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.
