• Hvad er et magnetfelt?
• Oprindelsen af ​​et magnetfelt
• Typer af magnetfelt
• Retning af et magnetfelt
• Jordens magnetfelt

Vi forklarer, hvad et magnetfelt er, hvordan det dannes, og hvad dets egenskaber er. Vi fortæller dig også om Jordens magnetfelt.

Magnetiske felter er dipoler, de har en nordpol og en sydpol.

Hvad er et magnetfelt?

Et magnetfelt er den matematiske repræsentation af den måde, hvorpå magnetiske kræfter er fordelt i plads der omgiver en magnetisk kilde. Denne kilde kan være en magnet, et læs på bevægelse eller en elektrisk strøm (mange belastninger i bevægelse). Når nogen af ​​disse elementer eksisterer, vil der være et magnetfelt omkring det, det vil sige et felt af magnetiske kræfter. Uden for dette felt er der ingen magnetiske effekter.

Et grundlæggende kendetegn ved magnetiske felter er, at de er dipoler: de har en nordpol og en sydpol, som også kaldes en positiv pol og en negativ pol. I modsætning til elektriske felter der kan genereres af elektriske ladninger (såsom en elektron), er der ingen "magnetiske ladninger", der genererer magnetiske felter. Magnetiske felter har altid to poler forbundet med dem. Som en konsekvens er de magnetiske feltlinjer altid lukkede, som i tilfældet med magneten: de forlader nordpolen og ankommer til sydpolen.

Oprindelsen af ​​et magnetfelt

For at et magnetfelt kan eksistere, skal der være en kilde til magnetisk energi (såsom en magnet), en bevægelig ladning eller en elektrisk strøm.Disse elementer er de eneste, der er i stand til at skabe et magnetfelt, og de eneste, der kan blive påvirket af det.

En elektrisk ladning (som en elektron, der bevæger sig i rummet) genererer et magnetfelt omkring den, der vil udøve en kraft på en anden bevægelig ladning. Det samme sker med elektriske strømme.

Tilfældet med magneter er særligt, fordi der ikke er nogen bevægelige ladninger involveret, men disse materialer genererer snarere et magnetfelt på grund af visse mikroskopiske fænomener af en vis kompleksitet.

Som beskrevet af Ampères lov og Maxwells ligninger eksisterer magnetiske felter og elektriske felter ofte sammen i natur. Visse ændringer i tidspunktet for et magnetfelt producerer elektriske felter. Et godt eksempel på sameksistensen af ​​disse to felter er elektromagnetisk stråling, som f.eks lys.

Tilstedeværelsen af ​​magnetiske felter kan kontrolleres ved hjælp af en enhed kendt som et magnetometer.

Typer af magnetfelt

En elektromagnet dannes ved forskydning af ladninger fra en elektrisk strøm.

Magnetiske felter kan klassificeres efter deres skabelseskilde:

• Magnetiske felter, der kommer fra en magnet. Magneter er materialer, der har den særlige karakter, at de har et permanent magnetfelt, skabt af hvad i fysisk er kendt som spin elektroner (kan forstås ved at tænke på det som et spin på dem selv). På den anden side er der metaller der kan "blive" til magneter, når de magnetiseres af et eksternt magnetfelt.
• Magnetiske felter fra strøm. Hver ladning i bevægelse producerer et magnetfelt. Derfor producerer en elektrisk strøm også et magnetfelt. For eksempel: elektromagneter (som den i figuren ovenfor) er enheder, hvori ved hjælp af en batteri strøm cirkuleres gennem en ledning viklet på metal. Denne strøm genererer et magnetfelt omkring det, der magnetiserer metallet og genererer et andet magnetfelt. Således bruges elektromagneter til at generere variable magnetfelter, da magnetfeltet ændres ved at ændre strømmen.

Retning af et magnetfelt

De magnetiske feltlinjer fortæller os dens retning.

Detadresse af et magnetfelt kan beskrives ved hjælp af linjer eller vektor, med ansvar for at pege på den retning, som de magnetiske kræfter peger mod. På figuren ovenfor kan du tydeligt se linjerne i det magnetiske felt, som magneten genererer, og som angiver retningen af ​​den kraft, som magneten interagerer med metalpartiklerne med.

Det faktum, at magnetfeltet har en retning, betyder, at det er en vektor. Nogen kraft er en vektorstørrelse, det vil sige, den repræsenterer en størrelse, der har en retning og en fornemmelse, såsom hastighed. Da magnetfeltet er proportionalt med den magnetiske kraft, så er det også en vektorstørrelse. Faktisk er det interessant at bemærke, at den magnetiske kraft, der føles af en bevægende partikel nedsænket i et magnetfelt, altid er vinkelret på retningen af ​​dette felt og dets egen hastighed.

Jordens magnetfelt

Jordens magnetfelt afbøjer stråling fra Solen.

Vores planet har et naturligt magnetfelt, også kaldet et geomagnetisk felt. I centrum af jorden der er støbejern (til de høje temperaturer). På grund af jordens rotation er denne metalliske væske i konstant bevægelse og danner en elektrisk strøm (når metallet bevæger sig, bevæger elektronerne, der udgør det). Denne strøm er det, der producerer Jordens magnetfelt, der er så intenst, at det undslipper fra Jordens overflade.

Jordens magnetfelt spiller en meget vigtig rolle, da det afleder meget farlig stråling for levende væsener fra Sol. Uden Jordens magnetfelt vil atmosfære det ville blive ødelagt af kosmiske stråler. De kompasser, vi bruger til navigation, interagerer med dette felt: dens magnetiserede nål er altid rettet ind efter Jordens magnetfelt, hvilket indikerer nord. Desuden bruger mange trækdyr planetens magnetfelt til altid at orientere sig og bevæge sig i de samme retninger i bestemte perioder af året.