Sehemu ya sumaku ni jambo la kuvutia sana. Hivi sasa, mali zake zimepata matumizi katika maeneo mengi. Je! unajua ni nini chanzo cha uwanja wa sumaku? Baada ya kusoma makala, utajua kuhusu hilo. Kwa kuongeza, tutazungumzia kuhusu ukweli fulani kuhusiana na sumaku. Wacha tuanze na historia.
Historia kidogo
Magnetism na umeme kwa vyovyote si matukio mawili tofauti, kama ilivyoaminika kimakosa kwa muda mrefu. Uhusiano wao ulionekana wazi tu mnamo 1820, wakati mwanasayansi wa Denmark Hans Christian Oersted (1777-1851) alionyesha kuwa mkondo wa umeme unaopita kupitia waya hupotosha sindano ya dira. Sasa daima huunda shamba la sumaku. Haijalishi inapita wapi - kati ya wingu na dunia kwa namna ya umeme au katika misuli ya miili yetu.
Hata katika nyakati za zamani, watu walijaribu kujua ni nini chanzo cha uga wa sumaku. Aidha, uvumbuzi uliofanywa ulitumika katika mazoezi. Sumaku ilizingatiwa na kutumika (hasa kwa madhumuni ya urambazaji) maelfu ya miaka kabla ya kufafanuliwa.asili ya umeme, na imepata matumizi ya vitendo. Ilikuwa tu wakati ilipojulikana kuwa maada iliundwa na atomi kwamba hatimaye ilithibitishwa kuwa sumaku na umeme viliunganishwa. Popote sumaku inapozingatiwa, lazima kuwe na aina fulani ya sasa ya umeme. Hata hivyo, ugunduzi huu ulikuwa mwanzo tu wa utafiti mpya.
Ni nini huamua udhihirisho wa sifa sumaku za nyenzo kwa kukosekana kwa chanzo chochote cha nje cha sasa? Mwendo wa elektroni zinazounda mikondo ya umeme ndani ya atomi. Ni aina hii ya sumaku ambayo tutazingatia hapa. Tumeelezea kwa ufupi chanzo cha uga wa sumaku wa eddy (alternating current).
Magnetite na nyenzo nyingine
Uwezo wa kuvutia chuma na nyenzo zenye chuma huzingatiwa katika asili katika madini moja ya kuvutia. Tunazungumza juu ya magnetite, moja ya misombo ya kemikali ya chuma. Pengine aina fulani ya hiyo ilitumiwa katika dira za kwanza zilizovumbuliwa na Wachina. Chanzo cha shamba la sumaku sio madini haya tu. Pia ni rahisi kwa baadhi ya nyenzo kuwasiliana kwa makusudi mali zinazohitajika. Miongoni mwao, chuma na chuma ni maarufu zaidi. Nyenzo zote mbili kwa urahisi huwa chanzo cha uga wa sumaku.
sumaku za kudumu
Vitu vinavyovutia chuma huunda darasa maalum. Wanaitwa sumaku za kudumu. Licha ya jina, wanaweza tu kuhifadhi mali muhimu kwa muda mdogo. umbo la sumaku ya kudumubar inaonyesha nguvu ya sumaku ya dunia. Ikiwa inaweza kusonga kwa uhuru, basi mwisho mmoja daima hugeuka kwenye mwelekeo wa Ncha ya Kaskazini ya Dunia, na nyingine - kwa mwelekeo wa Kusini. Ncha mbili za sumaku huitwa ncha ya kaskazini na kusini, mtawalia.
Sumaku zinaweza kuwa na takriban umbo lolote: paa, kiatu cha farasi, pete au ngumu zaidi. Zinatumika katika vyombo vya kupimia vya umeme. Miti ya sumaku imeteuliwa kama ifuatavyo: N (kaskazini) na S (kusini). Hebu tuzungumze kuhusu jinsi wanavyoingiliana.
Kuvutia na kukataa
Nguzo za sumaku zinazopingana huvutia. Tumejua hili tangu shuleni. Kwa kuvutia nyenzo zingine, sumaku kwanza huibadilisha kuwa sumaku dhaifu. Nguzo za jina moja hufukuza kila mmoja (ingawa hii sio dhahiri kama kivutio). Inapofunuliwa na sumaku, chuma na chuma huwa sumaku zenyewe, zikipata polarity iliyo kinyume. Ndiyo maana wanavutiwa naye. Lakini ikiwa sumaku mbili zinazofanana na "chaji" sawa zimewekwa karibu na kila mmoja na miti sawa, nini kitatokea? Nguvu ya kuchukiza inayozingatiwa itakuwa sawa na nguvu inayovutia inayofanya kazi kati ya nguzo mbili zinazopingana zilizowekwa kwa umbali sawa kutoka kwa kila mmoja.
Siyo nyenzo zenye chuma pekee ambazo huathiriwa na sumaku. Walakini, matukio ya sumaku huzingatiwa kwa urahisi zaidi katika metali safi. Hizi ni, kwa mfano, chuma, nikeli, kob alti.
Vikoa
Vyuma vinavyowezakuwa chanzo cha shamba la sumaku, linajumuisha sumaku ndogo zilizowekwa nasibu ndani ya dutu. Wao huelekezwa kwa usawa tu katika maeneo madogo, inayoitwa domains, ambayo inaweza kuonekana kupitia darubini ya elektroni. Katika jambo lisilo na sumaku - kwa kuwa vikoa vyenyewe pia vinaelekezwa huko kwa njia tofauti - uwanja wa sumaku ni sifuri. Kwa hiyo, hakuna mali ya magnetic huzingatiwa katika kesi hii. Kwa hivyo, dutu hii hupata sifa zinazohitajika tu chini ya hali fulani.
Mchakato wa usumaku ni kwamba vikoa vyote vinalazimishwa kupanga mstari katika mwelekeo mmoja. Inapozungushwa ipasavyo, vitendo vyao hujipanga. Dutu hii kwa ujumla inakuwa chanzo cha shamba la sumaku. Ikiwa vikoa vyote vinajipanga kwa mwelekeo sawa, nyenzo hufikia kikomo chake cha sumaku. Mfano mmoja muhimu unapaswa kuzingatiwa. Usumaku wa nyenzo hatimaye inategemea magnetization ya vikoa. Nayo, kwa upande wake, inabainishwa na jinsi atomi mahususi zinapatikana ndani ya vikoa.
Uga wa sumaku wa dunia
Uga wa sumaku wa Dunia umepimwa kwa usahihi na kuelezewa kwa muda mrefu, lakini hadi sasa haujafafanuliwa kikamilifu. Kwa njia iliyorahisishwa sana, inaweza kuwakilishwa kana kwamba sumaku sahili bapa iko kati ya nguzo za kijiografia za Kaskazini na Kusini. Hii ndio husababisha baadhi ya athari zilizozingatiwa. Lakini hii haielezi mabadiliko ya kawaida sana katika ukubwa au hata mwelekeo wa mistari ya shamba la sumaku juu ya dunia.uso, wala kwa nini mamilioni ya miaka iliyopita eneo la nguzo za sumaku lilikuwa kinyume na sasa, wala kwa nini wao, ingawa polepole, wanasonga daima. Kwa hivyo, mambo ni magumu zaidi.
Mfano wa uga wa sumaku wa Dunia
Hebu tueleze toleo lake lililorahisishwa kwa undani zaidi. Hebu fikiria sumaku ndefu ya gorofa katikati ya Dunia, ambayo itakuwa chanzo cha shamba la magnetic. Ni nini kingine kinachopaswa kuzingatiwa? Dutu za sumaku zilizo juu ya uso wa dunia lazima zipangwa ili nguzo yao inayoelekeza kaskazini igeuke katika mwelekeo tunaouita kaskazini (kwa kweli pole ya kusini ya sumaku ya kufikiria), na pole nyingine inaelekeza kusini (pole ya kaskazini ya sumaku.)
Kuelewa michakato changamano ya kimwili husababisha matatizo fulani. Usumaku wa nchi kavu na sumaku ya vipande vidogo vya chuma ni rahisi kueleza kwa kuchukulia kwamba mistari ya nguvu ya sumaku (mara nyingi hujulikana kama mistari ya sumaku) hutoka mwisho wa kaskazini wa sumaku na kuingia mwisho wa kusini. Huu ni uwakilishi wa kiholela, unaotumika kwa urahisi tu, sawa na jinsi mistari ya latitudo na longitudo inayochorwa kwenye ramani inavyotumiwa. Hata hivyo, inatusaidia kuelewa chanzo cha uga wa sumaku wa Dunia ni nini.
Mistari ya nguvu ya sumaku bapa sahili, inayopita kutoka nguzo moja hadi nyingine na kufunika sumaku nzima, huunda kitu kama silinda. Mistari ya nguvu katika mwelekeo huo inaonekana kurudisha kila mmoja. Kila mara huanzia kwenye aina moja ya nguzo na kuishia kwenye aina nyingine ya nguzo na kamwe hazikatishi.
Bhitimisho
Kwa hivyo, tumefungua mada "Chanzo cha uga wa sumaku". Kama unaweza kuona, ni pana sana. Tumezingatia dhana za kimsingi pekee zinazohusiana na mada hii.
