Природа магнетизму і гравітації
Всім очевидно і зрозуміло, що предмети, підкинуті вгору, стрімко падають на землю. Що ж їх приваблює? Можна сміливо припустити, що вони притягаються якимись невідомими силами. Ті самі сили отримали назву - природна гравітація. Після кожен цікавиться стикається з безліччю спорів, здогадок, припущень та запитань. Яка природа магнетизму? Чим є гравітаційні хвилі? В результаті якогось впливу вони утворюються? В чому проявляється їх сутність, а також частота? Як вони впливають на навколишнє середовище і на кожну людину окремо? Як можна раціонально використовувати це явище на благо цивілізації?
Поняття магнитизма
На початку дев'ятнадцятого століття фізик Ганс Крістіан Ерстед відкрив магнітне поле електричного струму. Це дало можливість припускати, що природа магнетизму тісно взаємопов'язана з електричним струмом, який утворюється всередині кожного з існуючих атомів. Виникає питання, якими явищами можна пояснити природу земної магнетизму? На сьогоднішній день встановлено, що магнітні поля в намагнічених об'єктах зароджуються в більшій мірі електронами, які безперервно роблять оберти навколо своєї осі і близько існуючого ядра атома. Давно встановлено, що хаотичне переміщення електронів являє собою справжній електричний струм, а його проходження провокує зародження магнітного поля. Підбиваючи підсумок цієї частини, можна сміливо стверджувати, що електрони внаслідок свого хаотичного переміщення всередині атомів породжують внутриатомние струми, які, в свою чергу, сприяють зародженню магнітного поля.Але чим обумовлено те, що в різних матерії магнітне поле має значні відмінності в власної величиною, а також різну силу намагнічування? Це пов'язано з тим, що осі орбіти і переміщення самостійних електронів в атомах здатні бути в різноманітних положеннях відносно один одного. Це призводить до того, що у відповідних положеннях розташовуються і вироблені переміщаються електронами магнітні поля. Таким чином, слід зазначити, що середовище, в якому зароджується магнітне поле, що впливає безпосередньо на нього, примножуючи або слабшаючи саме поле. Матеріали, магнітне поле яких послаблює результуюче поле, отримали назву діамагнітні , а матеріали, вельми слабо підсилюють магнітне поле, іменуються парамагнитними .
Магнітні особливості речовин
Слід зазначити, то природа магнетизму зароджується не тільки завдяки електричним струмом, а й постійними магнітами. Постійні магніти можуть бути виготовлені з невеликої кількості речовин на Землі. Але варто відзначити, що всі предмети, які будуть перебувати в радіусі магнітного поля, намагнитятся і стануть безпосередніми джерелами магнітного поля. Провівши аналіз вищевикладеного, варто додати, що вектор магнітної індукції в разі наявності речовини відрізняється від вектора вакуумної магнітної індукції.Гіпотеза Ампера про природу магнетизму
Причинно-наслідковий зв'язок, в результаті якої було встановлено зв'язок володіння тел магнітними особливостями, була відкрита видатним французьким вченим Андре-Марі Ампером. Але в чому полягає гіпотеза Ампера про природу магнетизму? Історія поклала свій початок завдяки сильним враженням від побаченого вченим. Він став свідком досліджень Ерстеда Лмиера, який сміливо припустив, що причиною магнетизму Землі є струми, які регулярно проходять усередині земної кулі. Був зроблений основний і найбільш вагомий внесок: магнітні особливості тел можна було пояснити безперервною циркуляцією в них струмів. Після Ампер висунув наступний висновок: магнітні особливості будь-якого з існуючих тіл визначені замкнутим ланцюгом електричних струмів, що протікають усередині них. Заява фізика було сміливим і відважним вчинком, оскільки він перекреслив всі попередні відкриття, пояснивши магнітні особливості тел.Переміщення електронів і електричний струм
Гіпотеза Ампера свідчить, що всередині кожного атома і молекули існує елементарний і циркулюючий заряд електричного струму. Варто зазначити, що на сьогоднішній день нам вже відомо, що ті самі струми утворюються в результаті хаотичного і безперервного переміщення електронів в атомах. Якщо обумовлюються площині знаходяться безладно відносно один до одного внаслідок теплового переміщення молекул, то їх процеси взаимокомпенсируются і абсолютно ніякими магнітними особливостями не володіють. А в намагніченому предмет найпростіші струми спрямовані на те, щоб їх дії слаживались. Гіпотеза Ампера в силах пояснити, чому магнітні стрілки і рамки зі струмом у магнітному полі ведуть себе ідентично один одному. Стрілку, в свою чергу, слід розглянути як комплекс невеликих контурів із струмом, які спрямовані ідентично. Особливу групу парамагнітних матеріалів, у яких значно посилюється магнітне поле, називають феромагнітної. До цих матеріал відноситься залізо, нікель, кобальт і гадоліній (і їх сплави). Але як пояснити природу магнетизму постійних магнітів? Магнітні поля утворюються ферромагнетиками не виключно в результаті переміщення електронів, але і в результаті їх власного хаотичного руху.Момент імпульсу (власного обертального моменту) придбав назву - спін. Електрони протягом усього часу існування обертаються навколо своєї осі і, маючи заряд, зарождают магнітне поле разом з полем, що утворюється внаслідок їх орбітального переміщення близько ядер.
Температура Марія Кюрі
Температура, вище від якої речовина-феромагнетик втрачає намагніченість, отримала свою певну назву - температура Кюрі. Адже саме французький вчений з даним ім'ям зробив це відкриття. Він прийшов до висновку: якщо істотно нагріти інший предмет, то він позбудеться можливості притягувати до себе предмети з заліза.
Феромагнетики та їх використання
Незважаючи на те, що феромагнітних тіл в світі існує не так багато, їх магнітні особливості мають велике практичне застосування та значення. Сердечник в котушку, виготовлений з заліза або сталі, багаторазово підсилює магнітне поле, при цьому не перевищує витрати сили струму в котушці. Це явище значно допомагає економити електроенергію. Сердечники виготовляються виключно з феромагнетиків, і не має значення, для яких цілей послужить ця деталь.Магнітний спосіб запису інформації
З допомогою феромагнетиків виготовляють першокласні магнітні стрічки і мініатюрні магнітні плівки. Магнітні стрічки мають широке застосування в сферах звуко-і відеозапису. Магнітна стрічка є пластичною основою, що складається з полирхлорвинила або інших складових. Поверх неї наноситься шар, що представляє собою магнітний лак, що складається з безлічі дуже маленьких голчастих частинок заліза або іншого феромагнетика. Процес звукозапису здійснюється на стрічку завдяки электромагнитам, магнітне поле яких піддається змінам в такт внаслідок коливань звуку. В результаті руху стрічки близько магнітної голівки, кожна ділянка плівки піддається намагничиванию.
Природа гравітації і його поняття
Варто насамперед зазначити, що гравітація і її сили укладені в межах закону всесвітнього тяжіння, який свідчить про те, що: дві матеріальні точки притягають одне одного з силою прямопропорційній квадрату відстані між ними. Сучасна наука трохи інакше стала розглядати поняття гравітаційної сили і пояснює його як дія гравітаційного поля Землі, походження якої досі, на жаль вчених, не встановлено.