверил это утверждение в 1785 году
и прямо заявил, что северный и южный полюс не могут быть
разделены. Основываясь на этой силе, существующей между
полюсами, Симеон Дени Пуассон создал первую успешную
модель магнитного поля, которую он представил в 1824 году. В
этой модели магнитное поле порождается магнитными
полюсами, и магнетизм возникает из-за действия нескольких
пар магнитных полюсов
история открытия и развития магнитных
полей:
• Три открытия, совершённые в начале XIX века почти подряд,
заставили пересмотреть эту модель. Во-первых, в 1819
году Ханс Кристиан Эрстед обнаружил, что электрический ток
создаёт магнитное поле вокруг себя. Затем, в 1820
году, Андре-Мари Ампер показал, что параллельные провода,
по которым идёт ток в одном и том же направлении,
притягиваются друг к другу. Наконец, Жан-Батист Био и Феликс
Савар в 1820 году открыли закон, названный законом БиоСавара-Лапласа, который правильно предсказывал магнитное
поле вокруг любого провода, находящегося под напряжением.
история открытия и развития магнитных
полей:
• Расширив эти эксперименты, Ампер в 1825 году издал свою
собственную успешную модель магнетизма. В ней он показал
эквивалентность электрического тока и источника магнитного поля,
создаваемого магнитами, и вместо диполей магнитных зарядов
модели Пуассона предложил идею, что магнетизм связан с петлями
постоянно текущего тока. Эта идея объясняла, почему «магнитный
заряд» (отдельный полюс магнита) не может быть изолирован. Кроме
того, Ампер вывел закон, названный его именем, который, как и
закон Био-Савара-Лапласа, правильно описывал магнитное поле,
создаваемое постоянным током; также была введена теорема о
циркуляции магнитного поля. Кроме того, в этой работе Ампер ввёл
термин «электродинамика» для описания взаимосвязи между
электричеством и магнетизмом.
история открытия и развития магнитных
полей:
• В 1831 году Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию,
обнаружив, что переменное магнитное поле порождает
электричество. Он создал определение этого явления, которое
известно как закон электромагнитной индукции Фарадея.
• Между 1861 и 1865 годами Джеймс Клерк Максвелл разработал и
опубликовал уравнения Максвелла, которые объяснили и
объединили электричество и магнетизм в классической физике.
Первая подборка этих уравнений была опубликована в статье в 1861
году, озаглавленной «On Physical Lines of Force». Эти уравнения были
признаны действительными, хотя и неполными. Максвелл улучшил
эти уравнения в более поздней работе 1865 года «Динамическая
теория электромагнитного поля» и определил, что свет
представляет собой электромагнитные волны. Генрих
Герц экспериментально подтвердил этот факт в 1887 году.
история открытия и развития магнитных
полей:
• Двадцатый век расширил взгляды на электродинамику благодаря
появлению теории относительности и квантовой механики. Альберт
Эйнштейн в статье 1905 года, где была обоснована специальная
теория относительности, показал, что электрические и магнитные
поля являются частью одного и того же явления, рассматриваемого в
разных системах отсчёта. (См. Движущийся магнит и проблема
проводника — мысленный эксперимент, который в конечном итоге
помог Эйнштейну в разработке СТО). Наконец, в результате
объединения квантовой механики с классической электродинамикой
была создана квантовая электродинамика (КЭД).
свойства магнитных полей:
• Из вышеперечисленной информации можно найти главные свойства магнитных полей
• Магнитное поле возникает под воздействие движущих зарядов электрического тока.
• В любой своей точке магнитное поле характеризуется вектором физической величины
под названием магнитная индукция, которая является силовой характеристикой
магнитного поля.
• Магнитное поле может воздействовать только на магниты, на токопроводящие
проводники и движущиеся заряды.
• Магнитное поле может быть постоянного и переменного типа
• Магнитное поле измеряется только специальными приборами и не может быть
воспринятым органами чувств человека.
• Магнитное поля является электродинамическим, так как порождается только при
движении заряженных частиц и оказывает влияние только на заряды, которые находятся
в движении.
влияние магнитных полей на окружающую
среду и живые организмы:
• Магнитное поле Земли играет важную роль в нашей жизни и
оказывает влияние на нас и на окружающую среду.
• магнитное поле Земли защищает нас от вредного воздействия
солнечного ветра. Оно образует магнитосферу, которая
отклоняет заряженные частицы от поверхности Земли,
предотвращая их проникновение в атмосферу и сохраняя ее
состав и структуру.
• магнитное поле Земли играет важную роль в ориентации живых
организмов. Многие животные, особенно птицы и морские
животные, используют его для навигации при миграции или
поиске пищи.
влияние магнитных полей на окружающую
среду и живые организмы:
• Также магнитное поле Земли влияет на электромагнитное
излучение, такое как радио- и телевизионные волны. Оно
помогает распространяться этому излучению, что позволяет
нам получать сигналы дальних радиостанций и смотреть
телевизионные программы.
Вывод:
• Таким образом, магнитное поле Земли оказывает значительное
влияние на различные аспекты нашей жизни и окружающей
среды. Его изучение позволяет нам лучше понять нашу планету
и использовать это знание в различных областях, от науки до
медицины.
Скачать