• Što je magnetsko polje?
• Postanak magnetskog polja
• Vrste magnetskog polja
• Smjer magnetskog polja
• Zemljino magnetsko polje

Objašnjavamo što je magnetsko polje, kako nastaje i koje su njegove karakteristike. Govorimo vam i o Zemljinom magnetskom polju.

Magnetna polja su dipolna, imaju sjeverni i južni pol.

Što je magnetsko polje?

Magnetno polje je matematički prikaz načina na koji su magnetske sile raspoređene u prostoru prostor koji okružuje magnetski izvor. Ovaj izvor može biti a magnet, opterećenje na pokret ili jedan električna struja (mnoga opterećenja u pokretu). Kad god postoji bilo koji od ovih elemenata, oko njega će postojati magnetsko polje, odnosno polje magnetskih sila. Izvan ovog polja nema magnetskih učinaka.

Osnovna karakteristika magnetskih polja je da su dipolna: imaju sjeverni i južni pol, koji se također nazivaju pozitivnim i negativnim polovima. Za razliku od električna polja koji se mogu generirati električnim nabojem (kao što je a elektron), nema "magnetskih naboja" koji stvaraju magnetska polja. Magnetska polja uvijek imaju dva pola povezana s njima. Kao posljedica toga, linije magnetskog polja su uvijek zatvorene, kao u slučaju magneta: napuštaju sjeverni pol i stižu na južni pol.

Postanak magnetskog polja

Da bi magnetsko polje postojalo, mora postojati izvor magnetske energije (kao što je magnet), pokretni naboj ili električna struja.Ti elementi jedini su sposobni stvoriti magnetsko polje i jedini na koje se može utjecati.

Električni naboj (poput elektrona koji se kreće u prostoru) stvara magnetsko polje oko sebe koje će djelovati silom na drugi pokretni naboj. Isto se događa i s električnim strujama.

Slučaj magneta je poseban jer nema pokretnih naboja, već ti materijali stvaraju magnetsko polje zbog određenih mikroskopskih fenomena određene složenosti.

Kao što je opisano Amperovim zakonom i Maxwellovim jednadžbama, magnetska polja i električna polja često postoje zajedno u priroda. Određene promjene vremena magnetskog polja stvaraju električna polja. Dobar primjer koegzistencije ova dva polja je elektromagnetsko zračenje, kao npr svjetlo.

Prisutnost magnetskih polja može se provjeriti pomoću uređaja poznatog kao magnetometar.

Vrste magnetskog polja

Elektromagnet nastaje pomicanjem naboja iz električne struje.

Magnetska polja se mogu klasificirati prema izvoru nastanka:

• Magnetska polja koja dolaze iz magneta. Magneti su materijali koji imaju posebnost da imaju stalno magnetsko polje, stvoreno od čega u fizički je poznat kao vrtjeti elektrona (mogu se razumjeti razmišljajući o tome kao o okretanju na sebi). S druge strane, postoji metali koji mogu "postati" magneti kada su magnetizirani vanjskim magnetskim poljem.
• Magnetska polja od struje. Svaki naboj u kretanju stvara magnetsko polje. Stoga električna struja također proizvodi magnetsko polje. Na primjer: elektromagneti (poput onog na gornjoj slici) su uređaji u kojima se pomoću a baterija struja cirkulira kroz žicu namotanu na metal. Ova struja stvara magnetsko polje oko sebe koje magnetizira metal i stvara drugo magnetsko polje. Dakle, elektromagneti se koriste za generiranje promjenjivih magnetskih polja jer se promjenom struje mijenja magnetsko polje.

Smjer magnetskog polja

Linije magnetskog polja nam govore njegov smjer.

Theadresa magnetskog polja može se opisati pomoću linija ili vektor, zadužen za pokazivanje smjera prema kojem su usmjerene magnetske sile. Na gornjoj slici možete jasno vidjeti linije magnetskog polja koje stvara magnet, koje označavaju smjer sile s kojom magnet komunicira s metalnim česticama.

Činjenica da magnetsko polje ima smjer implicira da je to vektor. Bilo koji sila je vektorska veličina, odnosno predstavlja veličinu koja ima smjer i smisao, kao što je brzina. Budući da je magnetsko polje proporcionalno magnetskoj sili, onda je i vektorska veličina. Zapravo, zanimljivo je primijetiti da je magnetska sila koju osjeti pokretna čestica uronjena u magnetsko polje uvijek okomita na smjer tog polja i njegovu vlastitu brzinu.

Zemljino magnetsko polje

Zemljino magnetsko polje odbija zračenje od Sunca.

Naš planet ima prirodno magnetsko polje, koje se naziva i geomagnetno polje. U centru mjesta Zemlja postoji lijevano željezo (za visoke temperature). Zbog Zemljine rotacije, ova metalna tekućina je u stalnom kretanju, tvoreći električnu struju (kako se metal kreće, pomiču se elektroni koji ga čine). Ova struja je ono što stvara Zemljino magnetsko polje koje je toliko jako da bježi s površine Zemlje.

Zemljino magnetsko polje ima vrlo važnu ulogu jer odvraća vrlo opasno zračenje za živa bića od Sunce. Bez Zemljinog magnetskog polja, atmosfera uništile bi ga kozmičke zrake. Kompasi koje koristimo za navigaciju su u interakciji s ovim poljem: njegova magnetizirana igla uvijek je poravnata sa magnetskim poljem Zemlje, što pokazuje sjever. Nadalje, mnoge životinje selice koriste magnetsko polje planeta kako bi se uvijek orijentirale i kretale u istim smjerovima tijekom određenih razdoblja godine.