Magnetic: Isang Kumpletong Gabay sa Magnetic Force at Fields

Ang magnetismo ay isang klase ng pisikal na phenomena na pinapamagitan ng mga magnetic field. Ang mga electric current at ang pangunahing magnetic moments ng elementary particles ay nagbibigay ng magnetic field, na kumikilos sa iba pang mga currents at magnetic moments.

Ang lahat ng mga materyales ay naiimpluwensyahan sa ilang mga lawak ng isang magnetic field. Ang pinakapamilyar na epekto ay sa mga permanenteng magnet, na may patuloy na magnetic moments na dulot ng ferromagnetism.

Ang Kapangyarihan ng Magnetic Force

Ang magnetic force ay ang puwersa na ibinibigay sa isang sisingilin na particle na gumagalaw sa isang magnetic field. Ito ay isang puwersa na patayo sa bilis ng sisingilin na particle at ang magnetic field. Ang puwersang ito ay inilalarawan ng Lorentz force equation, na nagsasaad na ang puwersa (F) na kumikilos sa isang singil (q) na gumagalaw na may bilis (v) sa isang magnetic field (B) ay ibinibigay ng equation na F = qvBsinθ, kung saan θ ay ang anggulo sa pagitan ng bilis ng singil at ng magnetic field.

Paano Nauugnay ang Magnetic Force sa Electric Current?

Ang magnetic force ay malapit na nauugnay sa electric current. Kapag ang isang electric current ay dumadaloy sa isang wire, lumilikha ito ng magnetic field sa paligid ng wire. Ang magnetic field na ito ay maaaring magbigay ng puwersa sa iba pang mga bagay sa presensya nito. Ang magnitude at direksyon ng puwersa ay nakasalalay sa lakas at direksyon ng magnetic field.

Anong mga Materyal ang Naiimpluwensyahan ng Magnetic Force?

Ang magnetic force ay maaaring makaimpluwensya sa isang malaking bilang ng mga materyales, kabilang ang:

• Magnetic na materyales tulad ng bakal, bakal, at nikel
• Pagsasagawa ng mga materyales tulad ng tanso at aluminyo
• Mga mobile electron sa isang konduktor
• Sisingilin ang mga particle sa isang plasma

Mga Halimbawa ng Magnetic Force in Action

Ang ilang mga halimbawa ng magnetic force na kumikilos ay kinabibilangan ng:

• Mga magnet na umaakit o nagtataboy sa isa't isa
• Mga sticker na dumidikit sa refrigerator o pinto dahil nilagyan ang mga ito ng magnet
• Isang baras ng bakal na hinihila patungo sa isang malakas na magnet
• Isang wire na may dalang electric current na pinalihis sa isang magnetic field
• Ang tuluy-tuloy na paggalaw ng isang compass needle dahil sa magnetic field ng Earth

Paano Inilalarawan ang Magnetic Force?

Ang magnetic force ay inilalarawan gamit ang mga unit ng newtons (N) at teslas (T). Ang tesla ay ang yunit ng lakas ng magnetic field, at ito ay tinukoy bilang ang puwersa na kumikilos sa isang wire na nagdadala ng isang kasalukuyang ng isang ampere na inilagay sa isang pare-parehong magnetic field ng isang tesla. Ang magnetic force na kumikilos sa isang bagay ay katumbas ng produkto ng lakas ng magnetic field at ang singil ng bagay.

Anong Uri ng mga Patlang ang May Kaugnayan sa Magnetic Force?

Ang magnetic force ay nauugnay sa mga electromagnetic field. Ang isang electromagnetic field ay isang uri ng field na nalikha sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga electric charges at currents. Ang magnetic field ay isang bahagi ng electromagnetic field, at ito ay nilikha sa pamamagitan ng paggalaw ng mga electric charge.

Lahat ba ng Bagay ay Nakakaranas ng Magnetic Force?

Hindi lahat ng bagay ay nakakaranas ng magnetic force. Ang mga bagay lamang na may netong singil o may dalang electric current ang makakaranas ng magnetic force. Ang mga bagay na walang net charge at hindi nagdadala ng electric current ay hindi makakaranas ng magnetic force.

Ano ang Relasyon sa Pagitan ng Magnetic Force at Conducting Surfaces?

How to strip wire fast

Share

Watch on

Kapag ang isang conducting surface ay inilagay sa isang magnetic field, ang mga electron sa ibabaw ay makakaranas ng puwersa dahil sa magnetic field. Ang puwersang ito ay magiging sanhi ng paggalaw ng mga electron, na lilikha ng isang kasalukuyang sa ibabaw. Ang kasalukuyang ay, sa turn, ay lumikha ng isang magnetic field na makikipag-ugnayan sa orihinal na magnetic field, na nagiging sanhi ng ibabaw upang makaranas ng isang puwersa.

Ano ang Relasyon sa pagitan ng Magnetic Force at ang Magnitude ng Bilis ng isang Bagay?

Ang magnetic force na kumikilos sa isang bagay ay proporsyonal sa magnitude ng bilis ng bagay. Ang mas mabilis na paggalaw ng isang bagay, mas malakas ang magnetic force.

Ang Kamangha-manghang Kasaysayan ng mga Magnet

• Ang salitang "magnet" ay nagmula sa salitang Latin na "magnes," na tumutukoy sa isang espesyal na uri ng bato na matatagpuan sa Turkey sa Mount Ida.
• Natuklasan ng mga sinaunang Tsino ang mga lodestone, na mga natural na magnet na gawa sa iron oxide, mahigit 2,000 taon na ang nakalilipas.
• Kinumpirma ng English scientist na si William Gilbert ang mga naunang obserbasyon tungkol sa mga katangian ng mga magnet noong huling bahagi ng ika-16 na siglo, kabilang ang pagkakaroon ng magnetic pole.
• Natuklasan ng Dutch scientist na si Christian Oersted ang kaugnayan sa pagitan ng kuryente at magnetism noong 1820.
• Pinalawak ng French physicist na si Andre Ampere ang gawain ni Oersted, na pinag-aaralan ang kaugnayan sa pagitan ng kuryente at magnetism at pagbuo ng konsepto ng magnetic field.

Pag-unlad ng Permanenteng Magnet

• Sa mga unang taon ng magnetism, ang mga mananaliksik ay interesado sa paggawa ng mas malakas at mas malakas na magnet.
• Noong 1930s, ang mga mananaliksik sa Sumitomo ay bumuo ng isang haluang metal na bakal, aluminyo, at nikel na gumawa ng magnet na may mas mataas na density ng enerhiya kaysa sa anumang naunang materyal.
• Noong dekada 1980, ipinakilala ng mga mananaliksik sa Academy of Sciences sa Moscow ang isang bagong uri ng magnet na gawa sa isang compound ng neodymium, iron, at boron (NdFeB), na siyang pinakamalakas na magnet na magagamit sa teknolohiya ngayon.
• Ang mga modernong magnet ay maaaring gumawa ng mga magnetic field na may lakas na hanggang 52 mega-Gauss-oersteds (MGOe), na napakalaki kumpara sa 0.5 MGOe na ginawa ng mga lodestones.

Ang Papel ng mga Magnet sa Produksyon ng Enerhiya

• Ang mga magnet ay may mahalagang papel sa pagbuo ng kuryente, lalo na sa paggawa ng kuryente mula sa mga wind turbine at hydroelectric dam.
• Ginagamit din ang mga magnet sa mga de-koryenteng motor, na matatagpuan sa lahat mula sa mga kotse hanggang sa mga gamit sa bahay.
• Ang interes sa mga magnet ay nagmumula sa kanilang kakayahang gumawa ng magnetic field, na maaaring magamit upang makabuo ng kuryente.

Ang Kinabukasan ng mga Magnet

• Pinag-aaralan ng mga siyentipiko ang mga bagong materyales at pag-unlad sa magnetism, kabilang ang paggamit ng mga rare earth metal at alloys.
• Ang neo magnet ay isang bagong uri ng magnet na mas malakas kaysa sa anumang nakaraang magnet at may potensyal na baguhin ang larangan ng magnetism.
• Habang patuloy na lumalawak ang ating pang-unawa sa mga magnet, magkakaroon sila ng lalong mahalagang papel sa mga lipunang may advanced na teknolohiya.

Paggalugad sa Kamangha-manghang Mundo ng Magnetismo

Ang magnetismo ay isang ari-arian na taglay ng ilang mga materyales, na nagpapahintulot sa kanila na maakit o maitaboy ang iba pang mga materyales. Ang mga uri ng magnetism ay kinabibilangan ng:

• Diamagnetism: Ang ganitong uri ng magnetism ay naroroon sa lahat ng mga materyales at sanhi ng paggalaw ng mga electron sa materyal. Kapag ang isang materyal ay inilagay sa isang magnetic field, ang mga electron sa materyal ay gagawa ng isang electric current na sumasalungat sa magnetic field. Nagreresulta ito sa mahinang epekto ng pagtanggi, na kadalasang hindi napapansin.

• Paramagnetism: Ang ganitong uri ng magnetism ay naroroon din sa lahat ng mga materyales, ngunit ito ay mas mahina kaysa sa diamagnetism. Sa mga materyal na paramagnetic, ang mga magnetic moment ng mga electron ay hindi nakahanay, ngunit maaari silang ihanay ng isang panlabas na magnetic field. Ito ay nagiging sanhi ng materyal na mahinang naaakit sa magnetic field.

• Ferromagnetism: Ang ganitong uri ng magnetism ay ang pinakapamilyar at ito ang iniisip ng karamihan sa mga tao kapag naririnig nila ang salitang "magnet." Ang mga ferromagnetic na materyales ay malakas na naaakit sa mga magnet at maaaring mapanatili ang kanilang mga magnetic properties kahit na matapos ang panlabas na magnetic field ay tinanggal. Ito ay dahil ang mga magnetic moment ng mga electron sa materyal ay nakahanay sa parehong direksyon, na gumagawa ng isang malakas na magnetic field.

Ang Agham sa Likod ng Magnetismo

Ang magnetismo ay ginawa sa pamamagitan ng paggalaw ng mga singil sa kuryente, tulad ng mga electron, sa isang materyal. Ang magnetic field na ginawa ng mga singil na ito ay maaaring ilarawan bilang isang hanay ng mga linya na bumubuo ng magnetic field. Ang lakas ng magnetic field ay nag-iiba depende sa bilang ng mga singil na naroroon at sa antas kung saan sila ay nakahanay.

Ang istraktura ng isang materyal ay gumaganap din ng isang papel sa mga magnetic properties nito. Sa mga ferromagnetic na materyales, halimbawa, ang mga magnetic moment ng mga molecule ay nakahanay sa parehong direksyon, na gumagawa ng isang malakas na magnetic field. Sa diamagnetic na materyales, ang mga magnetic moment ay random na nakatuon, na nagreresulta sa isang mahinang epekto ng pagtanggi.

Ang Kahalagahan ng Pag-unawa sa Magnetism

Ang magnetismo ay isang mahalagang pag-aari ng bagay na maraming praktikal na aplikasyon. Ang ilan sa mga paraan kung saan ginagamit ang magnetism ay kinabibilangan ng:

• Mga de-koryenteng motor at generator: Gumagamit ang mga device na ito ng mga magnetic field upang makagawa ng paggalaw o makabuo ng kuryente.

• Magnetic storage: Ginagamit ang mga magnetic field para mag-imbak ng data sa mga hard drive at iba pang uri ng magnetic storage media.

• Medikal na imaging: Ang magnetic resonance imaging (MRI) ay gumagamit ng mga magnetic field upang makagawa ng mga detalyadong larawan ng katawan.

• Magnetic levitation: Maaaring gamitin ang mga magnetic field para i-levitate ang mga bagay, na may mga aplikasyon sa transportasyon at pagmamanupaktura.

Ang pag-unawa sa magnetism ay mahalaga din para sa mga siyentipiko at inhinyero na nagtatrabaho sa mga materyales. Sa pamamagitan ng pag-unawa sa mga magnetic properties ng isang materyal, maaari silang magdisenyo ng mga materyales na may partikular na magnetic properties para sa iba't ibang mga aplikasyon.

Paggalugad sa Magnetic Field sa Mga Materyales

Ang lakas ng isang magnetic field ay tinukoy sa mga yunit ng ampere bawat metro (A/m). Ang intensity ng magnetic field ay nauugnay sa density ng magnetic flux, na kung saan ay ang bilang ng mga linya ng magnetic field na dumadaan sa isang partikular na lugar. Ang direksyon ng magnetic field ay tinukoy ng isang vector, na tumuturo sa direksyon ng magnetic force sa isang positibong singil na gumagalaw sa field.

Ang Papel ng mga Konduktor sa Magnetic Field

Maaaring maapektuhan ng mga magnetic field ang mga materyales na nagdadala ng kuryente, tulad ng tanso o aluminyo. Kapag ang isang de-koryenteng kasalukuyang dumadaloy sa isang konduktor, ang isang magnetic field ay ginawa na patayo sa direksyon ng kasalukuyang daloy. Ito ay kilala bilang panuntunan sa kanang kamay, kung saan ang hinlalaki ay tumuturo sa direksyon ng kasalukuyang daloy, at ang mga daliri ay kumukulot sa direksyon ng magnetic field.

Ang Mga Tukoy na Uri ng Magnetic na Materyal

Mayroong dalawang partikular na uri ng magnetic materials: ferromagnetic at paramagnetic. Ang mga ferromagnetic na materyales, tulad ng iron, nickel, at cobalt, ay may malakas na magnetic field at maaaring ma-magnetize. Ang mga paramagnetic na materyales, tulad ng aluminyo at platinum, ay may mahinang magnetic field at hindi madaling ma-magnetize.

Ang Electromagnet: Isang Napakahusay na Device na Pinaandar ng Elektrisidad

Ang electromagnet ay isang uri ng magnet na nalilikha sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng electric current sa pamamagitan ng wire. Ang wire ay karaniwang nakabalot sa isang core na gawa sa bakal o ibang magnetic material. Ang prinsipyo sa likod ng isang electromagnet ay kapag ang isang electric current ay dumadaloy sa isang wire, lumilikha ito ng magnetic field sa paligid ng wire. Sa pamamagitan ng pagbabalot ng wire sa isang likid, ang magnetic field ay pinalakas, at ang nagresultang magnet ay mas malakas kaysa sa isang regular na permanenteng magnet.

Paano Kinokontrol ang mga Electromagnets?

Ang lakas ng isang electromagnet ay madaling makontrol sa pamamagitan ng pagbabago ng dami ng electric current na dumadaloy dito. Sa pamamagitan ng pagtaas o pagbaba ng dami ng kasalukuyang, ang magnetic field ay maaaring humina o lumakas. Ang mga poste ng isang electromagnet ay maaari pang baligtarin sa pamamagitan ng pagbaligtad sa daloy ng kuryente. Ginagawa nitong lubhang kapaki-pakinabang ang mga electromagnet sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon.

Ano ang Ilang Nakakatuwang Eksperimento sa Electromagnets?

Kung interesado ka sa agham sa likod ng mga electromagnet, maraming nakakatuwang mga eksperimento ang maaari mong subukan sa bahay. Narito ang ilang ideya:

• Gumawa ng isang simpleng electromagnet sa pamamagitan ng pagbabalot ng wire sa paligid ng isang kuko at pagkonekta nito sa isang baterya. Tingnan kung gaano karaming mga paperclip ang maaari mong kunin gamit ang iyong electromagnet.
• Bumuo ng isang simpleng motor gamit ang isang electromagnet at isang baterya. Sa pamamagitan ng pag-flip sa polarity ng baterya, maaari mong paikutin ang motor sa tapat na direksyon.
• Gumamit ng electromagnet upang lumikha ng isang simpleng generator. Sa pamamagitan ng pag-ikot ng coil ng wire sa loob ng magnetic field, makakabuo ka ng kaunting kuryente.

Sa pangkalahatan, ang pagkakaroon ng mga electromagnet ay may utang sa pagiging kapaki-pakinabang nito sa katotohanan na madali itong makontrol ng kuryente, na ginagawa itong isang mahalagang bahagi sa maraming mga aparato at aplikasyon.

Magnetic Dipoles: Ang Building Blocks ng Magnetism

Ang mga magnetic dipoles ay ang pangunahing mga bloke ng pagbuo ng magnetism. Sila ang pinakamaliit na yunit ng magnetism at binubuo ng maliliit na magnet na tinatawag na mga electron. Ang mga electron na ito ay naroroon sa mga molekula ng isang materyal at may kakayahang lumikha ng magnetic field. Ang magnetic dipole ay simpleng loop ng kasalukuyang na binubuo ng mga positibo at negatibong singil.

Ang Function ng Magnetic Dipoles

Ang mga magnetic dipoles ay gumaganap ng isang aktibong papel sa istraktura at pag-andar ng maraming mga compound. Ang mga ito ay karaniwang naroroon sa karaniwang wire at circuit, at ang kanilang presensya ay direktang nauugnay sa lakas ng magnetic field. Ang lakas ng magnetic field ay ibinibigay ng lugar ng loop at ang kasalukuyang dumadaloy dito.

Ang Kahalagahan ng Magnetic Dipoles sa Medical Science

Ang mga magnetic dipoles ay may malaking kahalagahan sa medikal na agham. Ginagamit ang mga ito upang lumikha ng maliliit na magnet na maaaring magamit upang masuri at gamutin ang iba't ibang kondisyong medikal. Ang paggamit ng magnetic dipoles sa medikal na agham ay tinatawag na magnetic resonance imaging (MRI). Ang MRI ay isang tunog at ligtas na medikal na pamamaraan na gumagamit ng mga magnetic dipoles upang lumikha ng mga larawan ng loob ng katawan.

Konklusyon

Kaya, ang magnetic ay nangangahulugan ng isang bagay na umaakit o nagtataboy sa isang magnet. Ito ay isang puwersa na nauugnay sa kuryente at magnetism. Magagamit mo ito para hawakan ang mga bagay sa refrigerator o gumawa ng compass point sa hilaga. Kaya, huwag matakot na gamitin ito! Ito ay hindi kasing kumplikado ng tila. Tandaan lamang ang mga patakaran at magiging maayos ka.

Ako si Joost Nusselder, ang nagtatag ng Tools Doctor, content marketer, at tatay. Gustung-gusto kong sumubok ng mga bagong kagamitan, at kasama ng aking team ay gumagawa ako ng mga malalalim na artikulo sa blog mula noong 2016 upang matulungan ang mga tapat na mambabasa sa mga tool at tip sa paggawa.