Магнитное поле окружает любой электрический заряд в движении. Магнитное поле является непрерывным и невидимым, но его напряженность и ориентация могут быть представлены линиями магнитного поля. В идеале, линии магнитного поля или линии магнитного потока показывают напряженность и ориентацию магнитного поля. Представление полезно, потому что дает людям возможность видеть невидимую силу и потому что математические законы физики легко вписываются в "число" или плотность линий поля.
- Линии магнитного поля - это визуальное представление невидимых силовых линий в магнитном поле.
- По договоренности, линии прослеживают силу магнита от северного до южного полюса.
- Расстояние между линиями указывает на относительную напряженность магнитного поля. Чем ближе линии, тем сильнее магнитное поле.
- Железные опилки и компас могут использоваться для отслеживания формы, напряженности и направления линий магнитного поля.
Магнитное поле - это вектор, который означает, что оно имеет величину и направление. Если электрический ток течет по прямой линии, правило правой руки показывает направление невидимых линий магнитного поля вокруг провода. Если вы представляете себе захват провода правой рукой большим пальцем, направленным в направлении тока, магнитное поле перемещается в направлении пальцев вокруг провода. Но, что если вы не знаете направление тока или просто хотите визуализировать магнитное поле?
Как увидеть магнитное поле
Как и воздух, магнитное поле невидимо. Вы можете наблюдать ветер косвенно, выбрасывая в воздух небольшие кусочки бумаги. Аналогичным образом, размещение битов магнитного материала в магнитном поле позволяет проследить его путь. Простые методы включают в себя :
С помошью компаса
При махании одним компасом вокруг магнитного поля отображается направление силовых линий возбуждения. Для того чтобы на самом деле отобразить магнитное поле, размещение многих компасов указывает направление магнитного поля в любой точке. Чтобы нарисовать линии магнитного поля, соедините "точки" компаса. Преимущество этого метода заключается в том, что он показывает направление линий магнитного поля. Недостатком является то, что это не указывает на напряженность магнитного поля.
Используйте железные опилки или магнетитовый песок
Железо ферромагнитное. Это означает, что он выравнивается по линиям магнитного поля, образуя крошечные магниты с северным и южным полюсами. Крошечные кусочки железа, такие как железные опилки, выравниваются, чтобы сформировать подробную карту линий поля, потому что северный полюс одного элемента ориентирован на отражение северного полюса другого и привлекает его южный полюс. Но, вы не можете просто посыпать материалы на магнит, потому что они притягиваются к нему и будут придерживаться его, а не трассировать магнитное поле.
Для решения этой проблемы железные опилки разбрызгиваются по магнитному полю на бумагу или пластик. Один из методов, используемых для распыления поданных заявок, заключается в их разбрызгивании на поверхность с высоты в несколько дюймов. Можно было бы добавить больше заявок, с тем чтобы линии подачи на местах были более четкими, но не более чем на один пункт.
Попробуйте магнитную пленку просмотра
Магнитная пленка для просмотра представляет собой гибкий пластик, содержащий пузырьки жидкости, склеенные крошечными магнитными стержнями. В зависимости от ориентации стержней в магнитном поле пленки получаются темнее или светлее. Магнитная пленка для просмотра лучше всего подходит для картирования сложной магнитной геометрии, например, создаваемой плоским магнитом холодильника.
Естественные линии магнитного поля
Линии в полярной сиянии следуют за линиями магнитного поля Земли.
Линии в полярной сиянии следуют за линиями магнитного поля Земли. Оскар Бьярнасон / Гетти Картинки
В природе также появляются линии магнитного поля. Во время полного солнечного затмения линии в короне отслеживают магнитное поле Солнца. На Земле линии в полярной сиянии указывают путь магнитного поля планеты. В обоих случаях видимые линии являются светящимися потоками заряженных частиц.
Правила линии магнитного поля
С помощью линий магнитного поля для построения карты становятся очевидными некоторые правила:
Линии магнитного поля никогда не пересекаются.
Линии магнитного поля являются непрерывными. Они образуют замкнутые контуры, которые идут до конца через магнитный материал.
Линии магнитного поля сплетаются вместе там, где сильнее всего магнитное поле. Другими словами, плотность силовых линий указывает на напряженность магнитного поля. Если линии поля вокруг магнита нанесены на карту, его сильнейшее магнитное поле находится на любом полюсе.
Если магнитное поле не отображено с помощью компаса, направление магнитного поля может быть неизвестно. Направление движения обозначается условно путем рисования наконечников стрелок вдоль линий магнитного поля. В любом магнитном поле линии всегда проходят от северного к южному полюсу. Названия "север" и "юг" являются историческими и могут не иметь отношения к географическому положению магнитного поля.