Yerning magnit maydoni nima uchun kerakligini ushbu maqoladan bilib olasiz.

Yer magnit maydonining qiymati qanday?

Bu, birinchi navbatda, sun'iy yo'ldoshlarni va sayyora aholisini kosmosdan zarralar ta'siridan himoya qiladi. Bularga quyosh shamolining zaryadlangan, ionlashgan zarralari kiradi. Ular bizning atmosferamizga kirganda, magnit maydon ularning traektoriyasini o'zgartiradi va ularni maydon chizig'i bo'ylab yo'naltiradi.

Bundan tashqari, biz magnit maydonimiz tufayli yangi texnologiyalar davriga kirdik. Turli xil xotira saqlash qurilmalari (disklar, kartalar) yordamida ishlaydigan barcha zamonaviy, ilg'or qurilmalar to'g'ridan-to'g'ri magnit maydonga bog'liq. Uning keskinligi va barqarorligi mutlaqo barcha axborot va kompyuter tizimlariga bevosita ta'sir qiladi, chunki ularning to'g'ri ishlashi uchun zarur bo'lgan barcha ma'lumotlar magnit muhitda joylashgan.

Shuning uchun biz ishonch bilan aytishimiz mumkinki, zamonaviy tsivilizatsiyaning gullab-yashnashi, uning texnologiyalarining "yashovchanligi" sayyoramiz magnit maydonining holatiga chambarchas bog'liq.

Yerning magnit maydoni nima?

Yerning magnit maydoni magnit kuchlar harakat qiladigan sayyora atrofidagi maydon.

Uning kelib chiqishiga kelsak, bu masala hali oxirigacha hal qilinmagan. Ammo ko'pchilik tadqiqotchilar bizning sayyoramiz o'zining magnit maydoni yadrosiga qarzdor ekanligiga ishonishga moyil. U ichki qattiq va tashqi suyuq qismdan iborat. Yerning aylanishi suyuqlik yadrosida doimiy oqimlarga yordam beradi. Va bu ularning atrofida magnit maydonning paydo bo'lishiga olib keladi.

Quyosh tizimidagi sayyoralarning aksariyati u yoki bu darajada magnit maydonga ega. Agar siz ularni magnit dipol momentini kamaytirish tartibida joylashtirsangiz, siz quyidagi rasmni olasiz: Yupiter, Saturn, Yer, Merkuriy va Mars. Uning paydo bo'lishining asosiy sababi - suyuq yadro mavjudligi.

Yer magnit maydonining tuzilishi va xususiyatlari

Yer yuzasidan kichik masofada, taxminan uchta radiusda magnit maydon chiziqlari dipolga o'xshash joylashuvga ega. Bu hudud deyiladi plazmasfera Yer.

Er yuzasidan uzoqlashganda, quyosh shamolining ta'siri kuchayadi: Quyosh tomonidan geomagnit maydon siqiladi va qarama-qarshi tomondan, u uzun "dum" ga cho'ziladi.

Plazmosfera

Ionosferadagi oqimlar Yer yuzasidagi magnit maydonga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Bu taxminan 100 km va undan yuqori balandliklardan cho'zilgan atmosferaning yuqori qismidir. Ko'p miqdordagi ionlarni o'z ichiga oladi. Plazma Yerning magnit maydoni tomonidan ushlab turiladi, lekin uning holati Yer magnit maydonining quyosh shamoli bilan o'zaro ta'siri bilan belgilanadi, bu Yerdagi magnit bo'ronlari va quyosh chaqnashlari o'rtasidagi bog'liqlikni tushuntiradi.

Maydon parametrlari

Magnit maydon kuchi vertikal yo'nalishga ega bo'lgan Yerdagi nuqtalar magnit qutblar deb ataladi. Yerda ikkita shunday nuqta bor: shimoliy magnit qutb va janubiy magnit qutb.

Magnit qutblardan o'tuvchi to'g'ri chiziq Yerning magnit o'qi deyiladi. Magnit o'qga perpendikulyar bo'lgan tekislikdagi katta doira magnit ekvator deb ataladi. Magnit ekvator nuqtalaridagi magnit maydon vektori taxminan gorizontal yo'nalishga ega.

Yer magnit maydoni Yer magnitosferasidagi gidromagnit to?lqinlarning qo?zg?alishi natijasida geomagnit pulsatsiyalar deb ataladigan buzilishlar bilan tavsiflanadi; Dalgalanmalarning chastota diapazoni milligertsdan bir kilogertsgacha cho'ziladi.

Magnit meridian

Magnit meridianlar - Yerning magnit maydon chiziqlarining uning yuzasiga proyeksiyalari; Yerning shimoliy va janubiy magnit qutblarida yaqinlashuvchi murakkab egri chiziqlar.

Yer magnit maydonining tabiati haqidagi farazlar

Yaqinda Yer magnit maydonining paydo bo'lishini suyuq metall yadrosidagi oqimlar oqimi bilan bog'laydigan gipoteza ishlab chiqildi. Taxminlarga ko'ra, "magnit dinamo" mexanizmi ishlaydigan zona 0,25-0,3 Yer radiusi masofasida joylashgan. Xuddi shunday maydon hosil qilish mexanizmi boshqa sayyoralarda, xususan, Yupiter va Saturn yadrolarida (ba'zi taxminlarga ko'ra, suyuq metall vodoroddan iborat) sodir bo'lishi mumkin.

Yer magnit maydonidagi o'zgarishlar

Bu 1990-yillarning o'rtalariga kelib 45 ° ga yetgan qutblarning ochilish burchagining (shimol va janubdagi magnitosferadagi qutbli bo'shliqlar) hozirgi ortishi bilan tasdiqlanadi. Quyosh shamoli, sayyoralararo fazo va kosmik nurlarning radiatsiyaviy materiallari kengaygan bo'shliqlarga shoshildi, buning natijasida qutb mintaqalariga ko'proq materiya va energiya kiradi, bu esa qutb qopqoqlarining qo'shimcha isishiga olib kelishi mumkin.

Geomagnit koordinatalar (McIlwain koordinatalari)

Kosmik nurlar fizikasi olim Karl Makilveyn nomi bilan atalgan geomagnit maydonda o'ziga xos koordinatalardan keng foydalanadi. Karl Makilveyn), ulardan foydalanishni birinchi bo'lib kim taklif qilgan, chunki ular magnit maydondagi zarralar harakatining o'zgarmasligiga asoslangan. Dipol maydonidagi nuqta ikkita koordinata (L, B) bilan tavsiflanadi, bu erda L magnit qobiq deb ataladigan narsa yoki McIlwain parametridir. L-qobiq, L-qiymati, McIlwain L-parametri ), B - magnit maydon induksiyasi (odatda G da). Magnit qobiqning parametri odatda geomagnit ekvator tekisligidagi haqiqiy magnit qobiqning Yer markazidan o'rtacha masofasining Yer radiusiga nisbatiga teng bo'lgan L qiymati sifatida qabul qilinadi. .

Tadqiqotlar tarixi

Magnitlangan jismlarning ma'lum bir yo'nalishda joylashish qobiliyati bir necha ming yil oldin xitoylarga ma'lum bo'lgan.

1544 yilda nemis olimi Georg Xartman magnit moyillikni kashf etdi. Magnit moyillik - bu Yer magnit maydoni ta'sirida igna gorizontal tekislikdan pastga yoki yuqoriga og'ish burchagi. Magnit ekvatorning shimolidagi yarim sharda (geografik ekvatorga to'g'ri kelmaydi) o'qning shimoliy uchi pastga, janubda - aksincha. Magnit ekvatorning o'zida magnit maydon chiziqlari Yer yuzasiga parallel.

Magnitlangan jismlarning bunday xatti-harakatiga sabab bo'lgan Yer magnit maydonining mavjudligi haqidagi birinchi taxmin ingliz shifokori va tabiat faylasufi Uilyam Gilbert tomonidan qilingan. Uilyam Gilbert) 1600 yilda o'zining "Magnitda" ("De Magnete") kitobida magnit ruda to'pi va kichik temir o'q bilan tajribani tasvirlab bergan. Gilbert Yer katta magnit degan xulosaga keldi. Ingliz astronomi Genri Gellibrandning kuzatishlari Genri Gellibrand) geomagnit maydon doimiy emas, sekin o'zgarishini ko'rsatdi.

Magnit ignaning shimoliy-janubiy yo'nalishidan og'ish burchagi magnit og'ish deb ataladi. Kristofer Kolumb magnit og'ish doimiy bo'lib qolmasligini, balki geografik koordinatalarning o'zgarishi bilan o'zgarishini aniqladi. Kolumbning kashfiyoti Yerning magnit maydonini yangi o'rganishga turtki berdi: bu haqda ma'lumot dengizchilarga kerak edi. 1759 yilda rus olimi M.V.Lomonosov o'zining "Dengiz yo'lining katta aniqligi to'g'risida" ma'ruzasida kompas ko'rsatkichlarining aniqligini oshirish uchun qimmatli maslahatlar berdi. Yer magnitlanishini o‘rganish uchun M.V.Lomonosov doimiy punktlar (rasadxonalar) tarmog‘ini tashkil etishni tavsiya qildi, unda tizimli magnit kuzatishlar o‘tkaziladi; Bunday kuzatishlar dengizda keng miqyosda o'tkazilishi kerak. Lomonosovning magnit rasadxonalarini tashkil etish g'oyasi Rossiyada faqat 60 yil o'tgach amalga oshirildi.

1831 yilda ingliz qutb tadqiqotchisi Jon Ross Kanada arxipelagidagi magnit qutbni - magnit igna vertikal holatni egallagan hududni, ya'ni egilish 90° ni topdi. 1841 yilda Jeyms Ross (Jon Rossning jiyani) Antarktidada joylashgan Yerning boshqa magnit qutbiga etib bordi.

Karl Gauss (nemis) Karl Fridrix Gaus) Yer magnit maydonining kelib chiqishi haqidagi nazariyani ilgari surdi va 1839 yilda uning asosiy qismi Yerdan chiqishini isbotladi va uning qiymatlaridagi kichik, qisqa og'ishlarning sababini tashqi muhitdan izlash kerak.

Shuningdek qarang

• Intermagnet ( Ingliz)

Eslatmalar

Adabiyot

• Sivuxin D.V. Umumiy fizika kursi. - Ed. 4-chi, stereotipik. - M.: Fizmatlit; MIPT nashriyoti, 2004. - T. III. Elektr. - 656 s. - ISBN 5-9221-0227-3; ISBN 5-89155-086-5.
• Koshkin N.I., Shirkevich M.G. Boshlang'ich fizika bo'yicha qo'llanma. - M.: Fan, 1976 yil.
• N. V. Koronovskiy Yer geologik o'tmishining magnit maydoni. Soros Educational Journal, N5, 1996, p. 56-63

Havolalar

1600 yildan 1995 yilgacha bo'lgan davr uchun Yer magnit qutblarining siljishi xaritalari

Mavzu bo'yicha boshqa ma'lumotlar

• Yerning geologik tarixida magnit maydonning o'zgarishi
• Magnit maydonning o'zgarishining iqlimga va Yerdagi hayot evolyutsiyasiga ta'siri

Wikimedia fondi. 2010 yil.

Boshqa lug'atlarda "Yerning magnit maydoni" nima ekanligini ko'ring:

Masofalargami? 3R= (R= Yerning radiusi) maydon kuchiga ega bo‘lgan bir xil magnitlangan sharning maydoniga taxminan mos keladi? Yerning magnit qutblarida 55 7 A/m (0,70 Oe) va magnit ekvatorida 33,4 A/m (0,42 Oe). 3R masofada magnit maydon ... ... Katta ensiklopedik lug'at

Yer magnetizmining kuchi topilgan yer shari atrofidagi fazo. Yerning magnit maydoni uning kuch vektori, magnit moyilligi va magnit og'ishi bilan tavsiflanadi. Edvart. Tushuntirish dengiz lug'ati, 2010 ... Dengiz lug'ati

class="1-qism">

Tafsilotlar:

Yer sayyorasi

© Vladimir Kalanov,
veb-sayt"Bilim - bu kuch".

Yerning magnit maydoni

Bular faqat boshlang'ich bosqichida bevosita kuzatish va tadqiqot olib bo'lmaydigan jarayonlardir. Ammo bu jarayonlar er yuzida o'zini namoyon qilganda, ular aytganidek, to'liq kuch bilan ochilganda, ular o'zlarini harakat zonasida topadigan har bir kishi uchun ko'rinadigan va juda sezilarli bo'ladi.

Ammo Yerda ko‘rinmas jarayonlar ham borki, ularni odamlar deyarli sezmaydi. Birinchidan, bu erdagi magnitlanish. Magnitlanish hodisasi odamlarga juda uzoq vaqtdan beri ma'lum. Magnitizm o'z nomini Kichik Osiyodagi Magnetiya shahridan oldi, u erda magnit temir rudasi - "temirni tortuvchi tosh" konlari topilgan. Magnitning xususiyatlarining birinchi yozma dalillarini, xususan, Titus Lukretsiy Karning miloddan avvalgi I asrda yozilgan "Narsalar tabiati haqida" she'rida topamiz. Lucretius magnitlanishni "magnit tosh" dan oqib chiqadigan "magnit oqimlari" bilan izohladi.

Odamlar uzoq vaqtdan beri magnitlarning xususiyatlaridan foydalanishni topdilar. Bunday birinchi ilovalardan biri oddiy navigatsiya qurilmasi sifatida kompas edi. Kompas miloddan avvalgi ming yil avval Xitoyda ixtiro qilingan. Evropada kompas 12-asrdan beri ma'lum. Bugungi kunda ko'plab sohalarni magnit va elektromagnitlardan foydalanmasdan tasavvur qilish mutlaqo mumkin emas.

Yerning magnit maydoni aniqlangan Yerga yaqin fazo hududi magnitosfera deb ataladi. Magnitizm tabiatning keng qamrovli, global mulkidir. Er va quyosh magnitlanishining to'liq nazariyasini yaratish hali ham kelajak masalasidir. Ammo ilm-fan allaqachon ko'p narsalarni aniqlagan va magnitlanish kabi murakkab hodisaning ba'zi jihatlari uchun ishonchli tushuntirishlar beradi. Xususan, ko'plab olimlar va oddiy fuqarolar Yer magnit maydonining asta-sekin zaiflashishi kabi hodisaning mumkin bo'lgan oqibatlaridan xavotirda.

Haqiqatan ham, Yer magnit maydonining kuchini birinchi marta o'lchagan Karl Gauss davridan beri, ya'ni. 170 yildan ortiq vaqt davomida Yerning magnit maydoni doimiy ravishda zaiflashmoqda. Ammo magnit maydon Yerni va undagi barcha hayotni quyosh shamoli deb ataladigan vayron qiluvchi radiatsiya ta'siridan qoplaydigan qalqonning bir turi, ya'ni. Quyosh tomonidan chiqarilgan elektronlar, protonlar va boshqa zarralar. Yer magnitosferasi koinotdan qutblar tomon uchayotgan bu va boshqa zarralar oqimini buzib, ularni dastlabki energiyasidan mahrum qiladi. Yerning qutblarida bu kosmik zarralarning oqimlari atmosferaning yuqori qatlamlarida qolib, auroralarning ajoyib go'zal hodisalariga aylanadi.

Agar quyosh shamoli bo'lmaganida, 1-rasmdagi kabi Yerning magnit maydoni sayyoraga nisbatan simmetrik bo'lar edi.2-rasmda quyosh shamoli ta'sirida deformatsiyalangan Yerning haqiqiy magnitosferasi ko'rsatilgan. Uchinchi rasmda magnit va geografik qutblar o'rtasidagi tafovut ko'rsatilgan.

Agar magnit maydon bo'lmasa

Ammo magnit maydon bo'lmasa yoki u juda zaif bo'lib qolsa, unda Yerdagi barcha hayot quyosh va kosmik nurlanishning bevosita ta'siri ostida bo'ladi. Va bu, taxmin qilish mumkinki, tirik organizmlarning radiatsiyaviy shikastlanishiga olib keladi, bu ularning noma'lum yo'nalishdagi mutatsiyasiga yoki o'limiga olib keladi. Yaxshiyamki, bunday istiqbol dargumon. Paleomagnitologlar, ya'ni. Qadimgi magnit maydonlarini o'rganuvchilar Yerning magnit maydoni doimo turli davrlarda tebranishlarni boshdan kechirishini oqilona aniqlik bilan aniqlashga muvaffaq bo'ldi. Barcha tebranish egri chiziqlari qo'shilgach, hosil bo'lgan egri chiziq 8 ming yillik davrga ega bo'lgan sinusoidga yaqin shakllangan. Ushbu egri chiziqning bizning davrimizga to'g'ri keladigan segmenti (2000-yillarning boshi) ushbu egri chiziqning pasayib borayotgan tarmog'ida. Va bu pasayish taxminan ikki ming yil davom etadi. Shundan so'ng magnit maydon yana kuchaya boshlaydi. Maydonning bunday mustahkamlanishi to'rt ming yil davom etadi, keyin yana pasayish sodir bo'ladi. Avvalgi maksimal eramizning boshida sodir bo'lgan. Yig'ish sinusoidining amplitudasi maydon kuchining o'rtacha qiymatining yarmidan kam bo'lishi muhim, ya'ni. bu tebranishlar Yer magnit maydonining kuchini nolga tushira olmaydi.

Bu erda, bizning veb-saytimizda, qisqalik shartlari tufayli, biz bunday optimistik xulosalarga olib kelgan tadqiqot metodologiyasini batafsil ko'rib chiqa olmaymiz. Olimlar magnit maydon tebranishlarining sabablari haqida turli fikrlarni bildirdilar, ammo bu muammo bo'yicha aniq bir nazariya yo'q. Qo'shimcha qilaylik, fan inversiya kabi hodisaning mavjudligini isbotladi, ya'ni. joylarda Yer magnit qutblarining davriy almashinishi: shimoliy qutb janubga, janubga - shimolga o'tadi. Bunday harakatlar 5 dan 10 ming yilgacha davom etadi. Sayyoramiz tarixida qutblarning bunday "sakrashlari" yuzlab marta sodir bo'lgan. Oxirgi bunday harakat 700 ming yil oldin sodir bo'lgan. Ushbu hodisaning o'ziga xos davriyligi yoki muntazamligi aniqlanmagan. Ushbu qutb burilishlarining sabablari Yer yadrosining suyuq qismining kosmos bilan murakkab o'zaro ta'sirida yashiringan. Paleomagnitologlar Yerda magnit qutblarning geografik qutblardan uzoq masofalarga siljishi ham sodir bo'lganligini aniqladilar, ammo bu qutblarning avvalgi joyiga qaytishi bilan yakunlandi.

Qutblarning burilishlari paytida Yerning magnit maydoni yo'qoladi va sayyora bir muncha vaqt ko'rinmas himoya zirhlarisiz qoladi, degan takliflar mavjud. Ammo bu taxminlar ishonchli ilmiy asos topmaydi va taxminlardan boshqa narsa bo'lib qolmaydi.

Ba'zi olimlar, odatda, Yer magnitosferasidagi keskin o'zgarishlar xavfli emas deb hisoblashadi, chunki ularning fikriga ko'ra, barcha tirik mavjudotlar uchun kosmik nurlanishdan asosiy himoya magnit maydon emas, balki atmosferadir. Bu fikrni, xususan, evolyutsion biolog professor B.M. Mednikov. Boshqacha qilib aytganda, magnit maydonning Yerdagi hayot jarayonlari bilan o'zaro ta'siri muammosi hali ham to'liq aniq emas va bu erda tadqiqotchilar uchun hali etarli ish mavjud.

Magnit maydonning tirik organizmlarga ta'siri

Magnit maydonlar tirik organizmlarga salbiy ta'sir ko'rsatishi qadimdan ma'lum. Hayvonlar ustida olib borilgan tajribalar shuni ko'rsatdiki, tashqi magnit maydon ularning rivojlanishini kechiktiradi, hujayralar o'sishini sekinlashtiradi va qon tarkibini o'zgartiradi. Magnit bo'ronlar deb ataladigan davrda, ya'ni. Magnit maydon kuchining keskin o'zgarishi bilan ob-havoga bog'liq bo'lgan kasal odamlarning sog'lig'i yomonlashadi.

Magnit maydon kuchi oerstedlarda (E) o'lchanadi. Bu birlik elektr va magnit hodisalari o'rtasidagi bog'liqlikni kashf etgan daniyalik fizik Xans Oersted (1777-1851) sharafiga nomlangan.

Odamlar ishda va uyda magnit maydonlarga ta'sir qilishlari mumkinligi sababli, magnit maydon kuchining ruxsat etilgan darajalari ishlab chiqilgan. Turli hisob-kitoblarga ko'ra, 300-700 oersted kuchga ega bo'lgan magnit maydon odamlar uchun xavfsiz hisoblanadi. Aniqroq aytganda, ishlab chiqarishda va kundalik hayotda odamga magnit emas, balki elektromagnit maydonlar ta'sir qiladi. Gap shundaki, har qanday elektr yoki radio qurilmaning ishlashi paytida magnit va elektr maydonlari faqat elektromagnit maydon deb ataladigan yagona bir butun sifatida paydo bo'lishi mumkin. Bu magnit va elektr hodisalarining umumiy tabiati bilan izohlanadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, magnit maydonning inson tanasiga ta'siri jarayonining jismoniy tomoni hali to'liq aniq emas. Magnit maydon o'simliklarga ham ta'sir qiladi. Ba'zi tajribalar natijalariga ko'ra, urug'larning unib chiqishi va o'sishi ular dastlab Yerning magnit maydoniga nisbatan qanday yo'naltirilganligiga bog'liq ekan. Tashqi magnit maydonni o'zgartirish o'simlik rivojlanishini tezlashtirishi yoki inhibe qilishi mumkin. Ehtimol, bu hodisa qandaydir tarzda qishloq xo'jaligi amaliyotida qo'llaniladi.

Shunday qilib, bizning atrofimizda tabiatning o'zi tomonidan yaratilgan va texnogen manbalar tomonidan yaratilgan magnit maydonlar - o'zgaruvchan tok generatorlari va transformatorlaridan mikroto'lqinli pechlar va mobil telefonlargacha.

Yer magnit maydonining kuchi

Yer magnit maydonining kuchi qanday? U hamma joyda bir xil emas va 0,24 Oe (Braziliyada) dan 0,68 Oe (Antarktida) gacha o'zgarib turadi. O'rtacha geomagnit maydon kuchi 0,5 oersted ekanligiga ishoniladi. Ferromagnit materiallarning (temir rudalari) katta konlari paydo bo'lgan joylarda magnit anomaliyalar paydo bo'ladi. Kursk magnit anomaliyasi Rossiyada keng ma'lum bo'lib, u erda maydon kuchi 2 Oe.Taqqoslash uchun: Merkuriyning magnit maydonining kuchi 1/500 Oe, Oy - 10 -5 Oe, yulduzlararo muhit esa undan ham kamroq - 10. -8 Oe. Ammo quyosh dog'larining magnit maydonining kuchi juda katta va 10 3 Oe ga teng. Oq mitti yulduzlar yanada kuchliroq maydonlarga ega - 10 7 Oe gacha. Koinotda qayd etilgan eng kuchli magnit maydonlar neytron yulduzlar va pulsarlar tomonidan yaratilgan. Ushbu kosmik jismlarning magnit maydonining kuchi 10 12 oerstedga etadi! Laboratoriya sharoitida magnit zichlikka yuz minglab marta zaifroq va hatto soniyaning fraktsiyalarida o'lchanadigan vaqtga erishish mumkin. Mutaxassislarning ta'kidlashicha, agar laboratoriya sharoitida neytron yulduzlarga ta'sir qiladigan magnit maydonlarni olish mumkin bo'lsa, unda bunday tasavvur qilib bo'lmaydigan maydonlarga duchor bo'lgan ob'ektlar bilan ajoyib o'zgarishlar sodir bo'ladi. Masalan, normal sharoitda zichligi 7,87 g/sm? bo'lgan temir bunday maydonlar ta'sirida 2700 g/sm? zichlikdagi moddaga aylanadi. Bunday moddaning qirrasi 10 sm bo'lgan kubning og'irligi 2,7 tonna bo'ladi va uni ko'chirish uchun kuchli kran kerak bo'ladi.

LIPETSK DAVLAT PEDAGOGIKA INSTITUTI

NAZARIY VA UMUMIY FIZIKA KAFEDRASI

Fizika fanidan kurs ishi.

YERNING MAGNITI MAYDONINING GORIZONTAL KOMPONENTINI ANIQLASH.

FPO-3 guruhi talabasi tomonidan bajarilgan

Kazantsev N.N.

Tinch okeani fizikasi kafedrasi bosh dotsenti

Grizov Yu.V.

LIPETSK

2. Magnit maydon.

Magnit maydon materiyaning maxsus shakli bo'lib, u orqali harakatlanuvchi elektr zaryadlangan zarralar o'rtasida o'zaro ta'sir sodir bo'ladi.

Magnit maydonning asosiy xususiyatlari:

Magnit maydon elektr toki (harakatlanuvchi zaryadlar) tomonidan hosil bo'ladi.

Magnit maydon elektr tokiga (harakatlanuvchi zaryadlarga) ta'siri bilan aniqlanadi.

Magnit maydonni 1820 yilda daniyalik fizigi H.C. Oersted.

Magnit maydon yo'nalishli va vektor miqdori bilan tavsiflanishi kerak. Bu miqdor odatda harf bilan belgilanadi IN . Bu elektr maydon kuchiga o'xshash mantiqiy bo'lar edi E nomi IN magnit maydon kuchi. Biroq, tarixiy sabablarga ko'ra, magnit maydonning asosiy kuch xarakteristikasi chaqirildi magnit induksiya . "Magnit maydon kuchi" nomi yordamchi xususiyatga ega bo'ldi D elektr maydoni.

Magnit maydon, elektrdan farqli o'laroq, tinch holatda zaryadga ta'sir qilmaydi. Quvvat faqat zaryad harakat qilganda paydo bo'ladi.

Shunday qilib, harakatlanuvchi zaryadlar (oqimlar) ularni o'rab turgan fazoning xususiyatlarini o'zgartiradi - ular unda magnit maydon hosil qiladi. Bu kuchlar (oqimlar) unda harakat qilishida o'zini namoyon qiladi.

Tajriba beradi. Magnit uchun ham, elektr uchun ham nima to'g'ri keladi? superpozitsiya printsipi:

maydonIN , bir nechta harakatlanuvchi zaryadlar (oqimlar) tomonidan hosil qilingan, maydonlarning vektor yig'indisiga tengB I , har bir to'lov (joriy) tomonidan alohida ishlab chiqariladi:

II. Yer magnit maydonining umumiy xarakteristikalari.

Umuman olganda, Yer ulkan sferik magnitdir. Insoniyat Yerning magnit maydonidan ancha oldin foydalana boshlagan. XII-XIII asrlarning boshlarida allaqachon. Navigatsiyada kompas keng tarqalmoqda. Biroq, o'sha kunlarda kompas ignasi Shimoliy Yulduz va uning magnitlanishi bilan yo'naltirilgan deb ishonilgan. Yer magnit maydonining mavjudligi haqidagi faraz birinchi marta 1600 yilda ingliz tabiatshunosi Gilbert tomonidan bildirilgan.

Yerni o'rab turgan fazoning istalgan nuqtasida va uning yuzasida magnit kuchlarning ta'siri aniqlanadi. Boshqacha aytganda, Yerni o'rab turgan fazoda magnit maydon hosil bo'ladi, uning maydon chiziqlari 1-rasmda ko'rsatilgan.

Yerning magnit va geografik qutblari bir-biriga mos kelmaydi. Shimoliy magnit qutb N janubiy yarim sharda, Antarktida qirg'oqlari va janubiy magnit qutb yaqinida joylashgan. S Shimoliy yarim sharda, Viktoriya orolining (Kanada) shimoliy qirg'og'i yaqinida joylashgan. Ikkala qutb ham magnit maydonini hosil qiluvchi jarayonlarning o'zgaruvchanligi tufayli yiliga taxminan 5 tezlikda yer yuzasida doimiy ravishda harakatlanadi (drift). Bundan tashqari, magnit maydonning o'qi Yerning markazidan o'tmaydi, lekin undan 430 km ortda qoladi. Yerning magnit maydoni simmetrik emas. Magnit maydonning o'qi sayyoraning aylanish o'qiga atigi 11,5 daraja burchak ostida o'tishi sababli biz kompasdan foydalanishimiz mumkin.

Yer magnit maydonining asosiy qismi, zamonaviy qarashlarga ko'ra, erlararo kelib chiqishi hisoblanadi. Yerning magnit maydoni uning yadrosi tomonidan yaratilgan. Yerning tashqi yadrosi suyuq va metalldir. Metall oqim o'tkazuvchi moddadir va agar suyuq yadroda doimiy oqimlar bo'lsa, unda mos keladigan elektr toki magnit maydon hosil qiladi. Yerning aylanishi tufayli yadroda bunday oqimlar mavjud, chunki Yer, ba'zi bir taxminlarga ko'ra, magnit dipoldir, ya'ni. ikki qutbli magnitning bir turi: janub va shimol.

Magnit maydonning kichik bir qismi (taxminan 1%) erdan tashqarida kelib chiqadi. Ushbu qismning paydo bo'lishi ionosfera va Yer yuzasining o'tkazuvchi qatlamlarida oqadigan elektr toklari bilan bog'liq. Yer magnit maydonining bu qismi vaqt o'tishi bilan bir oz o'zgarishlarga duchor bo'ladi, bu dunyoviy o'zgaruvchanlik deb ataladi. Dunyoviy o'zgaruvchanlikda elektr toklarining mavjudligi sabablari noma'lum.

Er kosmosda yolg'iz bo'lishi mumkin bo'lgan ideal va faraziy taxminda sayyoraning magnit maydon chiziqlari maktab fizikasi darsligidagi oddiy magnitning maydon chiziqlari bilan bir xil tarzda joylashgan edi, ya'ni. janubiy qutbdan shimolga cho'zilgan nosimmetrik yoylar shaklida. Chiziq zichligi (magnit maydon kuchi) sayyoradan masofa bilan kamayadi. Aslida, Yerning magnit maydoni Quyoshning magnit maydonlari, sayyoralar va Quyosh tomonidan ko'p miqdorda chiqariladigan zaryadlangan zarrachalar oqimlari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Agar Quyoshning o'zi va ayniqsa sayyoralarning ta'sirini ularning masofasi tufayli e'tiborsiz qoldirish mumkin bo'lsa, unda zarracha oqimlari bilan buni amalga oshirish mumkin emas, aks holda quyosh shamoli. Quyosh shamoli - bu quyosh atmosferasi tomonidan chiqariladigan, taxminan 500 km / s tezlikda zarrachalar oqimi. Quyosh chaqnash daqiqalarida, shuningdek, Quyoshda katta quyosh dog'lari guruhining paydo bo'lishi davrida Yer atmosferasini bombardimon qiluvchi erkin elektronlar soni keskin ortadi. Bu Yerning ionosferasida oqayotgan oqimlarning buzilishiga olib keladi va buning natijasida Yer magnit maydonining o'zgarishi sodir bo'ladi. Magnit bo'ronlar paydo bo'ladi. Bunday oqimlar kuchli magnit maydon hosil qiladi, u Yer maydoni bilan o'zaro ta'sir qiladi va uni sezilarli darajada deformatsiya qiladi. O'zining magnit maydoni tufayli Yer tutilgan quyosh shamoli zarralarini radiatsiya kamarlarida ushlab turadi va ularning Yer atmosferasiga o'tishiga to'sqinlik qiladi, er yuzasiga kamroq. Quyosh shamoli zarralari barcha tirik mavjudotlar uchun juda zararli bo'lar edi. Ko'rsatilgan maydonlar o'zaro ta'sirlashganda chegara hosil bo'lib, uning bir tomonida quyosh shamoli zarralarining buzilgan (tashqi ta'sirlar tufayli o'zgarishi mumkin bo'lgan) magnit maydoni, ikkinchi tomonida esa Yerning buzilgan maydoni mavjud. Bu chegarani Yerga yaqin fazoning chegarasi, magnitosfera va atmosferaning chegarasi deb hisoblash kerak. Ushbu chegaradan tashqarida tashqi magnit maydonlarning ta'siri ustunlik qiladi. Quyosh yo'nalishi bo'yicha Yer magnitosferasi quyosh shamoli ta'sirida tekislanadi va sayyoraning atigi 10 radiusiga cho'ziladi. Qarama-qarshi yo'nalishda 1000 Yer radiusiga qadar cho'zilish mavjud.

Yer magnit maydonining asosiy qismi Yer yuzasining turli sohalarida anomaliyalarni namoyon qiladi. Bu anomaliyalar, aftidan, er qobig'ida ferromagnit massalarning mavjudligi yoki jinslarning magnit xususiyatlarining farqlari bilan bog'liq bo'lishi kerak. Shuning uchun minerallarni o'rganishda magnit anomaliyalarini o'rganish amaliy ahamiyatga ega.

Yerning istalgan nuqtasida magnit maydon mavjudligini magnit igna yordamida aniqlash mumkin. Agar siz magnit ignani osib qo'ysangiz N.S. ip ustida l (2-rasm) to'xtatib turish nuqtasi o'qning og'irlik markaziga to'g'ri kelishi uchun, keyin o'q Yer magnit maydonining kuch chizig'iga tegish yo'nalishi bo'yicha o'rnatiladi.

Shimoliy yarim sharda - janubiy uchi Yerga moyil bo'ladi va o'q ufq bilan bir qatorda bo'ladi. moyillik burchagiQ (magnit ekvatorda moyillik Q nolga teng). O'q joylashgan vertikal tekislik magnit meridian tekisligi deb ataladi. Magnit meridianlarning barcha tekisliklari to'g'ri chiziqda kesishadi N.S. , va yer yuzasidagi magnit meridianlarning izlari magnit qutblarda birlashadi. N Va S . Magnit qutblar geografik qutblarga to'g'ri kelmasligi sababli, igna geografik meridiandan chetga chiqadi. Geografik meridian bilan strelka (ya'ni magnit meridian) orqali o'tadigan vertikal tekislikdan hosil bo'lgan burchak deyiladi. magnit og'ish a(2-rasm). Vektor

Yerning magnit maydonining kuchlanish maydonlarini ikkita komponentga ajratish mumkin: gorizontal va vertikal (3-rasm). Nishab va og'ish burchaklarining qiymatlari, shuningdek, gorizontal komponent ma'lum bir nuqtada Yer magnit maydonining umumiy kuchining kattaligi va yo'nalishini aniqlashga imkon beradi. Agar magnit igna faqat vertikal o'q atrofida erkin aylana olsa, u Yer magnit maydonining gorizontal komponenti ta'siri ostida magnit meridian tekisligida joylashadi. Gorizontal komponent, magnit og'ish a va kayfiyat Q yer magnitlanishining elementlari deb ataladi. Yer magnitlanishining barcha elementlari vaqt o'tishi bilan o'zgaradi.

O'tgan asrda turli olimlar Yerning magnit maydoni haqida bir nechta taxminlarni ilgari surdilar. Ulardan biriga ko'ra, maydon sayyoraning o'z o'qi atrofida aylanishi natijasida paydo bo'ladi.

Bu qiziq Barnett-Eynshteyn effektiga asoslanadi, ya'ni har qanday jism aylanganda magnit maydon paydo bo'ladi. Bunday ta'sirdagi atomlar o'z o'qi atrofida aylanayotganda o'zlarining magnit momentiga ega. Yerning magnit maydoni shunday paydo bo'ladi. Biroq, bu gipoteza eksperimental sinovlarga dosh bermadi. Ma'lum bo'lishicha, bunday noaniq usulda olingan magnit maydon haqiqiydan bir necha million marta zaifroqdir.

Yana bir gipoteza sayyora yuzasida zaryadlangan zarrachalarning (elektronlarning) aylanma harakati tufayli magnit maydonning paydo bo'lishiga asoslanadi. U ham nochor bo‘lib chiqdi. Elektronlarning harakati juda zaif maydonning paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin va bu gipoteza Yer magnit maydonining inversiyasini tushuntirmaydi. Ma'lumki, shimoliy magnit qutb shimoliy geografik qutbga to'g'ri kelmaydi.

Quyosh shamoli va mantiya oqimlari

Yer va quyosh tizimining boshqa sayyoralari magnit maydonining hosil bo'lish mexanizmi to'liq o'rganilmagan va hali ham olimlar uchun sir bo'lib qolmoqda. Biroq, taklif qilingan gipotezalardan biri inversiyani va haqiqiy maydon induksiyasining kattaligini juda yaxshi tushuntiradi. U Yerning ichki oqimlari va quyosh shamolining ishiga asoslangan.

Yerning ichki oqimlari juda yaxshi o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan moddalardan tashkil topgan mantiyada oqadi. Oqim manbai yadro hisoblanadi. Yadrodan yer yuzasiga energiya konveksiya orqali uzatiladi. Shunday qilib, mantiyada materiyaning doimiy harakati mavjud bo'lib, u zaryadlangan zarralar harakatining taniqli qonuniga muvofiq magnit maydon hosil qiladi. Agar uning ko'rinishini faqat ichki oqimlar bilan bog'lasak, aylanish yo'nalishi Yerning aylanish yo'nalishiga to'g'ri keladigan barcha sayyoralar bir xil magnit maydonga ega bo'lishi kerakligi ma'lum bo'ladi. Biroq, unday emas. Yupiterning shimoliy geografik qutbi uning shimoliy magnit qutbi bilan mos tushadi.

Yer magnit maydonini shakllantirishda nafaqat ichki oqimlar ishtirok etadi. U quyosh shamoliga, uning yuzasida sodir bo'ladigan reaktsiyalar natijasida Quyoshdan keladigan yuqori energiyali zarralar oqimiga javob berishi uzoq vaqtdan beri ma'lum.

Quyosh shamoli o'z tabiatiga ko'ra elektr tokidir (zaryadlangan zarrachalarning harakati). Yerning aylanishi bilan olib ketilgan, u Yerning magnit maydonining paydo bo'lishiga olib keladigan dumaloq oqim hosil qiladi.