คำจำกัดความของสนามแม่เหล็กคืออะไร สนามแม่เหล็ก คุณสมบัติและลักษณะของมัน

มาทำความเข้าใจกันว่าสนามแม่เหล็กคืออะไร ท้ายที่สุดแล้ว หลายคนอาศัยอยู่ในสนามแห่งนี้มาทั้งชีวิตและไม่ได้คิดถึงเรื่องนี้เลย ถึงเวลาแก้ไข!

สนามแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็ก – ชนิดพิเศษวัตถุ. มันสำแดงตัวมันเองในการเคลื่อนไหว ค่าไฟฟ้าและวัตถุที่มีโมเมนต์แม่เหล็กเป็นของตัวเอง (แม่เหล็กถาวร)

สำคัญ: สนามแม่เหล็กไม่ทำปฏิกิริยากับประจุคงที่! สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นด้วยการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า หรือโดยสนามไฟฟ้าที่แปรตามเวลา หรือโดยโมเมนต์แม่เหล็กของอิเล็กตรอนในอะตอม นั่นคือลวดใดๆ ที่กระแสไหลผ่านก็จะกลายเป็นแม่เหล็กเช่นกัน!

วัตถุที่มีสนามแม่เหล็กเป็นของตัวเอง

แม่เหล็กมีขั้วที่เรียกว่าทิศเหนือและทิศใต้ การกำหนด "ภาคเหนือ" และ "ภาคใต้" ให้ไว้เพื่อความสะดวกเท่านั้น (เป็นไฟฟ้า "บวก" และ "ลบ")

สนามแม่เหล็กแสดงโดย พลัง เส้นแม่เหล็ก . เส้นแรงจะต่อเนื่องและปิด และทิศทางของแรงจะสอดคล้องกับทิศทางของแรงสนามเสมอ หากเศษโลหะกระจัดกระจายรอบแม่เหล็กถาวร อนุภาคโลหะจะแสดงภาพเส้นสนามที่ชัดเจน สนามแม่เหล็กออกจากทิศเหนือเข้าสู่ขั้วโลกใต้ ลักษณะกราฟิกของสนามแม่เหล็ก - เส้นแรง.

ลักษณะของสนามแม่เหล็ก

ลักษณะสำคัญของสนามแม่เหล็กคือ การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก, สนามแม่เหล็กและ การซึมผ่านของแม่เหล็ก. แต่มาพูดถึงทุกอย่างตามลำดับ

ทันทีที่เราทราบว่าหน่วยการวัดทั้งหมดจะได้รับในระบบ SI.

การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก บี - ปริมาณทางกายภาพของเวกเตอร์ ซึ่งเป็นลักษณะกำลังหลักของสนามแม่เหล็ก เขียนแทนด้วยตัวอักษร บี . หน่วยวัดการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก - เทสลา (Tl).

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กบ่งชี้ว่าสนามมีความแรงเพียงใดโดยการกำหนดแรงที่มันกระทำต่อประจุ พลังนี้เรียกว่า ลอเรนซ์ ฟอร์ซ.

ที่นี่ q - ค่าใช้จ่าย, วี - ความเร็วในสนามแม่เหล็ก บี - การเหนี่ยวนำ F คือแรงลอเรนซ์ที่สนามกระทำต่อประจุ

F- ปริมาณทางกายภาพที่เท่ากับผลคูณของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กโดยพื้นที่ของรูปร่างและโคไซน์ระหว่างเวกเตอร์การเหนี่ยวนำและค่าปกติกับระนาบของรูปร่างที่ไหลผ่าน ฟลักซ์แม่เหล็กเป็นลักษณะสเกลาร์ของสนามแม่เหล็ก

เราสามารถพูดได้ว่าฟลักซ์แม่เหล็กเป็นตัวกำหนดจำนวนเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่เจาะพื้นที่หนึ่งหน่วย ฟลักซ์แม่เหล็กวัดเป็น เวเบอรัค (WB).

การซึมผ่านของแม่เหล็กคือสัมประสิทธิ์ที่กำหนดคุณสมบัติทางแม่เหล็กของตัวกลาง หนึ่งในพารามิเตอร์ที่การเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามขึ้นอยู่กับการซึมผ่านของแม่เหล็ก

โลกของเราเป็นแม่เหล็กขนาดใหญ่มาหลายพันล้านปีแล้ว การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กโลกแตกต่างกันไปตามพิกัด ที่เส้นศูนย์สูตร มันคือประมาณ 3.1 คูณ 10 กำลังลบกำลังห้าของเทสลา นอกจากนี้ยังมีความผิดปกติทางแม่เหล็กซึ่งค่าและทิศทางของสนามแตกต่างอย่างมากจากพื้นที่ใกล้เคียง หนึ่งในความผิดปกติทางแม่เหล็กที่ใหญ่ที่สุดในโลก - Kurskและ ความผิดปกติของแม่เหล็กบราซิล.

ต้นกำเนิดของสนามแม่เหล็กโลกยังคงเป็นปริศนาสำหรับนักวิทยาศาสตร์ สันนิษฐานว่าแหล่งกำเนิดของสนามคือแกนโลหะเหลวของโลก แกนกลางกำลังเคลื่อนที่ ซึ่งหมายความว่าโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่หลอมเหลวกำลังเคลื่อนที่ และการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุคือกระแสไฟฟ้าที่สร้างสนามแม่เหล็ก ปัญหาคือว่าทฤษฎีนี้ จีโอไดนาโม) ไม่ได้อธิบายว่าสนามมีความเสถียรอย่างไร

โลกเป็นไดโพลแม่เหล็กขนาดใหญ่ขั้วแม่เหล็กไม่ตรงกับเสาที่ตั้งทางภูมิศาสตร์แม้ว่าจะอยู่ใกล้กันก็ตาม นอกจากนี้ ขั้วแม่เหล็กของโลกกำลังเคลื่อนที่ การกระจัดของพวกเขาได้รับการบันทึกตั้งแต่ปี พ.ศ. 2428 ตัวอย่างเช่น ในช่วงร้อยปีที่ผ่านมา ขั้วแม่เหล็กในซีกโลกใต้ได้เคลื่อนตัวไปเกือบ 900 กิโลเมตร และขณะนี้อยู่ในมหาสมุทรใต้ ขั้วโลกของซีกโลกอาร์กติกกำลังเคลื่อนตัวข้ามมหาสมุทรอาร์กติกไปยังความผิดปกติทางแม่เหล็กของไซบีเรียตะวันออก ความเร็วของการเคลื่อนที่ (ตามข้อมูลในปี 2547) อยู่ที่ประมาณ 60 กิโลเมตรต่อปี ขณะนี้มีการเร่งความเร็วของการเคลื่อนที่ของเสา - โดยเฉลี่ยแล้วความเร็วเพิ่มขึ้น 3 กิโลเมตรต่อปี

ความสำคัญของสนามแม่เหล็กโลกสำหรับเราคืออะไร?ประการแรก สนามแม่เหล็กของโลกปกป้องโลกจากรังสีคอสมิกและลมสุริยะ อนุภาคที่มีประจุจากห้วงอวกาศจะไม่ตกลงสู่พื้นโดยตรง แต่ถูกแม่เหล็กขนาดยักษ์เบี่ยงเบนไปและเคลื่อนที่ไปตามเส้นแรงของมัน ดังนั้นสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจึงได้รับการปกป้องจากรังสีที่เป็นอันตราย

ในช่วงประวัติศาสตร์ของโลก มีอยู่หลายครั้ง ผกผัน(การเปลี่ยนแปลง) ของขั้วแม่เหล็ก การผกผันของเสาคือเมื่อพวกเขาเปลี่ยนสถานที่ ครั้งสุดท้ายที่ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 800,000 ปีก่อน และประวัติศาสตร์ของโลกมีการพลิกกลับของ geomagnetic มากกว่า 400 ครั้ง นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าด้วยการเร่งความเร็วที่สังเกตได้ของการเคลื่อนที่ของขั้วแม่เหล็ก การกลับขั้วครั้งต่อไปควรเป็น คาดว่าในอีกสองสามพันปีข้างหน้า

โชคดีที่ไม่คาดว่าจะมีการพลิกกลับของขั้วในศตวรรษของเรา ดังนั้นคุณสามารถคิดถึงความรื่นรมย์และสนุกกับชีวิตในสนามคงที่เก่าที่ดีของโลกโดยพิจารณาคุณสมบัติหลักและลักษณะเฉพาะของสนามแม่เหล็ก และเพื่อให้คุณสามารถทำได้ มีผู้เขียนของเรา ซึ่งคุณสามารถมอบส่วนหนึ่งของปัญหาการศึกษาด้วยความมั่นใจในความสำเร็จ! และงานประเภทอื่นๆ สามารถสั่งซื้อได้ที่ลิงค์

เรายังจำสนามแม่เหล็กจากโรงเรียนได้ นั่นคือสิ่งที่ "ปรากฏขึ้น" ในความทรงจำไม่ใช่ทุกคน มารีเฟรชสิ่งที่เราได้ผ่านมา และอาจบอกคุณสิ่งใหม่ มีประโยชน์ และน่าสนใจ

การหาค่าสนามแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็กเป็นสนามแรงที่กระทำการเคลื่อนตัวของประจุไฟฟ้า (อนุภาค) เนื่องจากสนามพลังนี้ วัตถุจึงถูกดึงดูดเข้าหากัน สนามแม่เหล็กมีสองประเภท:

1. ความโน้มถ่วง - เกิดขึ้นเฉพาะใกล้กับ อนุภาคมูลฐานและ viruetsya ในความแข็งแกร่งตามลักษณะและโครงสร้างของอนุภาคเหล่านี้
2. ไดนามิก สร้างขึ้นในวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ (เครื่องส่งกระแสไฟฟ้า สารที่เป็นแม่เหล็ก)

เป็นครั้งแรกที่ M. Faraday นำเสนอการกำหนดสนามแม่เหล็กในปี ค.ศ. 1845 แม้ว่าความหมายของสนามแม่เหล็กจะผิดพลาดเล็กน้อย เนื่องจากเชื่อกันว่าเอฟเฟกต์และปฏิกิริยาทั้งทางไฟฟ้าและแม่เหล็กและอันตรกิริยาอาศัยสนามวัสดุเดียวกัน ต่อมาในปี พ.ศ. 2416 ดี. แม็กซ์เวลล์ "นำเสนอ" ทฤษฎีควอนตัม ซึ่งแนวคิดเหล่านี้เริ่มถูกแยกออกจากกัน และสนามแรงที่ได้มาก่อนหน้านี้เรียกว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นได้อย่างไร?

สายตามนุษย์มองไม่เห็นสนามแม่เหล็กของวัตถุต่าง ๆ และมีเพียงเซ็นเซอร์พิเศษเท่านั้นที่สามารถแก้ไขได้ แหล่งที่มาของการปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กในระดับจุลภาคคือการเคลื่อนที่ของอนุภาคขนาดเล็กที่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก (มีประจุ) ซึ่งได้แก่:

• ไอออน;
• อิเล็กตรอน
• โปรตอน

การเคลื่อนที่ของพวกมันเกิดขึ้นจากโมเมนต์แม่เหล็กของการหมุนซึ่งมีอยู่ในอนุภาคขนาดเล็กแต่ละอัน

สนามแม่เหล็ก หาได้ที่ไหน?

แม้จะฟังดูแปลกแค่ไหน แต่วัตถุเกือบทั้งหมดรอบตัวเรามีสนามแม่เหล็กในตัวเอง แม้ว่าในแนวคิดของหลาย ๆ คน มีเพียงก้อนกรวดที่เรียกว่าแม่เหล็กเท่านั้นที่มีสนามแม่เหล็กซึ่งดึงดูดวัตถุที่เป็นเหล็กเข้ามาในตัวมันเอง อันที่จริง แรงดึงดูดอยู่ในวัตถุทั้งหมด มันจะปรากฏเฉพาะในเวเลนซ์ที่ต่ำกว่าเท่านั้น

ควรชี้แจงด้วยว่าสนามแรงที่เรียกว่าสนามแม่เหล็ก ปรากฏภายใต้เงื่อนไขว่าประจุไฟฟ้าหรือวัตถุเคลื่อนที่เท่านั้น

ประจุที่เคลื่อนที่ไม่ได้จะมีสนามแรงไฟฟ้า (สามารถมีได้ในประจุที่เคลื่อนที่ด้วย) ปรากฎว่าแหล่งกำเนิดของสนามแม่เหล็กคือ:

• แม่เหล็กถาวร
• ค่ามือถือ.

สนามแม่เหล็กนี่เป็นเรื่องที่เกิดขึ้นรอบๆ แหล่งของกระแสไฟฟ้า เช่นเดียวกับรอบๆ แม่เหล็กถาวร ในอวกาศ สนามแม่เหล็กจะแสดงเป็นการรวมกันของแรงที่อาจส่งผลต่อวัตถุที่เป็นแม่เหล็ก การกระทำนี้อธิบายได้จากการขับของเสียที่ขับออกมาในระดับโมเลกุล

สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นเฉพาะรอบประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่เท่านั้น นั่นคือเหตุผลที่แม่เหล็ก สนามไฟฟ้าเป็นอินทิกรัลและรูปแบบร่วมกัน สนามแม่เหล็กไฟฟ้า. ส่วนประกอบของสนามแม่เหล็กเชื่อมต่อถึงกันและกระทำการซึ่งกันและกัน ทำให้คุณสมบัติของสนามแม่เหล็กเปลี่ยนไป

คุณสมบัติของสนามแม่เหล็ก:
1. สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของประจุกระแสไฟฟ้า
2. ณ จุดใด ๆ สนามแม่เหล็กจะถูกกำหนดโดยเวกเตอร์ ปริมาณทางกายภาพชื่อเรื่อง การเหนี่ยวนำแม่เหล็กซึ่งเป็นลักษณะแรงของสนามแม่เหล็ก
3. สนามแม่เหล็กมีผลกับแม่เหล็ก ตัวนำไฟฟ้า และประจุเคลื่อนที่เท่านั้น
4. สนามแม่เหล็กสามารถเป็นชนิดคงที่และแปรผันได้
5. สนามแม่เหล็กวัดโดยอุปกรณ์พิเศษเท่านั้นและไม่สามารถรับรู้ได้ด้วยประสาทสัมผัสของมนุษย์
6. สนามแม่เหล็กเป็นแบบไฟฟ้า เนื่องจากเกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุเท่านั้น และมีผลกับประจุที่เคลื่อนที่เท่านั้น
7. อนุภาคที่มีประจุจะเคลื่อนที่ไปตามวิถีโคจรตั้งฉาก

ขนาดของสนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก ดังนั้น สนามแม่เหล็กจึงมีอยู่สองประเภท: สนามแม่เหล็กแบบไดนามิกและ สนามแม่เหล็กโน้มถ่วง. สนามแม่เหล็กความโน้มถ่วงเกิดขึ้นใกล้กับอนุภาคมูลฐานเท่านั้นและเกิดขึ้นขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้างของอนุภาคเหล่านี้

โมเมนต์แม่เหล็กเกิดขึ้นเมื่อสนามแม่เหล็กกระทำบนโครงสื่อกระแสไฟฟ้า กล่าวอีกนัยหนึ่ง โมเมนต์แม่เหล็กคือเวกเตอร์ที่อยู่บนเส้นที่ตั้งฉากกับเฟรม

สนามแม่เหล็กสามารถแสดงเป็นภาพกราฟิกได้โดยใช้เส้นแรงแม่เหล็ก เส้นเหล่านี้ถูกลากไปในทิศทางที่ทิศทางของแรงสนามสอดคล้องกับทิศทางของเส้นสนามเอง เส้นสนามแม่เหล็กต่อเนื่องและปิดพร้อมกัน

ทิศทางของสนามแม่เหล็กถูกกำหนดโดยใช้เข็มแม่เหล็ก เส้นแรงยังกำหนดขั้วของแม่เหล็ก จุดสิ้นสุดที่มีทางออกของเส้นแรงคือขั้วเหนือ และจุดสิ้นสุดที่มีทางเข้าของเส้นเหล่านี้คือขั้วใต้

สะดวกมากในการประเมินสนามแม่เหล็กด้วยสายตาโดยใช้ตะไบเหล็กธรรมดาและแผ่นกระดาษ
หากเราวางกระดาษแผ่นหนึ่งบนแม่เหล็กถาวร และโรยขี้เลื่อยด้านบน อนุภาคเหล็กจะเรียงตัวกันตามเส้นสนามแม่เหล็ก

ทิศทางของเส้นแรงสำหรับตัวนำนั้นถูกกำหนดโดยผู้มีชื่อเสียงอย่างสะดวก กฎของกิมเล็ตหรือ กฎ มือขวา . ถ้าเราเอาแขนโอบรอบตัวนำเพื่อว่า นิ้วหัวแม่มือมองไปในทิศทางของกระแส (จากลบถึงบวก) จากนั้น 4 นิ้วที่เหลือจะแสดงทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็กให้เราเห็น

และทิศทางของแรงลอเรนซ์ - แรงที่สนามแม่เหล็กกระทำต่ออนุภาคที่มีประจุหรือตัวนำที่มีกระแสตาม กฎมือซ้าย.
ถ้าเราวาง มือซ้ายในสนามแม่เหล็กเพื่อให้ 4 นิ้วมองไปในทิศทางของกระแสในตัวนำและเส้นแรงเข้าสู่ฝ่ามือจากนั้นนิ้วโป้งจะระบุทิศทางของแรงลอเรนซ์ซึ่งเป็นแรงที่กระทำต่อตัวนำที่วางอยู่ในแม่เหล็ก สนาม.

เกี่ยวกับมัน. อย่าลืมถามคำถามใด ๆ ในความคิดเห็น

จนถึงตอนนี้ เราได้พิจารณาสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยตัวนำไฟฟ้าที่มีกระแสไหลผ่าน อย่างไรก็ตามสนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นและ แม่เหล็กถาวรซึ่งไม่มีกระแสไฟฟ้า ในแง่ที่ว่าอนุภาคที่มีประจุไม่เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่กำหนดตามตัวนำ ก่อนการค้นพบ Oersted สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรก็พยายามที่จะอธิบายโดยการมีอยู่ของ ประจุแม่เหล็กในร่างกายเช่นเดียวกับประจุไฟฟ้าสร้างสนามไฟฟ้า ขั้วตรงข้ามของแม่เหล็กถือเป็นความเข้มข้นของประจุแม่เหล็กที่มีสัญญาณต่างกัน อย่างไรก็ตาม ปัญหาแรกคือไม่สามารถแยกเสาเหล่านี้ออก หลังจากตัดแถบแม่เหล็ก แยกขั้วเหนือกับขั้วใต้ไม่ได้- มันกลับกลายเป็นแม่เหล็กสองอัน ซึ่งแต่ละอันมีทั้งขั้วเหนือและขั้วใต้ การค้นหาประจุแม่เหล็ก ("monopoles") ยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้และจนถึงขณะนี้ไม่ประสบความสำเร็จ แอมแปร์ให้คำอธิบายที่เป็นธรรมชาติยิ่งขึ้น เนื่องจากขดลวดที่มีกระแสสร้างสนามคล้ายกับสนามแม่เหล็กแท่ง แอมแปร์จึงแนะนำว่าในสสารหรือในอะตอมจะมี อนุภาคประจุที่ทำให้ วงเวียนหมุนเวียนและสร้างกระแส "อะตอม" แบบวงกลม

แนวคิดนี้สอดคล้องกับแบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ดที่เสนอในภายหลัง ยังเป็นที่ชัดเจนว่าเหตุใดสสารในสภาวะปกติจึงไม่แสดงสมบัติทางแม่เหล็ก เพื่อให้เขตข้อมูลของ "ขดลวด" ต่างๆรวมกันต้องจัดเรียงตามที่แสดงในรูปเพื่อให้เขตข้อมูลของพวกเขาอยู่ในทิศทางเดียวกัน แต่ด้วยกำลัง การเคลื่อนที่ด้วยความร้อนทิศทางของพวกเขาจะถูกสุ่มโดยความเคารพซึ่งกันและกันในทุกทิศทาง และเนื่องจากสนามแม่เหล็กถูกเพิ่มตามกฎเวกเตอร์ สนามทั้งหมดจึงเท่ากับศูนย์ สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับโลหะส่วนใหญ่และสารอื่นๆ การสั่งซื้อกระแสปรมาณูสามารถทำได้ในโลหะบางชนิดเท่านั้นที่เรียกว่าเฟอโรแมกเนต์มันอยู่ในคุณสมบัติแม่เหล็กที่ประจักษ์ชัดมาก โลหะหลายชนิด เช่น ทองแดงและอะลูมิเนียม ไม่แสดงคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่เห็นได้ชัดเจน เช่น ไม่สามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้ ที่สุด ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงเฟอร์โรแม่เหล็ก - เหล็ก มีพื้นที่ค่อนข้างใหญ่เมื่อเทียบกับขนาดของอะตอม (10 -6 -10 -4 ซม.) - โดเมนซึ่งกระแสปรมาณูถูกสั่งอย่างเข้มงวดอยู่แล้ว ภูมิภาคเหล่านี้ตั้งอยู่แบบสุ่มโดยสัมพันธ์กัน - โลหะไม่ได้ถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก โดยการวางมันไว้ในสนามแม่เหล็ก เราสามารถถ่ายโอนโดเมนไปยังสถานะที่ได้รับคำสั่ง - เพื่อดึงดูดโลหะ และโดยการเอาสนามภายนอกออก เราจะคงสภาพแม่เหล็กของมันไว้ ในกระบวนการของการสะกดจิต โดเมนที่มีการวางแนวของกระแสอะตอมตามสนามภายนอกจะเติบโต ในขณะที่ส่วนอื่นๆ จะลดลง เราได้เห็นแล้วว่าขดลวดที่มีกระแสอยู่ในสนามแม่เหล็กนั้นหมุนด้วยแรงของแอมแปร์เพื่อให้สนามแม่เหล็กของมันถูกสร้างตามแนวสนามภายนอก นี่คือตำแหน่งสมดุลของขดลวดซึ่งเขาพยายามจะครอบครอง หลังจากปิดฟิลด์ภายนอกแล้ว การวางแนวของกระแสปรมาณูจะยังคงอยู่ เหล็กบางเกรดยังคงความสามารถในการดึงดูดแม่เหล็กที่เสถียรมาก - สามารถใช้ทำแม่เหล็กถาวรได้ เกรดอื่นๆ สามารถแปลงเป็นแม่เหล็กใหม่ได้ง่าย ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตแม่เหล็กไฟฟ้า หากวางแท่งแม่เหล็กไว้ในโซลินอยด์สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นในนั้นจะเพิ่มขึ้น 10-20,000 เท่า

ดังนั้น, สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นเสมอ ไฟฟ้าช็อต หรือไหลผ่านตัวนำ เมื่อประจุเคลื่อนที่เป็นระยะทางมากกว่าอะตอมหลายเท่า (กระแสดังกล่าวเรียกว่า มหภาค), หรือ กล้องจุลทรรศน์(อะตอม) กระแส

สนามแม่เหล็กโลก.หนึ่งในการสังเกตการณ์สนามแม่เหล็กครั้งแรกและการนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการใช้งานคือการตรวจจับสนามแม่เหล็กของโลก ที่ จีนโบราณเข็มแม่เหล็ก (แท่งแม่เหล็ก) ถูกใช้เพื่อกำหนดทิศทางไปทางทิศเหนือ ซึ่งทำในวงเวียนสมัยใหม่เช่นกัน เห็นได้ชัดว่าในส่วนชั้นในของโลกมีกระแสน้ำบางส่วนซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กขนาดเล็ก (ประมาณ 10 -4 T) หากเราคิดว่าเกี่ยวข้องกับการหมุนของโลก จะมีกระแสเป็นวงกลมอยู่ภายในโลกรอบๆ แกนของมัน และสนามแม่เหล็กที่สอดคล้องกัน (เช่น สนามของขดลวด) ควรอยู่ในโลกตามแกนของการหมุนของมัน เส้นเหนี่ยวนำควรมีลักษณะเหมือนที่แสดงในภาพ

จะเห็นได้ว่าขั้วแม่เหล็กเหนือของโลกตั้งอยู่ใกล้ขั้วทางภูมิศาสตร์ใต้ เส้นเหนี่ยวนำอยู่ใกล้ในอวกาศและใกล้กับพื้นผิวโลกจะวางตามแนวเส้นเมอริเดียนทางภูมิศาสตร์ อยู่ตามทางทิศเหนือที่กำหนดปลายด้านเหนือของเข็มแม่เหล็ก ปรากฏการณ์สำคัญอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็กของโลก จากอวกาศสู่ชั้นบรรยากาศของโลกมา จำนวนมากของอนุภาคมูลฐานบางส่วนมีประจุ สนามแม่เหล็กทำหน้าที่เป็นเครื่องกีดขวางไม่ให้เข้าไปในชั้นบรรยากาศด้านล่างซึ่งอาจเป็นอันตรายได้ เมื่อพิจารณาการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุในสนามแม่เหล็กภายใต้การกระทำของแรงลอเรนซ์ เราเห็นว่าอนุภาคเริ่มเคลื่อนที่ไปตามเส้นเกลียวตามแนวของการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับอนุภาคที่มีประจุใน ชั้นบนบรรยากาศ. เคลื่อนที่ไปตามเส้น "ออกจาก" ไปที่เสาและเข้าสู่บรรยากาศใกล้กับเสาทางภูมิศาสตร์ เมื่อพวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุล จะเกิดการเรืองแสงขึ้น (การปล่อยแสงโดยอะตอม) ซึ่งทำให้เกิดแสงเหนือ พวกมันไม่ถูกสังเกตในละติจูดที่ไม่มีขั้ว

เครื่องมือวัดแทนเจนต์ในการวัดขนาดการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กที่ไม่รู้จัก (เช่น โลก) มีเหตุผลที่จะเสนอวิธีเปรียบเทียบสนามนี้กับสนามแม่เหล็กที่รู้จัก ตัวอย่างเช่น กับฟิลด์ปัจจุบันไปข้างหน้ายาว วิธีสัมผัสให้วิธีการเปรียบเทียบ สมมติว่าเราต้องการวัดองค์ประกอบแนวนอนของสนามแม่เหล็กโลก ณ จุดใดจุดหนึ่ง ให้วางเส้นลวดแนวตั้งยาวไว้ข้างๆ กันเพื่อให้ตรงกลางอยู่ใกล้กับจุดนี้ และความยาวมากกว่าระยะทางไปมาก (รูปที่ มุมมองด้านบน)

หากกระแสไม่ไหลในเส้นลวด เข็มแม่เหล็กที่จุดสังเกตจะถูกสร้างขึ้นตามแนวสนามโลก (ในรูป - ขึ้น ไปทางทิศตะวันออก) เราจะเพิ่มกระแสในเส้นลวด ลูกศรเริ่มเบี่ยงไปทางซ้าย เนื่องจากฟิลด์ปัจจุบัน V T ปรากฏขึ้น กำกับในแนวนอนในรูป ฟิลด์แบบเต็มถูกชี้ไปตามเส้นทแยงมุมของสี่เหลี่ยมผืนผ้าตามกฎของการเพิ่มเวกเตอร์ B และ B T เมื่อกระแสถึงค่าที่แน่นอน ผม 0 มุมที่เกิดจากลูกศรจะกลายเป็น 45 0 . ซึ่งหมายความว่าความเท่าเทียมกัน В З \u003d В Т ได้รับการเติมเต็ม แต่สนาม В Т เป็นที่รู้จักสำหรับเรา โดยการวัด x และฉัน 0 ด้วยแอมมิเตอร์ คุณสามารถคำนวณ V T และดังนั้น V Z วิธีการนี้เรียกว่าแทนเจนต์เนื่องจากตรงตามเงื่อนไข

แหล่งที่มา สนามแม่เหล็กถาวร (PMF)สถานที่ทำงานเป็นแม่เหล็กถาวร แม่เหล็กไฟฟ้า ระบบกระแสสูง กระแสตรง(สายส่งไฟฟ้ากระแสตรง อ่างอิเล็กโทรไลต์ ฯลฯ)

แม่เหล็กถาวรและแม่เหล็กไฟฟ้าถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือวัด, เครื่องซักผ้าแม่เหล็กสำหรับเครน, เครื่องแยกแม่เหล็ก, อุปกรณ์บำบัดน้ำด้วยแม่เหล็ก, เครื่องกำเนิดแมกนีโตไฮโดรไดนามิกส์ (MHD), นิวเคลียสแม่เหล็กเรโซแนนซ์ (NMR) และอิเล็กตรอนพาราแมกเนติกเรโซแนนซ์ (EPR) เช่นเดียวกับในการฝึกกายภาพบำบัด

หลัก พารามิเตอร์ทางกายภาพลักษณะของ PMP คือ ความแรงของสนาม (N) ฟลักซ์แม่เหล็ก (F) และการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก (V) ในระบบ SI หน่วยวัดความแรงของสนามแม่เหล็กคือ กระแสไฟ ต่อเมตร (A/m), สนามแม่เหล็ก - เวเบอร์ (Wb ) ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก (การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก) - เทสลา (Tl ).

การเปลี่ยนแปลงสถานะสุขภาพของผู้ทำงานกับแหล่ง PMF ถูกเปิดเผย บ่อยครั้งที่การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้แสดงออกในรูปแบบของดีสโทเนียจากพืช, โรคหลอดเลือดหัวใจตีบและหลอดเลือดส่วนปลายหรือรวมกัน

ตามมาตรฐานที่ใช้บังคับในประเทศของเรา (“สูงสุด ระดับที่รับได้การสัมผัสกับสนามแม่เหล็กคงที่เมื่อทำงานกับอุปกรณ์แม่เหล็กและวัสดุแม่เหล็ก” หมายเลข 1742-77) ความเข้ม PMF ในที่ทำงานไม่ควรเกิน 8 kA / m (10 mT) ระดับ PMF ที่อนุญาตซึ่งแนะนำโดยคณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยรังสีที่ไม่ใช่ไอออไนซ์ (1991) จะแตกต่างกันไปตามเหตุการณ์ สถานที่สัมผัส และเวลาทำงาน สำหรับมืออาชีพ: 0.2 Tl - เมื่อทำงานเต็มวัน (8 ชั่วโมง); 2 Tl - มีผลระยะสั้นต่อร่างกาย 5 Tl - มีผลกระทบระยะสั้นต่อมือ สำหรับประชากร ระดับของการสัมผัสกับ PMF อย่างต่อเนื่องไม่ควรเกิน 0.01 ต.

แหล่ง RF EMP ใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนใหญ่ อุตสาหกรรมต่างๆ เศรษฐกิจของประเทศ. ใช้เพื่อส่งข้อมูลในระยะไกล (การออกอากาศ การสื่อสารทางวิทยุ โทรทัศน์ เรดาร์ ฯลฯ) ในอุตสาหกรรม การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของช่วงคลื่นวิทยุใช้สำหรับการเหนี่ยวนำและการให้ความร้อนไดอิเล็กตริกของวัสดุ (การชุบแข็ง การหลอม การบัดกรี การเชื่อม การสะสมของโลหะ การให้ความร้อนภายใน ชิ้นส่วนโลหะอุปกรณ์ไฟฟ้าในกระบวนการสูบน้ำ, อบแห้งไม้, พลาสติกให้ความร้อน, ติดกาวพลาสติก, อบชุบด้วยความร้อน ผลิตภัณฑ์อาหารและอื่น ๆ.). EMR ใช้กันอย่างแพร่หลายใน การวิจัยทางวิทยาศาสตร์(เรดิโอสเปกโทรสโก, ดาราศาสตร์วิทยุ) และการแพทย์ (กายภาพบำบัด, ศัลยกรรม, เนื้องอกวิทยา) ในหลายกรณี EMR เกิดขึ้นเป็นปัจจัยที่ไม่ได้ใช้ด้านข้าง เช่น ใกล้กับสายไฟเหนือศีรษะ (OL) สถานีไฟฟ้าย่อยหม้อแปลงไฟฟ้า เครื่องใช้ไฟฟ้า ได้แก่ ของใช้ในบ้าน. แหล่งที่มาหลักของรังสี EMF RF ใน สิ่งแวดล้อมทำหน้าที่เป็นระบบเสาอากาศของสถานีเรดาร์ (RLS) วิทยุและโทรทัศน์และสถานีวิทยุ รวมถึงระบบวิทยุเคลื่อนที่และสายไฟเหนือศีรษะ

ร่างกายมนุษย์และสัตว์มีความไวต่อผลกระทบของ RF EMF

อวัยวะและระบบที่สำคัญ ได้แก่ ส่วนกลาง ระบบประสาท, ตา, อวัยวะสืบพันธุ์ และตามที่ผู้เขียนบางคนกล่าวว่าระบบเม็ดเลือด ผลกระทบทางชีวภาพของการแผ่รังสีเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น (หรือความถี่ของรังสี) โหมดการสร้าง (ต่อเนื่อง พัลส์) และสภาวะของการสัมผัสกับร่างกาย (คงที่ ไม่ต่อเนื่อง โดยทั่วไป เฉพาะที่ ความเข้ม ระยะเวลา) สังเกตได้ว่ากิจกรรมทางชีวภาพลดลงตามความยาวคลื่นที่เพิ่มขึ้น (หรือความถี่ที่ลดลง) ของรังสี แถบที่ใช้งานมากที่สุดคือแถบ centi-, deci- และ meter-wave การบาดเจ็บที่เกิดจาก RF EMR อาจเป็นแบบเฉียบพลันหรือเรื้อรังก็ได้ เฉียบพลันเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของความเข้มของรังสีความร้อนที่มีนัยสำคัญ สิ่งเหล่านี้หายากมาก - ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุหรือการละเมิดกฎความปลอดภัยอย่างร้ายแรงที่เรดาร์ สำหรับ เงื่อนไขระดับมืออาชีพลักษณะเพิ่มเติมคือรอยโรคเรื้อรังซึ่งตรวจพบตามกฎหลังจากทำงานกับแหล่งไมโครเวฟ EMR เป็นเวลาหลายปี

หลัก เอกสารกฎเกณฑ์ที่ควบคุมระดับการสัมผัสกับ RF EMR ที่อนุญาตคือ: GOST 12.1.006 - 84 “SSBT สนามแม่เหล็กไฟฟ้าของความถี่วิทยุ

ระดับที่อนุญาต "และ SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96" รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าคลื่นความถี่วิทยุ" พวกเขาทำให้การเปิดรับพลังงาน (EE) เป็นปกติสำหรับสนามไฟฟ้า (E) และสนามแม่เหล็ก (H) เช่นเดียวกับความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงาน (PEF) สำหรับวันทำงาน (ตารางที่ 5.11)

ตาราง 5.11.

สูงสุดที่อนุญาตระดับ (MPL) ต่อวันทำการสำหรับพนักงาน

ด้วย EMI RF

พารามิเตอร์	แถบความถี่ MHz
ชื่อ	หน่วยวัด	0,003-3	3-30	30-300	300-300000
อีอี	(W/m) 2 *ชม				-
เอ่อ n	(A/m) 2 *ชม		-	-	-
ppe	(μW / cm 2) * h	-	-	-

สำหรับประชากรทั้งหมดภายใต้การสัมผัสอย่างต่อเนื่อง จะมีการกำหนดระดับความแรงสูงสุดดังต่อไปนี้ สนามไฟฟ้า, V/m:

ช่วงความถี่ MHz

0,03-0,30........................................................... 25

0,3-3,0.............................................................. 15

3-30.................................................................. 10

30-300............................................................... 3*

300-300000...................................................... 10

* ยกเว้นสถานีโทรทัศน์ รีโมทคอนโทรลซึ่งมีความแตกต่างกันตาม

ขึ้นอยู่กับความถี่ตั้งแต่ 2.5 ถึง 5 V/m

จำนวนอุปกรณ์ที่ทำงานในช่วงความถี่วิทยุรวมถึงการแสดงวิดีโอของขั้วคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ทุกวันนี้ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล(PC) ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ในสถาบันทางการแพทย์ ที่บ้าน ในมหาวิทยาลัย โรงเรียน และแม้แต่โรงเรียนอนุบาล เมื่อใช้ในการผลิตพีซีอาจส่งผลต่อร่างกายมนุษย์เป็นเวลานาน (ภายในวันทำการ) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับงานด้านเทคโนโลยี ที่ สภาพความเป็นอยู่เวลาใช้งานพีซีโดยทั่วไปไม่สามารถควบคุมได้

สำหรับเทอร์มินัลแสดงผลวิดีโอ PC (VDT) มีการติดตั้งรีโมตคอนโทรล EMI ต่อไปนี้ (SanPiN 2.2.2.542-96 “ข้อกำหนดด้านสุขอนามัยสำหรับเทอร์มินัลแสดงผลวิดีโอ คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคล และการจัดระเบียบงาน”) - ตาราง 5.12.

ตาราง 5.12. ระดับสูงสุดที่อนุญาตของ EMP ที่สร้างโดย VDT