Apa itu magnet permanen? Magnet permanen adalah benda yang dapat mempertahankan magnetisasinya dalam waktu lama. Sebagai hasil dari penelitian berulang-ulang dan berbagai percobaan, kita dapat mengatakan bahwa hanya tiga zat di Bumi yang dapat menjadi magnet permanen (Gbr. 1).
Beras. 1. Magnet permanen. ()
Hanya ketiga zat ini dan paduannya yang dapat menjadi magnet permanen, hanya ketiga zat tersebut yang dapat dimagnetisasi dan mempertahankan keadaan ini untuk waktu yang lama.
Magnet permanen telah digunakan sejak lama, dan pertama-tama merupakan perangkat untuk orientasi di luar angkasa - kompas pertama ditemukan di Tiongkok untuk bernavigasi di gurun. Saat ini, tidak ada yang memperdebatkan jarum magnet atau magnet permanen; jarum magnetis atau magnet permanen digunakan di mana-mana di telepon dan pemancar radio, dan hanya di berbagai produk listrik. Mereka bisa berbeda: ada magnet strip (Gbr. 2)
Beras. 2. Magnet strip ()
Dan ada magnet yang disebut berbentuk busur atau tapal kuda (Gbr. 3)
Beras. 3. Magnet busur ()
Studi tentang magnet permanen secara eksklusif berkaitan dengan interaksinya. Medan magnet dapat diciptakan oleh arus listrik dan magnet permanen, sehingga hal pertama yang dilakukan adalah penelitian dengan jarum magnet. Jika kita mendekatkan magnet ke arah panah, kita akan melihat interaksi - kutub sejenis akan tolak menolak, dan kutub sejenis akan tarik menarik. Interaksi ini diamati dengan semua magnet.
Mari kita letakkan panah magnet kecil di sepanjang strip magnet (Gbr. 4), kutub selatan akan berinteraksi dengan utara, dan utara akan menarik selatan. Jarum magnet akan ditempatkan di sepanjang garis medan magnet. Secara umum diterima bahwa garis-garis magnet diarahkan ke luar magnet permanen dari kutub utara ke selatan, dan di dalam magnet dari kutub selatan ke utara. Jadi, garis-garis magnet ditutup dengan cara yang persis sama seperti garis-garis arus listrik, ini adalah lingkaran konsentris, tertutup di dalam magnet itu sendiri. Ternyata di luar magnet medan magnetnya berarah dari utara ke selatan, dan di dalam magnet berarah selatan ke utara.
Beras. 4. Garis-garis medan magnet magnet strip ()
Untuk mengamati bentuk medan magnet magnet strip, bentuk medan magnet magnet berbentuk busur, kita akan menggunakan alat atau bagian berikut ini. Mari kita ambil piring transparan, kikir besi dan lakukan percobaan. Mari taburkan serbuk besi pada pelat yang terletak pada strip magnet (Gbr. 5):
Beras. 5. Bentuk medan magnet magnet strip ()
Kita melihat bahwa garis-garis medan magnet meninggalkan kutub utara dan memasuki kutub selatan; berdasarkan kepadatan garis-garis tersebut kita dapat menilai kutub-kutub magnet; di mana garis-garisnya lebih tebal, kutub-kutub magnet terletak di sana (Gbr. 6).
Beras. 6. Bentuk medan magnet magnet berbentuk busur ()
Kami akan melakukan percobaan serupa dengan magnet berbentuk busur. Kita melihat bahwa garis-garis magnet dimulai dari utara dan berakhir di kutub selatan di seluruh magnet.
Kita telah mengetahui bahwa medan magnet hanya terbentuk di sekitar magnet dan arus listrik. Bagaimana cara menentukan medan magnet bumi? Jarum apa pun, kompas apa pun di medan magnet bumi memiliki orientasi yang ketat. Karena jarum magnet berorientasi ketat pada ruang, maka dipengaruhi oleh medan magnet, dan ini adalah medan magnet bumi. Kita dapat menyimpulkan bahwa Bumi kita adalah magnet yang besar (Gbr. 7) dan oleh karena itu, magnet ini menciptakan medan magnet yang cukup kuat di ruang angkasa. Jika kita melihat jarum kompas magnet, kita mengetahui bahwa panah merah menunjuk ke selatan dan panah biru menunjuk ke utara. Bagaimana letak kutub magnet bumi? Dalam hal ini perlu diingat bahwa kutub magnet selatan terletak di kutub utara geografis bumi dan kutub magnet utara bumi terletak di kutub selatan geografis. Jika kita menganggap Bumi sebagai benda yang terletak di luar angkasa, maka kita dapat mengatakan bahwa jika kita bergerak ke utara sepanjang kompas, kita akan sampai ke kutub magnet selatan, dan jika kita pergi ke selatan, kita akan berakhir di kutub magnet utara. Di ekuator, jarum kompas akan ditempatkan hampir horizontal terhadap permukaan bumi, dan semakin dekat kita ke kutub, jarumnya akan semakin vertikal. Medan magnet bumi bisa berubah; ada kalanya kutub-kutubnya berubah relatif satu sama lain, yaitu selatan berada di utara, dan sebaliknya. Menurut para ilmuwan, ini adalah pertanda bencana besar di Bumi. Hal ini belum pernah diamati selama beberapa puluh milenium terakhir.
Beras. 7. Medan magnet bumi()
Kutub magnet dan geografis tidak bertepatan. Ada juga medan magnet di dalam bumi itu sendiri, dan, seperti pada magnet permanen, medan magnet tersebut diarahkan dari kutub magnet selatan ke utara.
Dari manakah datangnya medan magnet pada magnet permanen? Jawaban atas pertanyaan ini diberikan oleh ilmuwan Perancis Andre-Marie Ampère. Dia mengungkapkan gagasan bahwa medan magnet magnet permanen dijelaskan oleh arus dasar dan paling sederhana yang mengalir di dalam magnet permanen. Arus dasar yang paling sederhana ini saling memperkuat dengan cara tertentu dan menciptakan medan magnet. Partikel bermuatan negatif - elektron - bergerak mengelilingi inti atom; gerakan ini dapat dianggap terarah, dan karenanya, medan magnet tercipta di sekitar muatan yang bergerak tersebut. Di dalam benda mana pun, jumlah atom dan elektron sangatlah besar; oleh karena itu, semua arus dasar ini mengambil arah yang teratur, dan kita mendapatkan medan magnet yang cukup signifikan. Hal yang sama dapat dikatakan tentang Bumi, yaitu medan magnet bumi sangat mirip dengan medan magnet magnet permanen. Magnet permanen adalah karakteristik yang cukup terang dari setiap manifestasi medan magnet.
Selain adanya badai magnet, juga terdapat anomali magnet. Mereka berhubungan dengan medan magnet matahari. Ketika ledakan atau lontaran yang cukup kuat terjadi di Matahari, hal tersebut terjadi bukan tanpa bantuan manifestasi medan magnet Matahari. Gema ini mencapai bumi dan mempengaruhi medan magnetnya, sebagai akibatnya kita mengamatinya badai magnet. Anomali magnetik yang terkait dengan deposito bijih besi di dalam bumi, endapan yang sangat besar akan termagnetisasi oleh medan magnet bumi dalam waktu yang lama, dan semua benda disekitarnya akan mengalami medan magnet dari anomali ini, panah kompas akan menunjukkan arah yang salah.
Pada pelajaran selanjutnya kita akan melihat fenomena lain yang berhubungan dengan aksi magnet.
Referensi
- Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. Fisika 8 / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. - M.: Mnemosin.
- Peryshkin A.V. Fisika 8. - M.: Bustard, 2010.
- Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fisika 8. - M.: Pencerahan.
- Kelas-fizika.narod.ru ().
- Kelas-fizika.narod.ru ().
- Files.school-collection.edu.ru().
Pekerjaan rumah
- Ujung jarum kompas manakah yang tertarik Kutub Utara Bumi?
- Di tempat manakah di bumi Anda tidak dapat mempercayai jarum magnet?
- Apa yang ditunjukkan oleh kerapatan garis-garis pada magnet?
Pemodelan komputer memungkinkan kita membayangkan bagaimana medan magnet bumi berubah ketika polaritas berubah. Sebelum kutub magnet selatan menjadi utara dan kutub magnet utara menjadi selatan, keduanya akan menghilang untuk sementara waktu, atau sama saja, jumlahnya akan banyak. Penghargaan Gary Glatzmaier, Paul Roberts
Harapan akan adanya bencana terletak pada sifat manusia. Setidaknya sejak zaman Alkitab, nenek moyang kita sedang menunggu sesuatu yang buruk: akhir dunia, Penghakiman Terakhir, Kedatangan Kedua. Mereka menunggu dan takut. Orang-orang sezaman kita terus menunggu dan takut. Hanya dunia modern menawarkan lebih banyak pilihan. Peraih Nobel bidang biologi Francis Crick dalam bukunya “Life on Earth, Its Origin and Essence” mengutip empat alasan utama mengapa umat manusia tidak dapat hidup hingga akhir abad ke-21: konflik bersenjata global yang menggunakan senjata pemusnah massal, polusi yang mematikan lingkungan, kelelahan yang diperlukan sumber daya alam, bencana luar angkasa. Keempat kelompok penyebab ini disusun dalam urutan kemungkinannya. Masing-masing dapat dirinci dan ditambah tergantung pada kekuatan imajinasi. Pada abad ke-10, masyarakat takut akan awal milenium baru; pada akhir abad ke-16, supernova yang terjadi di langit dianggap sebagai pertanda akhir dunia; pergantian abad ke-19 dan pada abad ke-20, rasa takut terhadap komet mendekati Bumi merupakan hal yang populer. Di antara cerita-cerita horor baru adalah bahaya “pembalikan polaritas,” yang telah dibicarakan selama beberapa tahun terakhir.
Inilah yang sedang kita bicarakan. Medan magnet planet kita memiliki bentuk yang agak rumit, yang biasanya direpresentasikan dalam bentuk apa yang disebut ekspansi multipol, yaitu jumlah elemen elementer dalam arti tertentu yang jumlahnya tak terbatas. Istilah pertama dalam penjumlahan ini disebut monopoli, tetapi untuk Bumi (dan juga istilah lain yang kita kenal tubuh kosmik) sama dengan nol. Sederhananya, ini berarti setiap garis magnet yang dimulai di permukaan bumi berakhir di permukaan bumi. Suku terbesar berikutnya adalah dipol. Ia diciptakan oleh dua monopole magnet dengan muatan yang sangat besar, terletak sangat dekat satu sama lain, atau oleh arus listrik cincin dengan kekuatan yang sangat besar dan radius yang sangat kecil. Bagi Bumi, istilah ini jauh lebih besar daripada istilah lainnya, karena, seperti yang diterima secara umum sekarang, medan magnetnya diciptakan oleh gerakan pusaran inti cair bumi. Muatan di dalamnya tidak bergerak terlalu cepat, sehingga arusnya tidak terlalu besar, tetapi radiusnya sangat besar. Namun radius sebesar ini pun masih kecil jika dibandingkan dengan radius Bumi.
Ini tidak berarti bahwa momen dipol harus merupakan suku terbesar dalam penjumlahan tersebut. Dalam keadaan tertentu, hal itu hilang sama sekali. Ini terjadi, misalnya, di Matahari lima tahun lalu. Selama hampir satu tahun penuh dari bulan Maret 2000 hingga Februari 2001 tidak ada kutub magnet utara atau selatan di Matahari, atau, jika kita secara formal menganggap kutub magnet sebagai tempat garis medan magnet memotong permukaan bintang atau planet sejajar dengan jari-jarinya, maka paling sedikit ada dua planet sekaligus. Dalam hal ini, medan magnet berperilaku masuk gelar tertinggi gelisah, dan rata-rata sangat lemah. Jika hal serupa terjadi di Bumi, kita akan menghadapi banyak masalah: badai magnet yang berkepanjangan dan sangat kuat akan disertai dengan rata-rata melemahnya medan magnet. Magnetosfer akan kurang mampu menjalankan fungsinya yang paling penting bagi biosfer - untuk melindunginya dari aliran partikel bermuatan dari luar angkasa dan Matahari.
Namun di Bumi, hal serupa terjadi dari waktu ke waktu. Benar, jauh lebih jarang dibandingkan di Matahari. Di Matahari, kutub magnet berpindah tempat setiap sebelas tahun. Di Bumi, terakhir kali kutub magnet berpindah tempat adalah 740.000 tahun yang lalu. Dan ada beberapa indikasi bahwa sudah waktunya untuk mengalaminya lagi. Selama seratus lima puluh tahun terakhir, medan magnet bumi semakin melemah. Sebelumnya mungkin sempat melemah, namun kini ternyata dalam kurun waktu 1590 hingga 1840 perubahannya jauh lebih lambat. Hal ini dibuktikan dengan log kapal tua yang diperiksa oleh David Gubbins dan rekan-rekannya dari University of Leeds (laporan penelitian mereka dipublikasikan di jurnal Science. 2006. Vol. 312. No. 5775. P. 900-902)
Ide mereka adalah mengembalikan nilai momen dipol medan magnet bumi ke masa sebelum tahun 1837. Pada tahun inilah matematikawan besar Jerman Carl Gauss menemukan cara untuk mengukur momen dipol secara langsung. Dan sejak itu pengukurannya kurang lebih teratur. Namun sebelum itu, gagasan orang tentang medan magnet masih sangat kabur. Ternyata ada jalan keluarnya. Pelaut tua menaruh perhatian besar pada pembacaan kompas. Pertama, sudah tepat waktu akhir Abad Pertengahan Diketahui bahwa kompas hampir tidak pernah menunjuk tepat ke arah Utara. Dokter, penyair, dan astronom legendaris Italia Girolamo Fracastoro (1478–1553) bahkan mengajukan penjelasan teoretis tertua yang sampai kepada kita: jarum kompas magnet tertarik oleh pegunungan besi besar di utara. Samudra Atlantik. Itu sebabnya dia tidak pernah melihat tepat ke utara. Sejak itu, para pelaut dengan cermat mencatat perbedaan pembacaan kompas dengan arah utara yang sebenarnya. Namun masalahnya adalah mereka jarang dapat melakukan hal ini dengan akurasi yang diperlukan dan sering membuat kesalahan.
Namun di penghujung abad ke-17, para pelaut menemukan kejutan baru: jarum magnet tidak hanya “melihat” melewati kutub, tetapi juga tidak sejajar dengan permukaan bumi. Di kutub magnet utara, jarum kompas umumnya berdiri vertikal (tentu saja, jika Anda membiarkannya sendiri). Pada saat itu diyakini bahwa pengetahuan tentang “kecenderungan” ini (seperti yang biasa disebut) memungkinkan untuk memperjelas arah ke utara dengan menggunakan pembacaan kompas. Dan hal ini memungkinkan David Gubbins untuk memperjelas perbedaan antara arah utara dan pembacaan kompas. Namun terlepas dari segalanya, semua data yang dikumpulkan tidak cukup untuk merekonstruksi gambaran lengkap tentang perubahan momen dipol sebelum tahun 1840. Namun, hal tersebut cukup untuk menghasilkan kesimpulan mendasar: medan magnet planet kita melemah dengan kecepatan yang semakin meningkat. Dia mungkin telah mengalami beberapa lonjakan selama ini.
Saat ini, yaitu selama seratus lima puluh tahun terakhir, momen dipol medan magnet bumi berkurang sekitar 0,5% setiap 10 tahun. Tidak sulit untuk menghitung bahwa komponen medan ini akan lenyap dalam dua ribu tahun. Mungkin inilah saatnya pergantian kutub berikutnya dimulai. Temuan baru Gubbins menunjukkan bahwa penilaian ini harus dipertimbangkan kembali. Momen dipol akan menuju nol kira-kira dua kali lebih cepat.
Studi tentang perubahan medan magnet dilakukan di University of California, memulihkan data kekuatan medan magnet dari orientasi partikel magnet di batu dan dalam pecahan tembikar. Ahli geofisika Gary Glatzmaier menggunakan data ini untuk memodelkan proses yang terjadi jauh di bawah permukaan bumi yang menciptakan medan magnet. Ia percaya bahwa penelitian baru yang dilakukan di Inggris menegaskan gagasan mendasarnya bahwa medan magnet bervariasi secara tidak merata, yang dapat bertambah, berkurang, atau tetap tidak berubah selama jangka waktu yang tidak terbatas. Kemungkinan besar asumsi perubahan linier momen dipol antara tahun 1590 dan 1840 terlalu kasar. Memang, kebetulan perubahan tajam laju pelemahan momen dipol medan magnet dan penemuan Gauss tampak agak mencurigakan. Dapat diasumsikan dengan keberhasilan yang sama bahwa untuk sebagian besar periode 1590-1840 medan melemah dengan kecepatan yang kira-kira sama, namun dalam beberapa periode waktu yang relatif singkat medan tersebut tidak melemah, melainkan tumbuh dengan pesat. Karena itu, kecepatan rata-rata menjadi dua kali lebih rendah. Sangat mungkin bahwa dalam 740 ribu tahun yang telah berlalu sejak “pembalikan polaritas” terakhir, Bumi telah berulang kali memulai proses ini, tetapi kemudian kembali ke keadaan semula.
Mari kita pahami bersama apa itu medan magnet. Lagi pula, banyak orang yang hidup di bidang ini sepanjang hidup mereka dan bahkan tidak memikirkannya. Saatnya untuk memperbaikinya!
Medan magnet
Medan magnet- jenis materi khusus. Ia memanifestasikan dirinya dalam aksi memindahkan muatan listrik dan benda-benda yang memiliki momen magnetnya sendiri (magnet permanen).
Penting: medan magnet tidak mempengaruhi muatan stasioner! Medan magnet juga tercipta dengan bergerak muatan listrik, atau berubah seiring waktu medan listrik, atau momen magnet elektron dalam atom. Artinya, kawat apa pun yang dilalui arus juga menjadi magnet!
Benda yang mempunyai medan magnetnya sendiri.
Magnet mempunyai kutub yang disebut utara dan selatan. Sebutan "utara" dan "selatan" diberikan untuk kemudahan saja (seperti "plus" dan "minus" pada listrik).
Medan magnet diwakili oleh saluran listrik magnetik. Garis-garis gaya bersifat kontinu dan tertutup, dan arahnya selalu bertepatan dengan arah kerja gaya-gaya medan. Jika serutan logam tersebar di sekitar magnet permanen, maka partikel logam tersebut akan memperlihatkan gambaran jelas garis-garis medan magnet yang keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub selatan. Karakteristik grafis dari medan magnet - garis gaya.
Karakteristik medan magnet
Ciri-ciri utama medan magnet adalah induksi magnetik, fluks magnet Dan permeabilitas magnetik. Tapi mari kita bicarakan semuanya secara berurutan.
Mari kita segera perhatikan bahwa semua satuan pengukuran diberikan dalam sistem SI.
Induksi magnetik B – besaran fisis vektor, yang merupakan besaran pokok karakteristik kekuatan medan magnet. Dilambangkan dengan surat itu B . Satuan pengukuran induksi magnet – Tesla (T).
Induksi magnet menunjukkan seberapa kuat medan dengan menentukan gaya yang diberikannya pada suatu muatan. Kekuatan ini ditelepon gaya Lorentz.
Di Sini Q - mengenakan biaya, ay - kecepatannya dalam medan magnet, B - induksi, F - Gaya Lorentz yang digunakan medan pada muatan.
F– kuantitas fisik, sama dengan produknya induksi magnet per luas kontur dan kosinus antara vektor induksi dan garis normal bidang kontur yang dilalui fluks. Fluks magnet adalah karakteristik skalar dari medan magnet.
Kita dapat mengatakan bahwa fluks magnet mencirikan jumlah garis induksi magnet yang menembus suatu satuan luas. Fluks magnet diukur dalam Weberach (Wb).
Permeabilitas magnetik– koefisien yang menentukan sifat magnetik medium. Salah satu parameter yang bergantung pada induksi magnet suatu medan adalah permeabilitas magnet.
Planet kita telah menjadi magnet yang sangat besar selama beberapa miliar tahun. Induksi medan magnet bumi berbeda-beda tergantung koordinatnya. Di ekuator, besarnya kira-kira 3,1 kali 10 pangkat minus lima Tesla. Selain itu, terdapat anomali magnetik yang nilai dan arah medannya berbeda secara signifikan dengan daerah sekitarnya. Beberapa anomali magnetik terbesar di planet ini - Kursk Dan Anomali magnetik Brasil.
Asal usul medan magnet bumi masih menjadi misteri bagi para ilmuwan. Diasumsikan bahwa sumber medan tersebut adalah inti logam cair bumi. Inti bergerak, yang berarti paduan besi-nikel cair bergerak, dan pergerakan partikel bermuatan merupakan arus listrik yang menghasilkan medan magnet. Masalahnya adalah teori ini ( geodinamo) tidak menjelaskan bagaimana lapangan tetap stabil.
Bumi adalah dipol magnet yang sangat besar. Kutub magnet tidak bertepatan dengan kutub geografis, meskipun letaknya berdekatan. Apalagi kutub magnet bumi bergerak. Perpindahan mereka tercatat sejak tahun 1885. Misalnya, selama seratus tahun terakhir kutub magnet masuk Belahan Bumi Selatan telah bergeser hampir 900 kilometer dan kini terletak di Samudera Selatan. Kutub belahan bumi Arktik bergerak melalui Samudra Arktik menuju anomali magnet Siberia Timur; kecepatan pergerakannya (menurut data tahun 2004) sekitar 60 kilometer per tahun. Sekarang terjadi percepatan pergerakan kutub - rata-rata kecepatannya meningkat 3 kilometer per tahun.
Apa pentingnya medan magnet bumi bagi kita? Pertama-tama, medan magnet bumi melindungi planet ini dari sinar kosmik dan angin matahari. Partikel bermuatan dari luar angkasa tidak jatuh langsung ke bumi, tetapi dibelokkan oleh magnet raksasa dan bergerak sepanjang garis gayanya. Dengan demikian, semua makhluk hidup terlindungi dari radiasi berbahaya.
Beberapa peristiwa telah terjadi sepanjang sejarah bumi. inversi(perubahan) kutub magnet. Inversi kutub- inilah saatnya mereka berpindah tempat. Terakhir kali fenomena ini terjadi adalah sekitar 800 ribu tahun yang lalu, dan total ada lebih dari 400 inversi geomagnetik dalam sejarah Bumi. Beberapa ilmuwan percaya bahwa, mengingat percepatan pergerakan kutub magnet yang diamati, maka akan terjadi kutub berikutnya pembalikan diperkirakan akan terjadi dalam beberapa ribu tahun mendatang.
Untungnya, perubahan kutub belum diperkirakan terjadi pada abad ini. Ini berarti Anda dapat memikirkan hal-hal yang menyenangkan dan menikmati hidup di medan bumi yang lama dan konstan, dengan mempertimbangkan sifat-sifat dasar dan karakteristik medan magnet. Dan agar Anda dapat melakukan ini, ada penulis kami, kepada siapa Anda dapat dengan percaya diri mempercayakan beberapa masalah pendidikan dengan percaya diri! dan jenis pekerjaan lainnya dapat Anda pesan melalui link.
Siapa pun yang mengamati fenomena yang terjadi saat ini terkait dengan perubahan iklim global di planet ini, dengan satu atau lain cara, tetapi berpikir, pertama, tentang alasan meningkatnya jumlah dan kekuatan bencana alam, dan kedua, tentang kemungkinannya. peramalan bencana alam jangka panjang untuk membantu masyarakat. Pasalnya, saat ini semakin banyak informasi mengenai masuknya umat manusia ke dalam era bencana alam global. Mungkinkah, jika tidak sepenuhnya mencegah, setidaknya meminimalkan dampak perubahan iklim global terhadap planet ini? Pencarian tersebut menghasilkan informasi yang sangat mengesankan dan menggembirakan secara positif - sebuah laporan dari komunitas ilmuwan ALLATRA SCIENCE: " ". Laporan tersebut berisi informasi unik untuk setiap orang, karena ini adalah kunci untuk memecahkan masalah iklim dengan kompleksitas apa pun. Hal ini juga menunjukkan jalan keluar nyata dari situasi saat ini melalui penyatuan komunitas dunia atas dasar kreatif, spiritual dan moral.
Medan magnet bumi merupakan “perisai” alami planet dari radiasi kosmik dan matahari yang berbahaya bagi semua makhluk hidup. Faktanya, jika bumi tidak memiliki medan magnetnya sendiri, maka kehidupan dalam bentuk yang kita kenal tidak akan mungkin terjadi di bumi. Kekuatan medan magnet bumi tersebar tidak seragam dan rata-rata sekitar 50.000 nT (0,5 Oe) di permukaan dan bervariasi dari 20.000 nT hingga 60.000 nT.
Beras. 1. “Snapshot” medan magnet utama di permukaan bumi pada bulan Juni 2014 berdasarkan data dari Kawanan satelit . Daerah dengan medan magnet kuat ditandai dengan warna merah, dan daerah dengan medan magnet lemah ditandai dengan warna biru.
Namun, pengamatan menunjukkan hal itu Medan magnet bumi berangsur-angsur melemah, sementara kutub geomagnetik bergeser. Sebagaimana dinyatakan dalam laporan di atas, proses-proses ini pertama-tama dipengaruhi oleh faktor-faktor kosmik tertentu, meskipun ilmu pengetahuan tradisional belum mengetahuinya dan tidak memperhitungkannya, mencoba mencari jawabannya di dalam perut bumi. tidak berhasil.
Data yang dikirimkan oleh satelit Swarm yang diluncurkan oleh Badan Antariksa Eropa (ESA) ), mengkonfirmasi kecenderungan umum melemahnya medan magnet, dan tingkat penurunan terbesar diamati di Belahan Barat planet kita .
Beras. 2. Perubahan kekuatan medan magnet bumi dalam suatu periodedari Januari 2014 hingga Juni 2014 menurut Swarm. Pada gambar, warna ungu menunjukkan peningkatan, dan biru tua menunjukkan penurunan tegangan dalam kisaran ±100 nT.
Menganalisis konsekuensi dari banyak bencana alam, para ilmuwan telah menemukan bahwa sebelum dimulainya aktivitas seismik, terdapat anomali pada medan magnet bumi. Secara khusus, gempa bumi yang terjadi pada 11 Maret 2011 di Jepang diawali dengan aktifnya Samudera Pasifik. lempeng litosfer di zona subduksi. Peristiwa ini menjadi semacam indikator adanya fase baru aktivitas seismik terkait percepatan pergerakan lempeng litosfer tersebut. Perpindahan kutub geomagnetik terletak di Siberia Timur dan Samudera Pasifik, karena faktor kosmik, menyebabkan perubahan besar-besaran variasi magnet sekuler di wilayah kepulauan Jepang. Akibat dari fenomena tersebut adalah serangkaian gempa bumi dahsyat berkekuatan 9,0.
Secara resmi diyakini bahwa selama 100 tahun terakhir, medan magnet bumi telah melemah sekitar 5%. Di kawasan yang disebut Anomali Atlantik Selatan di lepas pantai Brasil, pelemahannya bahkan lebih signifikan. Namun, perlu dicatat bahwa sebelumnya, seperti sekarang, pengukuran di darat dilakukan secara langsung, dan di darat, yang tidak lagi dapat mencerminkan gambaran lengkap perubahan sekuler di medan magnet. Selain itu, lubang di medan magnet bumi tidak diperhitungkan - semacam celah di magnetosfer yang dilalui aliran besar radiasi matahari. Karena alasan yang tidak diketahui oleh ilmu pengetahuan tradisional, jumlah lubang ini terus bertambah. Namun kita akan membicarakannya di publikasi berikut.
Diketahui bahwa melemahnya medan magnet bumi menyebabkan terjadinya pembalikan polaritas, dimana kutub magnet utara dan selatan berpindah tempat dan terjadi pembalikan. Penelitian di bidang paleomagnetisme menunjukkan bahwa sebelumnya, selama pembalikan kutub, yang terjadi secara bertahap, medan magnet bumi kehilangan struktur dipolnya. Pembalikan medan magnet diawali dengan pelemahannya, dan setelah itu kekuatan medan kembali meningkat ke nilai sebelumnya. Di masa lalu, pembalikan ini terjadi rata-rata setiap 250.000 tahun. Namun sejak terakhir kali, menurut para ilmuwan, sekitar 780.000 tahun telah berlalu. Namun, ilmu pengetahuan resmi belum dapat memberikan penjelasan apa pun atas stabilitas jangka panjang tersebut. Selain itu, kebenaran interpretasi data paleomagnetik secara berkala dikritik di kalangan ilmiah. Dengan satu atau lain cara, melemahnya medan magnet dengan cepat akhir-akhir ini merupakan tanda dimulainya proses global baik di luar angkasa maupun di perut bumi. Itulah sebabnya bencana alam yang terjadi di planet ini lebih banyak disebabkan oleh faktor alam dibandingkan pengaruh antropogenik.
Ilmu pengetahuan tradisional masih kesulitan menemukan jawaban atas pertanyaan: apa yang terjadi pada medan magnet pada saat inversi? Apakah nilai tersebut hilang sama sekali atau melemah hingga mencapai nilai kritis tertentu? Ada banyak teori dan asumsi mengenai hal ini, namun tidak satupun yang tampaknya dapat diandalkan. Salah satu upaya untuk mensimulasikan medan magnet pada saat pembalikan ditunjukkan pada Gambar. 3:
Beras. 3. Model representasi medan magnet utama bumi pada nya keadaan saat ini(kiri) dan dalam proses pembalikan polaritas (kanan). Seiring berjalannya waktu, medan magnet bumi dapat berubah dari dipol menjadi multipol, dan kemudian struktur dipol yang stabil akan terbentuk kembali. Namun, arah medan akan berubah menjadi sebaliknya: kutub geomagnetik utara akan menggantikan kutub selatan, dan kutub selatan akan berpindah ke belahan bumi utara.
Fakta adanya anomali magnetik yang signifikan pada saat pembalikan polaritas dapat menyebabkan fenomena tektonik global di Bumi, dan juga menimbulkan bahaya serius bagi seluruh kehidupan di planet ini karena meningkatnya tingkat radiasi matahari.
Perkembangan metode pengamatan medan magnet bumi, serta bidang septon Bumi bertunangan. Data ini memungkinkan untuk merespons variasinya secara tepat waktu dan mengambil tindakan pencegahan yang bertujuan menghilangkan atau meminimalkan bencana alam. Identifikasi dini sumber bencana di masa depan (gempa bumi, letusan gunung berapi, angin puting beliung, angin topan) memungkinkan diluncurkannya mekanisme adaptif, sehingga intensitas aktivitas seismik dan vulkanik berkurang secara signifikan, dan ada waktu untuk memperingatkan penduduk yang tinggal di wilayah tersebut. daerah berbahaya. Arah maju ini riset ilmiah ditelepon rekayasa geo iklim dan mencakup pengembangan arah dan metode baru, yang sepenuhnya aman bagi keutuhan ekosistem dan kehidupan manusia, berdasarkan pemahaman fisika baru yang fundamental ‒ FISIKA PRIMORDIAL ALLATRA. Hingga saat ini, sejumlah langkah sukses telah diambil ke arah ini, yang telah memperoleh dasar ilmiah yang kuat dan konfirmasi praktis. Tahap awal pengembangan praktis bidang ini sudah menunjukkan hasil yang stabil... .
Dalam periode bahaya perubahan iklim global yang semakin meningkat, sangat penting bagi umat manusia untuk bersatu dalam landasan spiritual dan moral yang kreatif dan terus memperluas pengetahuan. ALLATRA FISIKA PRIMORDIAL, mengembangkan arahan ilmiah yang menjanjikan yang disebutkan dalam laporan. KEROHANIAN Dan ILMU ALLATRA- inilah landasan kokoh yang memungkinkan umat manusia bertahan di era perubahan iklim global dan menciptakan, dalam kondisi baru, tipe masyarakat baru yang telah lama diimpikan umat manusia. Pengetahuan awal diberikan dalam laporan komunitas ALLATRA SCIENCE, dan sekarang banyak bergantung pada masing-masing orang untuk digunakan secara eksklusif untuk kebaikan!
Vitaly Afanasyev
Literatur:
Laporkan “Tentang masalah dan akibat perubahan iklim global di Bumi. Cara efektif untuk memecahkan masalah ini” oleh sekelompok ilmuwan internasional dari Gerakan Sosial Internasional “ALLATRA”, 26 November 2014;
Pada awal abad terakhir, sumber arus elektrokimia pertama tersebar luas. Kemunculan mereka membawa sejumlah penemuan penting. Ini termasuk pembukaan busur listrik dan penemuan manifestasi arus magnetik - arus listrik dapat menyebabkan defleksi jarum magnet; kawat yang dialiri arus listrik akan tolak menolak atau tarik menarik.
Sejumlah penemuan ini berpuncak pada eksperimen terkenal Faraday (1831), yang sangat penting bagi perkembangan teknik elektro.
Eksperimen Faraday ditunjukkan secara skematis pada Gambar. 2.18-2.22. Dalam bentuk ini tidak sulit untuk diterapkan.
Ada dua gulungan pada tabung karton tebal. Yang pertama bisa dihubungkan ke sumber arus, misalnya baterai. Belitan kedua diisolasi dari belitan pertama, yaitu tidak ada sambungan listrik (tidak ada kontak) antara belitan ini. Rangkaian belitan kedua ditutup ke perangkat magnetoelektrik.
Hal yang paling penting dalam melakukan percobaan adalah sebagai berikut: belitan kedua berada dalam medan magnet belitan pertama, tentunya bila ada arus listrik pada belitan pertama.
Beras. 2.18. Eksperimen Faraday. Arus mengalir pada belitan (1) pertama (rangkaian baterai tertutup). Belitan kedua (2) berada dalam medan magnet belitan pertama. Meskipun demikian, tidak ada arus pada rangkaian belitan kedua: jarum ammeter berada pada nol
Faraday sedang mencari jawaban atas pertanyaan: apakah medan magnet pada belitan pertama menyebabkan munculnya arus listrik pada belitan kedua? Untuk mendapatkan jawaban atas pertanyaan ini, ammeter sensitif (galvanometer) disertakan dalam rangkaian belitan kedua.
Gambar yang ditunjukkan pada Gambar. 2.18 memberikan jawaban yang tampaknya negatif. Medan magnet diubah dengan menghidupkan dan mematikan arus. Namun mari kita lakukan pengamatan kita dengan lebih hati-hati, dengan fokus pada jarum amperemeter tepat pada saat rangkaian belitan pertama putus (Gbr. 2.19) atau, sebaliknya, menutup (Gbr. 2.20). Dalam hal ini, Anda dapat memperhatikan bahwa ketika rangkaian belitan pertama diputus, arus timbul pada belitan kedua. Arus ini tidak bertahan lama - panah akan sedikit menyimpang ke kanan dan kembali ke posisi nol lagi (Gbr. 2.19).
Dengan cara yang sama, Anda dapat melihat munculnya arus pada belitan kedua ketika arus dihidupkan pada rangkaian belitan pertama (Gbr. 2.20).
Dan arus ini tidak bertahan lama - panah akan sedikit menyimpang ke kiri dan kembali ke posisi semula (nol).
Apa perbedaan antara observasi pertama (Gbr. 2.18) dan dua observasi berikutnya?
Pada pengamatan pertama kita berurusan dengan arus konstan pada belitan pertama, dan oleh karena itu dengan medan magnet konstan.
Arus listrik dapat terjadi pada suatu rangkaian tertutup jika kabel-kabelnya berada dalam medan magnet yang berubah-ubah.
Beras. 2.19, eksperimen Faraday. Arus pada belitan pertama terputus. Medan magnet di mana belitan kedua berada berubah (menghilang). Jarum amperemeter yang dihubungkan dengan rangkaian belitan kedua dilempar sedikit ke kanan dan segera kembali ke posisi semula (nol). Di bawah pengaruh medan magnet yang berubah, timbul arus
Beras. 2.20. Eksperimen Faraday. Arus dihidupkan pada rangkaian belitan pertama. Medan magnet di mana belitan kedua berada berubah (muncul medan). Jarum amperemeter yang dihubungkan dengan rangkaian belitan kedua dilempar sedikit ke kiri dan segera kembali ke posisi semula. Di bawah pengaruh medan magnet yang berubah, timbul arus
Tetapi jika timbul arus pada suatu rangkaian kabel, berarti ada EMF yang bekerja pada rangkaian tersebut (ingat hukum kedua Kirchhoff, § 1.20).
Dengan kata lain:
dalam kabel suatu rangkaian listrik, ketika medan magnet berubah, ggl dihasilkan (diinduksi).
Medan magnet diubah dengan memasukkan baja. Medan magnet dapat diubah tidak hanya dengan mengubah arus. Kita tahu bahwa penambahan zat besi akan meningkatkan medan. Artinya jika sebungkus pelat baja ditempatkan di dalam tabung karton kita (Gbr. 2.21), maka medan magnet yang diciptakan oleh kumparan pertama akan meningkat.
Beras. 2.21. Ketika paket pelat baja didorong masuk, medan magnet semakin kuat. Jarum ammeter yang dihubungkan ke rangkaian belitan kedua menyimpang ke kiri, seperti yang diamati ketika arus dihidupkan (lihat Gambar 2.20)
Beras. 2.22. Ketika magnet batang dilepas dari belitan yang tertutup ammeter, timbul ggl pada belitan
Apakah terjadi EMF pada belitan kedua ketika bungkusan didorong masuk?
Pengalaman memberikan jawaban afirmatif (Gbr. 2.21). Mari kita perhatikan fakta bahwa ketika baja didorong masuk, panah perangkat menyimpang ke arah yang sama seperti ketika arus dihidupkan.
Ketika bungkusan baja ditarik keluar, panah menyimpang ke arah yang sama seperti ketika arus dimatikan (dalam kedua kasus, medan magnet berkurang).
Medan magnet berubah akibat pergerakan kumparan itu sendiri. Mari pertimbangkan eksperimen lain. Medan magnet diciptakan oleh belitan dengan inti baja. Arus dalam belitan dipertahankan oleh baterai. Gulungan kedua dililitkan pada bingkai karton independen (cincin karton). Belitan ini dihubungkan melalui kabel fleksibel ke alat ukur dan tidak mempunyai sambungan listrik dengan rangkaian belitan pertama.
EMF terjadi pada rangkaian belitan kedua ketika dihilangkan dari medan yang diciptakan oleh belitan pertama.
Medan magnet berubah akibat pergerakan magnet permanen. Mari kita perhatikan percobaan lain, yang konsepnya diberikan pada Gambar. 2.22.
Ketika magnet batang dilepas, ggl diinduksikan pada belitan stasioner.
Eksperimen ini menunjukkan bahwa EMF sebenarnya diinduksi justru oleh perubahan medan magnet, dan bukan oleh interaksi arus, seperti yang terlihat, misalnya, dari eksperimen yang digambarkan pada Gambar. 2.19 dan 2.20.
Pengamatan lebih lanjut memungkinkan untuk menetapkan banyak fakta baru, yang akhirnya digeneralisasikan, serta hukum-hukum umum yang penting.