Jakie jest pole magnetyczne wokół magnesu sztabkowego: wyczerpujące fakty dotyczące różnych przedmiotów

W tym artykule zobaczymy, jakie jest pole magnetyczne wokół magnesu sztabkowego i gdzie jest najsilniejsze pole magnetyczne magnesu sztabkowego.

Pole magnetyczne spowodowane obecnością magnesu sztabkowego jest ekstremalne na krawędziach biegunów i bardzo słabe w środku magnesu sztabkowego.

Co to jest magnes sztabkowy

Magnes wyglądający jak sztabka i stąd nazywany magnesem sztabkowym ma dwa bieguny, bieguny magnesu sztabkowego są chronione przed rozmagnesowaniem magnesu za pomocą żelaznych płytek na obu biegunach.

Magnes sztabkowy składa się z materiału ferromagnetycznego, który zachowuje swoje właściwości magnetyczne nawet przy braku pola zewnętrznego i dlatego jest magnesem trwałym.

Wisząc swobodnie w powietrzu, magnes sztabkowy ustawia się w kierunku północ-południe. Dipole magnetyczne wewnątrz magnesu sztabkowego doświadczają siły magnetycznej spowodowanej polem magnetycznym Ziemi i ustawiają się zgodnie z kierunkiem pola. Dlatego magnes sztabkowy może być użyty do znalezienia kierunku takiego samego jak kompas.

Rodzaje magnesów sztabkowych

Istnieją dwa rodzaje magnesów sztabkowych, są to:-

1) Prostokątny magnes sztabkowy: Ten magnes ma cztery pomalowane prostokątne powierzchnie i dwa kwadratowe bieguny. Krawędzie tego magnesu sztabkowego mają kształt prostokątny i stąd nazwa prostokątny magnes sztabkowy.

2) Cylindryczny magnes sztabkowy: Krawędzie magnesu są okrągłe i dlatego nazywane są magnesami cylindrycznymi. Zewnętrzna krzywizna tego magnesu jest kolorowa.

Gdzie jest najsilniejsze pole magnetyczne magnesu sztabkowego i dlaczego?

Pole magnetyczne jest najsilniejsze na krawędziach biegunów magnesu sztabkowego.

Jeśli weźmiemy prosty przykład, który prawdopodobnie przeprowadziliśmy jako pierwszy eksperyment w szkołach, kiedy przedstawiono nam pole magnetyczne, to eksperyment z magnesem sztabkowym i żelazną folią. ten Magnes bar po umieszczeniu na tacy z żelaznymi foliami, żelazne folie są ułożone wokół magnesu sztabkowego w dobrze wyrównanych koncentrycznych kręgach bez nakładania się.

Większość żelazek jest zgromadzona w pobliżu bieguna północnego i południowego magnesu sztabkowego. To dlatego, że; linie pola magnetycznego pochodzą z biegunów. Siła pola drastycznie słabnie wraz ze wzrostem odległości od biegunów.

Po drugie, magnes sztabkowy faktycznie działa jak dipol, spiny ujemne i dodatnie są wyrównane zgodnie z polem magnetycznym Ziemi. Same dipole zachowują się jak mały, malutki magnes. Nawet jeśli pokroimy magnes sztabkowy dalej na kawałki, będzie wykazywał to samo zachowanie, tworząc dwa bieguny o przeciwnych ładunkach, jak magnes sztabkowy.

Dipole magnetyczne w magnesie zawsze ustawiają się zgodnie z polem magnetycznym. Spiny dodatnie i ujemne będą próbowały wyrównać się w kierunku biegunów magnesu sztabkowego, intensyfikując w ten sposób siłę pól magnetycznych na biegunach.

Gdzie jest najsłabsze pole magnetyczne magnesu sztabkowego?

Jeśli przyjrzymy się temu samemu eksperymentowi, jak wspomniano powyżej; zobaczymy, że w środkowej części magnesu sztabkowego nie ma prawie żadnych folii żelaznych, nie ma też żadnych linii pola pochodzących z tej części magnesu i są one prawie równoległe do długości magnesu sztabkowego.

Zaobserwowano również, że linie pola magnetycznego biegnące równolegle do długości magnesu sztabkowego są oddzielone od siebie tworząc szczelinę, która poszerza każdą pętlę. Na biegunach linie magnetyczne są gęstsze, nie tworząc żadnej szczeliny.

Siła pola magnetycznego magnesu sztabkowego wskutek intensywnego na biegunach zacznie spadać wraz ze wzrostem odległości między biegunami.

Maleńkie dipole wewnątrz magnesu sztabkowego zawsze ustawiają się zgodnie z kierunkiem pola magnetycznego Ziemi, stąd spiny są zorientowane w kierunku każdego bieguna.

Równolegle ustawione dipole wykazują zarówno przyciąganie, jak i odpychanie, w ten sposób neutralizując efekt namagnesowania; występuje pole magnetyczne, ale jego siła jest słabsza. W konsekwencji, zmniejszenie pola magnetycznego w połowie odległości od biegunów magnesu sztabkowego.

Czy magnes sztabkowy otoczony jest polem magnetycznym?

Dipole wewnątrz ferromagnetycznego materiału, z którego składa się magnes sztabkowy, posiadają magnetyczne momenty dipolowe, które są odpowiedzialne za wytwarzanie pola magnetycznego magnesu sztabkowego. Będąc magnesem trwałym, będzie przyciągał do siebie materiały ferromagnetyczne, jednocześnie wykazując pewną siłę przyciągania lub odpychania na inny materiał magnesujący, gdy zostanie umieszczony w pobliżu magnesu sztabkowego i niezbyt daleko.

Siła magnetyczna wokół magnesu sztabkowego będzie działać tylko wtedy, gdy substancja zostanie umieszczona w jego polu. Poza polem magnetycznym magnesu sztabkowego siła pola jest ewidentnie zerowa, ponieważ w tym obszarze nie płyną żadne linie strumienia magnetycznego.

Bycie magnesem wykaże pewne siły przyciągania i odpychania w obszarze przez niego otoczonym, co oznacza, że ​​pole magnetyczne występuje wokół magnesu, co jest reprezentowane jako strumień magnetyczny zorientowany w koncentrycznych kręgach, poza tym zakresem pola magnetycznego; nie obserwuje się wpływu magnesu.

Jak narysować linie pola magnetycznego wokół magnesu sztabkowego?

Linie pola magnetycznego są reprezentowane jako linie strumienia. Te linie strumienia tworzą koncentryczne zamknięte pętle. Pole magnetyczne wytwarzane przez magnes sztabkowy jest reprezentowane przez linie strumienia, które wychodzą z jednego bieguna i kończą się na innym biegunie magnesu sztabkowego.

Stąd linie pola magnetycznego mogą być narysowane od bieguna północnego do bieguna południowego, tworząc zwarte pętle, a pętle te są oddzielone od siebie w pewnej odległości, biegnąc równolegle do długości magnesu sztabkowego i ta szczelina się poszerza. dla każdej pętli przeciwnie, linie magnetyczne są rysowane gęsto na biegunach.

Żadne linie pola magnetycznego nie powinny dotykać środkowej części magnesu sztabkowego, ponieważ pole magnetyczne w tym obszarze jest znikome i ma słabą siłę przyciągania lub odpychania.

Jaki jest kierunek linii pola magnetycznego na zewnątrz magnesu sztabkowego?

Pole magnetyczne magnesu sztabkowego wynika z obecności dipola. Dodatni i ujemny ładunek cząstki oddzielonej niewielką odległością w wyniku przyłożonego pola zewnętrznego nazywamy dipolem. Te dipole są ustawione zgodnie z polem magnetycznym. W związku z tym, przy braku pola magnetycznego, dipole wewnątrz magnesu sztabkowego są ustawione zgodnie z polem magnetycznym Ziemi. Ta orientacja dipoli wewnątrz magnesu sztabkowego jest następnie odpowiedzialna za kierunek linii pola magnetycznego wytwarzanych na zewnątrz magnesu sztabkowego.

Dipole są ustawione równolegle w kierunek z bieguna południowego na północ, a zatem kierunek linii pola magnetycznego na zewnątrz magnesu sztabkowego wyłania się z bieguna północnego na południe.

Czy pole magnetyczne wokół magnesu sztabkowego jest takie samo?

Pole magnetyczne zależy od siły i gęstości linii strumienia magnetycznego i zmienia się w zależności od odległości od biegunów. Intensywność pole magnetyczne jest wprost proporcjonalne do strumienia magnetycznego gęstość. Gęstość strumienia zmienia się wraz z odległością.

Pole magnetyczne wytwarzane przez magnes sztabkowy osiąga szczyt w pobliżu krawędzi biegunów. W środkowej części magnesu sztabkowego występuje słaba siła przyciągania i odpychania.

Powodem, dla którego rozważam zarówno przyciąganie, jak i odpychanie w środkowej części magnesu sztabkowego, jest fakt, że dipole są rozmieszczone na całej długości magnesu sztabkowego i są równoległe do linii strumienia magnetycznego w obszarze poza magnesem, sam dipol zachowuje się jak maleńki magnes.

Równolegle ustawione dipole pokazują siłę przyciągania, a także odpychanie od dwóch różnych końców dipola, w zależności od orientacji spinu ładunku. Skutkuje to neutralizacją skutków ciągnięcia i odpychania oraz osłabieniem siły pola magnetycznego.

Zatem siła pola magnetycznego jest największa na krawędziach biegunów magnesu. Siła maleje wraz ze wzrostem odległości od biegunów na całej długości magnesu sztabkowego. To samo dotyczy magnesu sztabkowego. Jak odległość od bieguny magnetyczne zwiększają siłę pola zmniejszy się również w miarę oddalania się od biegunów.

Siła magnetyczna wywierana przez magnes sztabkowy na różne przedmioty

Magnes sztabkowy pokaże siłę przyciągania, gdy materiały ferromagnetyczne, takie jak przedmioty wykonane z żelaza, stali lub stopu żelaza, zostaną zbliżone do magnesu.

będzie wykazywał siły odpychające, gdy wejdzie w kontakt z substancjami posiadającymi właściwości diamagnetyczne; na przykład rtęć, woda; i doświadczy słabej siły przyciągania z przedmiotami takimi jak aluminium, wolfram itp., które są substancjami paramagnetycznymi.

Czytaj więcej na Pole magnetyczne a siła pola magnetycznego: różne aspekty i fakty

Często Zadawane Pytania

Jeśli magnes sztabkowy o długości 10 cm trzymany na stole doświadcza siły magnetycznej w odległości 30 cm od magnesu, oblicz siłę pola magnetycznego magnesu sztabkowego. Składowa pozioma pola Ziemi wynosi 0.34G.

Dany:-

Składnik poziomy Ziemi

B_H=0.34G=0.34*10^-4

2l= 10cm; => l=5cm=0.05m

t=30cm = 0.30m

Punkt neutralny uzyskuje się na linii osiowej.

B_osiowy=B_H

[

[0.34*10³* (0.0875)²]/(2*0.30)

=4.34 rano²

Stąd siła biegunów magnetycznych magnesu sztabkowego wynosi

m=M/2I=4.34/10=0.434 przed południem

Jakie są różne zastosowania magnesów sztabkowych?

Magnes sztabkowy jest używany do różnych celów, może być przemysł, elektronika, przemysł chemiczny, laboratoria itp.

Magnes sztabkowy służy do oddzielania substancji magnetycznych od stosu mieszanin, do mieszania mieszaniny chemicznej w celu ułatwienia ruchu substancji magnetycznej w urządzeniach elektronicznych, takich jak telewizory, mikrofony, telefony komórkowe itp.; jest używany jako mały chip w urządzeniach elektronicznych.

Dlaczego magnes sztabkowy ma biegun północny i biegun południowy?

Kiedy magnes sztabkowy jest zawieszony w powietrzu, będzie stale wykazywał ruch harmoniczny, dopóki nie ustawi się zgodnie z kierunkiem ziemskiego pola magnetycznego.

Ze względu na separację ładunków wewnątrz magnesu, jeden koniec magnesu sztabkowego staje się bardziej dodatni, a drugi bardziej ujemny. The Dipole magnetyczne wewnątrz magnesu sztabkowego doświadczają siły magnetycznej Ziemi i są wyrównane względem pola magnetycznego Ziemi. Magnes ma dwa bieguny takie same jak Ziemia, aw pozycji swobodnego zawieszenia w powietrzu ustawi się zgodnie z polem magnetycznym Ziemi w kierunku północ-południe. Stąd nazwa bieguna północnego i bieguna południowego dla dwóch różnych biegunów magnesu sztabkowego.

Czy magnes działa w kosmosie?

Tak. Magnes może być używany w kosmosie nawet przy braku atmosfery.

Ponieważ magnetyzujące pole dipolowe wewnątrz magnesu jest stałe i do zbudowania pola magnetycznego wokół magnesu nie jest wymagana żadna praca, z pewnością zadziała również w kosmosie.

Przeczytaj Więcej Linie pola magnetycznego wokół magnesu.

• 5 różnic między prędkością a przyspieszeniem
• Przyspieszenie: wszystkie fakty, które powinieneś znać
• Jak naprawić nierówne zużycie klocków w hydraulicznych hamulcach tarczowych: obszerny przewodnik
• Jak znaleźć rozkład pędu: kompleksowy przewodnik
• Jak znaleźć pęd w mechanice fal: obszerny przewodnik
• Jak znaleźć pęd elektronu: kompleksowy przewodnik

Przeczytaj także:

• Co wytwarza siłę pola magnetycznego 2
• Strumień i prąd magnetyczny
• Używa magnesu sztabkowego
• Pole magnetyczne a siła pola magnetycznego
• Jak zwiększyć siłę elektromagnesu?
• Strumień magnetyczny a pole magnetyczne
• Strumień magnetyczny a połączenie strumienia magnetycznego
• Różnorodność genetyczna w mejozie
• Jak zwiększyć siłę pola magnetycznego
• Strumień magnetyczny w obwodzie magnetycznym