Природа магнетизму і гравітації. Гіпотеза Ампера про природу магнетизму

За останні 50 років усі галузі наук зробили крокстрімко вперед. Але прочитавши безліч журналів про природу магнетизму і гравітації, можна прийти до висновку, що у людини з'являється ще більше питань, ніж було.

Природа магнетизму і гравітації

Всім очевидно і зрозуміло, що предмети,підкинуті вгору, стрімко падають на землю. Що ж їх притягує? Можна сміливо припустити, що вони притягуються якимись невідомими силами. Ті самі сили отримали назву - природна гравітація. Після кожен цікавиться стикається з безліччю суперечок, припущень, припущень і питань. Яка природа магнетизму? Чим є гравітаційні хвилі? В результаті якого впливу вони утворюються? У чому проявляється їх сутність, а також частота? Як вони впливають на навколишнє середовище і на кожну людину окремо? Як раціонально можна використовувати це явище на благо цивілізації?

поняття магнітізма

На початку дев'ятнадцятого століття фізик Ерстед ХансКрістіан 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 земного магнетизму?

На сьогоднішній день встановлено, що магнітніполя в намагнічених об'єктах зароджуються в більшій мірі електронами, які безперервно роблять оберти навколо своєї осі і близько ядра існуючого атома.

Давно встановлено, що хаотичне переміщенняелектронів являє собою справжнісінький електричний струм, а його проходження провокує зародження магнітного поля. Підводячи підсумок цієї частини, можна сміливо стверджувати, що електрони внаслідок свого хаотичного переміщення всередині атомів породжують внутріатомні струми, які, в свою чергу, сприяють зародженню магнітного поля.

Але чому ж обумовлено те, що в різних матеріяхмагнітне поле має значні відмінності в своїй величині, а також різну силу намагнічування? Це пов'язано з тим, що осі і орбіти 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, впливає безпосередньо на нього, примножуючи або слабшаючи саме поле.

Матеріали, магнітне поле яких послаблює результуюче поле, отримали назву діамагнітниє, А матеріали, вельми слабо підсилюють магнітне поле, іменуються парамагнітним.

Магнітні особливості речовин

Слід зазначити, то природа магнетизму зароджується не тільки завдяки електричному струму, але і постійними магнітами.

Постійні магніти можуть бути виготовлені зневеликої кількості речовин на Землі. Але варто відзначити, що всі предмети, які будуть перебувати в радіусі магнітного поля, Намагнітити 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 якоїбуло 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 сильномувраженню від побаченого вченим. Він став свідком досліджень Ерстеда Лміера, який сміливо припустив, що причиною магнетизму Землі є струми, які регулярно проходять всередині земної кулі. Був зроблений основоположний і найвагоміший внесок: магнітні особливості тел можна було пояснити безперервної циркуляцією в них струмів. Після Ампер висунув наступний висновок: магнітні особливості кожного з існуючих тел визначені замкнутим ланцюгом електричних струмів, що протікають всередині 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 говорить, що всередині кожного атомаі молекули існує елементарний і циркулює 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 оговорені площині знаходяться безладно відносно один до одного внаслідок теплового переміщення молекул, то їх процеси взаімокомпенсіруются і абсолютно ніякими магнітними особливостями не володіють. А в намагніченому предмет найпростіші струми спрямовані на те, щоб їх дії складав.

Гіпотеза Ампера в силах пояснити, чомумагнітні стрілки і рамки з електричним струмом в магнітному полі поводяться ідентично один одному. Стрілку, в свою чергу, слід розглянути як комплекс невеликих контурів зі струмом, які спрямовані ідентично.

Особливу групу парамагнітних матеріалів, в яких значно посилюється магнітне поле, називають феромагнітної. До цих матеріал відноситься залізо, нікель, кобальт і гадоліній (і їх сплави).

Але як пояснити природу магнетизму постійнихмагнітів? Магнітні поля утворюються феромагнетиками не тільки в результаті переміщення електронів, а й в результаті їх власного хаотичного руху.

Момент імпульсу (власного обертальногомоменту) придбав назву - спін. Електрони протягом всього часу існування обертаються навколо своєї осі і, маючи заряд, зароджують магнітне поле разом з полем, що утворюється внаслідок їх орбітального переміщення близько ядер.

Температура Марія Кюрі

температура, вище якої речовина-феромагнетик втрачає намагніченість, отримала своє певну назву - температура Кюрі. Адже саме французький вчений з такою назвою зробив це відкриття. Він прийшов до висновку: якщо істотно нагріти намагнічений предмет, то він втратить можливість притягувати до себе предмети з заліза.

Ферромагнетики і їх використання

Незважаючи на те, що феромагнітних тіл у світііснує не так багато, їх магнітні особливості мають велике практичне застосування і значення. Сердечник в котушці, 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

За 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 полірхлорвініла або інших складових. Поверх неї наноситься шар, що представляє собою магнітний лак, які складається з безлічі дуже маленьких голчастих частинок заліза або іншого феромагнетика.

Процес звукозапису здійснюється на стрічкузавдяки електромагнітам, магнітне поле яких піддається змінам в такт внаслідок коливань звуку. В результаті руху стрічки близько магнітної головки, кожна ділянка плівки піддається намагничиванию.

Природа гравітації і його поняття

Варто насамперед відзначити, що гравітація і їїсили укладені в межах закону всесвітнього тяжіння, який свідчить про те, що: дві матеріальні точки притягають один одного з силою прямо пропорційній квадрату відстані між ними.

Сучасна наука трохи інакше сталарозглядати поняття гравітаційної сили і пояснює його як дію гравітаційного поля самої Землі, походження якої до сих пір, на жаль вчених, не встановлено.

Підводячи підсумки всього вищевикладеного, хочетьсявідзначити, що всі в нашому світі тісно взаємопов'язано, і суттєвої відмінності між гравітацією і магнетизмом немає. Адже гравітація володіє тим самим магнетизмом, просто не в великій мірі. На Землі не можна відривати об'єкт від природи - порушується магнетизм і гравітація, що в майбутньому може значно ускладнити життя цивілізації. Слід пожинати плоди наукових відкриттів великих вчених і прагнути до нових звершень, але використовувати всю даність слід раціонально, не завдаючи шкоди природі і людству.