Magnetic field: sanhi at katangian. Magnetic field ng Earth

Ito ay kilala mula noong sinaunang panahon na ang isang magnetic needle, malayang umiikot sa paligid ng isang vertical axis, ay palaging nakalagay ang lugar na ito Earth sa isang tiyak na direksyon (kung walang mga magnet, conductor na nagdadala ng kasalukuyang, o mga bagay na bakal malapit dito). Ang katotohanang ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na mayroong magnetic field sa paligid ng mundo at ang magnetic needle ay naka-install kasama ang magnetic lines nito. Ito ang batayan para sa paggamit ng isang compass (Larawan 115), na isang magnetic needle na malayang umiikot sa isang axis.

kanin. 115. Kumpas

Ang mga obserbasyon ay nagpapakita na kapag papalapit sa North geographic pole ng Earth, magnetic lines magnetic field Ang mga Daigdig ay lalong nakahilig sa abot-tanaw sa mas malaking anggulo at sa paligid ng 75° hilagang latitude at 99° kanlurang longitude ay nagiging patayo ang mga ito, na pumapasok sa Daigdig (Larawan 116). Kasalukuyang matatagpuan dito Timog Magnetic Pole ng Earth, ito ay humigit-kumulang 2100 km ang layo mula sa heyograpikong North Pole.

kanin. 116. Magnetic lines ng magnetic field ng Earth

Ang magnetic north pole ng Earth ay matatagpuan malapit sa South Geographic Pole, na nasa 66.5° south latitude at 140° east longitude. Dito lumalabas sa Earth ang mga magnetic lines ng magnetic field ng Earth.

kaya, Ang mga magnetic pole ng Earth ay hindi nag-tutugma sa mga geographic pole nito. Sa bagay na ito, ang direksyon ng magnetic needle ay hindi nag-tutugma sa direksyon ng geographical meridian. Samakatuwid, ang magnetic compass needle ay humigit-kumulang lamang na nagpapakita ng direksyon sa hilaga.

Minsan ang tinatawag magnetikong bagyo, panandaliang pagbabago sa magnetic field ng Earth na lubos na nakakaapekto sa compass needle. Ipinapakita ng mga obserbasyon na ang hitsura ng mga magnetic storm ay nauugnay sa aktibidad ng solar.

a - sa Araw; b - sa Earth

Sa panahon ng pagpapalakas aktibidad ng solar Ang mga daloy ng mga sisingilin na particle, electron at proton ay inilalabas mula sa ibabaw ng Araw patungo sa kalawakan. Ang magnetic field na nabuo sa pamamagitan ng paggalaw ng mga charged na particle ay nagbabago sa magnetic field ng Earth at nagiging sanhi ng magnetic storm. Ang mga magnetikong bagyo ay isang panandaliang kababalaghan.

Naka-on globo May mga lugar kung saan ang direksyon ng magnetic needle ay patuloy na lumilihis mula sa direksyon ng magnetic line ng Earth. Ang mga nasabing lugar ay tinatawag na mga lugar magnetic anomalya(sa pagsasalin mula sa Latin na "paglihis, abnormalidad").

Ang isa sa pinakamalaking magnetic anomalya ay ang Kursk Magnetic Anomaly. Ang dahilan ng naturang mga anomalya ay ang malalaking deposito ng iron ore sa medyo mababaw na lalim.

Ang terrestrial magnetism ay hindi pa ganap na naipaliwanag. Itinatag lamang na ang isang malaking papel sa pagbabago ng magnetic field ng Earth ay nilalaro ng iba't ibang mga electric current na dumadaloy sa parehong atmospera (lalo na sa itaas na mga layer nito) at sa crust ng lupa.

Maraming pansin ang binabayaran sa pag-aaral ng magnetic field ng Earth sa panahon ng mga flight. mga artipisyal na satellite At mga sasakyang pangkalawakan.

Ito ay itinatag na ang magnetic field ng lupa ay mapagkakatiwalaan na nagpoprotekta sa ibabaw ng mundo mula sa cosmic radiation, na ang epekto nito sa mga buhay na organismo ay mapanira. Bilang karagdagan sa mga electron at proton, kasama rin sa cosmic radiation ang iba pang mga particle na gumagalaw sa kalawakan sa napakalaking bilis.

Ang mga paglipad ng mga interplanetary space station at spacecraft patungo sa Buwan at sa paligid ng Buwan ay naging posible upang maitatag ang kawalan ng magnetic field. Ang malakas na magnetization ng lunar soil rocks na inihatid sa Earth ay nagbibigay-daan sa mga siyentipiko na maghinuha na bilyun-bilyong taon na ang nakalilipas ang Buwan ay maaaring magkaroon ng magnetic field.

Mga tanong

Paano natin maipapaliwanag na ang magnetic needle ay nakalagay sa isang partikular na lugar sa Earth sa isang tiyak na direksyon?
Nasaan ang mga magnetic pole ng Earth?
Paano maipapakita na ang magnetic south pole ng Earth ay nasa hilaga at ang magnetic north pole ay nasa timog?
Ano ang nagpapaliwanag sa hitsura ng magnetic storms?
Ano ang mga lugar ng magnetic anomaly?
Nasaan ang lugar kung saan mayroong malaking magnetic anomaly?

Pagsasanay 43

Bakit ang mga bakal na riles na nakalatag sa mga bodega sa mahabang panahon ay nagiging magnet pagkalipas ng ilang panahon?
Bakit ipinagbabawal ang paggamit ng mga materyales na na-magnetize sa mga barko na inilaan para sa mga ekspedisyon upang pag-aralan ang terrestrial magnetism?

Mag-ehersisyo

Maghanda ng isang ulat sa paksang "Ang compass, ang kasaysayan ng pagtuklas nito."
Maglagay ng strip magnet sa loob ng globo. Gamit ang resultang modelo, gawing pamilyar ang iyong sarili sa mga magnetic na katangian ng magnetic field ng Earth.
Gamit ang Internet, maghanda ng isang pagtatanghal sa paksang "Ang kasaysayan ng pagtuklas ng Kursk magnetic anomaly."

Ito ay kawili-wili...

Bakit kailangan ng mga planeta ang magnetic field?

Ito ay kilala na ang Earth ay may isang malakas na magnetic field. Ang magnetic field ng Earth ay bumabalot sa rehiyon ng malapit sa Earth space. Ang rehiyong ito ay tinatawag na magnetosphere, bagaman ang hugis nito ay hindi isang globo. Ang magnetosphere ay ang pinakalabas at pinakamalawak na shell ng Earth.

Ang Earth ay patuloy na nasa ilalim ng impluwensya ng solar wind - isang daloy ng napakaliit na mga particle (proton, electron, pati na rin ang helium nuclei at ions, atbp.). Sa panahon ng mga solar flare, ang bilis ng mga particle na ito ay tumataas nang husto, at kumakalat sila sa kalawakan sa napakalaking bilis. Kung mayroong isang flare sa Araw, nangangahulugan ito na sa ilang araw ay dapat nating asahan ang isang kaguluhan sa magnetic field ng Earth. Ang magnetic field ng Earth ay nagsisilbing isang uri ng kalasag, na nagpoprotekta sa ating planeta at lahat ng buhay dito mula sa mga epekto ng solar wind at cosmic ray. Nagagawa ng magnetosphere na baguhin ang trajectory ng mga particle na ito, na nagdidirekta sa kanila patungo sa mga pole ng planeta. Sa mga polar na rehiyon, nagtitipon ang mga particle itaas na mga layer kapaligiran at pukawin ang kamangha-manghang kagandahan ng hilagang at timog na mga ilaw. Dito rin nagmula ang mga magnetic storm.

Kapag ang mga particle ng solar wind ay sumalakay sa magnetosphere, umiinit ang atmospera, tumataas ang ionization ng mga upper layer nito, at lumalabas ang electromagnetic noise. Sa kasong ito, nangyayari ang interference sa mga signal ng radyo at boltahe na surge, na maaaring makapinsala sa mga de-koryenteng kagamitan.

Ang mga magnetikong bagyo ay nakakaapekto rin sa panahon. Nag-aambag sila sa pagbuo ng mga cyclone at pagtaas ng cloudiness.

Napatunayan ng mga siyentipiko mula sa maraming bansa na ang mga magnetic disturbance ay nakakaapekto sa mga buhay na organismo, mundo ng gulay at sa tao mismo. Ipinakita ng mga pag-aaral na sa mga taong madaling kapitan ng mga sakit sa cardiovascular, ang mga exacerbation ay posible sa mga pagbabago sa solar na aktibidad. Maaaring mangyari ang mga pagkakaiba-iba presyon ng dugo, cardiopalmus, nabawasan ang tono.

Ang pinakamalakas na magnetic storm at magnetospheric disturbance ay nangyayari sa mga panahon ng pagtaas ng solar activity.

May magnetic field ba ang mga planeta? solar system? Ang pagkakaroon o kawalan ng magnetic field ng isang planeta ay ipinaliwanag ng kanilang panloob na istraktura.

Ang pinakamalakas na magnetic field ng mga higanteng planeta Jupiter ay hindi lamang ang pinakamalaking planeta, ngunit mayroon ding pinakamalaking magnetic field, na lumampas sa magnetic field ng Earth ng 12,000 beses. Ang magnetic field ng Jupiter, na bumabalot dito, ay umaabot sa layo na 15 radii ng planeta (ang radius ng Jupiter ay 69,911 km). Ang Saturn, tulad ng Jupiter, ay may malakas na magnetosphere na nagreresulta mula sa metallic hydrogen, na estado ng likido matatagpuan malalim sa loob ng Saturn. Nakakapagtataka na si Saturn ang tanging planeta na ang axis ng pag-ikot ng planeta ay halos tumutugma sa axis ng magnetic field.

Sinasabi ng mga siyentipiko na ang Uranus at Neptune ay may makapangyarihang magnetic field. Ngunit narito ang kawili-wili: ang magnetic axis ng Uranus ay nalihis mula sa axis ng pag-ikot ng planeta sa pamamagitan ng 59°, Neptune - sa pamamagitan ng 47°. Ang oryentasyong ito ng magnetic axis na may kaugnayan sa rotation axis ay nagbibigay sa magnetosphere ng Neptune ng medyo orihinal at kakaibang hugis. Patuloy itong nagbabago habang umiikot ang planeta sa paligid ng axis nito. Ngunit ang magnetosphere ng Uranus, habang lumalayo ito sa planeta, ay umiikot sa isang mahabang spiral. Naniniwala ang mga siyentipiko na ang magnetic field ng planeta ay may dalawang north at dalawang south magnetic pole.

Ipinakita ng mga pag-aaral na ang magnetic field ng Mercury ay 100 beses na mas mababa kaysa sa Earth, habang ang Venus ay bale-wala. Habang nag-aaral ng Mars, natuklasan ng Mars-3 at Mars-5 spacecraft ang isang magnetic field na puro sa southern hemisphere ng planeta. Naniniwala ang mga siyentipiko na ang hugis ng field na ito ay maaaring sanhi ng higanteng banggaan ng planeta.

Tulad ng Earth, ang magnetic field ng iba pang mga planeta sa solar system ay sumasalamin sa solar wind, na nagpoprotekta sa kanila mula sa mga mapanirang epekto ng radioactive radiation mula sa Araw.

Ang terminong "magnetic field" ay karaniwang nangangahulugan ng isang tiyak na espasyo ng enerhiya kung saan ang mga puwersa ng magnetic interaction ay nagpapakita ng kanilang sarili. Nakakaapekto sila:

indibidwal na mga sangkap: ferrimagnets (mga metal - pangunahin ang cast iron, iron at ang kanilang mga haluang metal) at ang kanilang klase ng mga ferrite, anuman ang estado;

gumagalaw na singil ng kuryente.

Ang mga pisikal na katawan na may kabuuang magnetic moment ng mga electron o iba pang mga particle ay tinatawag permanenteng magneto. Ang kanilang pakikipag-ugnayan ay makikita sa larawan mga linya ng magnetic force.

Nabuo sila pagkatapos magdala ng permanenteng magnet likurang bahagi karton sheet na may pantay na layer ng bakal na paghahain. Ang larawan ay nagpapakita ng malinaw na mga marka ng hilaga (N) at timog (S) na mga pole na may direksyon ng mga linya ng field na nauugnay sa kanilang oryentasyon: lumabas mula sa north pole at pasukan sa timog.

Paano nilikha ang isang magnetic field?

Ang mga mapagkukunan ng magnetic field ay:

permanenteng magneto;

paglipat ng mga singil;

electric field na nag-iiba-iba ng oras.

Ang bawat bata sa kindergarten ay pamilyar sa pagkilos ng mga permanenteng magnet. Pagkatapos ng lahat, kailangan na niyang magpalilok ng mga larawan ng mga magnet sa refrigerator, na kinuha mula sa mga pakete na may lahat ng uri ng mga delicacy.

Ang mga electric charge sa paggalaw ay kadalasang may mas malaking magnetic field na enerhiya kaysa sa . Ito rin ay itinalaga ng mga linya ng puwersa. Tingnan natin ang mga patakaran para sa pagguhit ng mga ito para sa isang tuwid na konduktor na may kasalukuyang I.

Ang linya ng magnetic field ay iginuhit sa isang eroplano na patayo sa paggalaw ng kasalukuyang upang sa bawat punto ay ang puwersa na kumikilos sa North Pole magnetic needle ay nakadirekta nang tangential sa linyang ito. Lumilikha ito ng mga concentric na bilog sa paligid ng gumagalaw na singil.

Ang direksyon ng mga puwersang ito ay tinutukoy ng kilalang panuntunan ng isang turnilyo o gimlet na may paikot-ikot na sinulid sa kanang kamay.

Gimlet rule

Kinakailangang iposisyon ang gimlet nang magkakaugnay sa kasalukuyang vector at paikutin ang hawakan upang ang paggalaw ng pagsasalin ng gimlet ay tumutugma sa direksyon nito. Pagkatapos ay ipapakita ang oryentasyon ng mga linya ng magnetic field sa pamamagitan ng pag-ikot ng hawakan.

Sa isang konduktor ng singsing, ang paggalaw ng pag-ikot ng hawakan ay tumutugma sa direksyon ng kasalukuyang, at ang paggalaw ng pagsasalin ay nagpapahiwatig ng oryentasyon ng induction.

Palaging umaalis sa north pole ang magnetic lines of force at pumapasok sa south pole. Nagpapatuloy sila sa loob ng magnet at hindi kailanman nakabukas.

Mga panuntunan para sa pakikipag-ugnayan ng mga magnetic field

Ang mga magnetic field mula sa iba't ibang pinagmumulan ay nagdaragdag sa isa't isa upang bumuo ng isang resultang field.

Sa kasong ito, ang mga magnet na may magkasalungat na pole (N - S) ay umaakit sa isa't isa, at sa mga katulad na pole (N - N, S - S) sila ay nagtataboy. Ang mga puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga pole ay nakasalalay sa distansya sa pagitan nila. Ang mas malapit ang mga pole ay inilipat, mas malaki ang puwersa na nabuo.

Mga pangunahing katangian ng magnetic field

Kabilang dito ang:

magnetic induction vector (B);

magnetic flux (F);

flux linkage (Ψ).

Ang intensity o lakas ng epekto sa field ay tinatantya ng halaga magnetic induction vector. Ito ay tinutukoy ng halaga ng puwersa na "F" na nilikha ng dumadaan na kasalukuyang "I" sa pamamagitan ng isang konduktor na may haba na "l". В =F/(I∙l)

Ang yunit ng pagsukat ng magnetic induction sa SI system ay Tesla (sa memorya ng physicist na nag-aral ng mga phenomena na ito at inilarawan ang mga ito gamit ang mga pamamaraan ng matematika). Sa teknikal na panitikan ng Russia ito ay itinalagang "Tl", at sa internasyonal na dokumentasyon ang simbolo na "T" ay pinagtibay.

Ang 1 T ay ang induction ng tulad ng isang pare-parehong magnetic flux, na kumikilos na may puwersa na 1 newton para sa bawat metro ng haba ng isang tuwid na konduktor na patayo sa direksyon ng field, kapag ang isang kasalukuyang ng 1 ampere ay dumadaan sa konduktor na ito.

1T=1∙N/(A∙m)

Ang direksyon ng vector B ay tinutukoy ng panuntunan sa kaliwang kamay.

Kung ilalagay mo ang palad ng iyong kaliwang kamay sa isang magnetic field upang ang mga linya ng puwersa mula sa north pole ay pumasok sa palad sa tamang mga anggulo, at ilagay ang apat na daliri sa direksyon ng kasalukuyang nasa konduktor, pagkatapos ay ang nakausli hinlalaki ay magsasaad ng direksyon ng puwersa sa konduktor na ito.

Sa kaso kapag ang conductor na may electric current ay hindi matatagpuan sa tamang mga anggulo sa magnetic lines of force, ang puwersa na kumikilos dito ay magiging proporsyonal sa magnitude ng dumadaloy na kasalukuyang at ang bahagi ng projection ng haba ng conductor na may kasalukuyang papunta sa isang eroplano na matatagpuan sa patayong direksyon.

Ang puwersang kumikilos kuryente, ay hindi nakasalalay sa mga materyales kung saan ginawa ang konduktor at ang cross-sectional area nito. Kahit na ang konduktor na ito ay wala sa lahat, at ang paglipat ng mga singil ay nagsisimulang lumipat sa isa pang daluyan sa pagitan ng mga magnetic pole, kung gayon ang puwersa na ito ay hindi magbabago sa anumang paraan.

Kung sa loob ng isang magnetic field sa lahat ng mga punto ang vector B ay may parehong direksyon at magnitude, kung gayon ang naturang field ay itinuturing na pare-pareho.

Anumang kapaligiran na mayroong , ay nakakaapekto sa halaga ng induction vector B.

Magnetic flux (F)

Kung isasaalang-alang natin ang pagpasa ng magnetic induction sa isang tiyak na lugar S, kung gayon ang induction na limitado ng mga limitasyon nito ay tatawaging magnetic flux.

Kapag ang lugar ay nakakiling sa ilang anggulo α sa direksyon ng magnetic induction, ang magnetic flux ay bumababa sa dami ng cosine ng anggulo ng pagkahilig ng lugar. Ang pinakamataas na halaga nito ay nalilikha kapag ang lugar ay patayo sa tumatagos na induction nito. Ф=В·S

Ang yunit ng pagsukat para sa magnetic flux ay 1 weber, na tinukoy sa pamamagitan ng pagpasa ng induction ng 1 tesla sa isang lugar na 1 metro kuwadrado.

Pag-uugnay ng pagkilos ng bagay

Ang terminong ito ay ginagamit upang makuha ang kabuuang halaga ng magnetic flux na nilikha mula sa isang tiyak na bilang ng mga kasalukuyang nagdadala ng conductor na matatagpuan sa pagitan ng mga pole ng isang magnet.

Para sa kaso kapag ang parehong kasalukuyang ako ay dumaan sa paikot-ikot ng isang coil na may bilang ng mga liko n, kung gayon ang kabuuang (naka-link) na magnetic flux mula sa lahat ng mga liko ay tinatawag na flux linkage Ψ.

Ψ=n·Ф . Ang unit ng flux linkage ay 1 weber.

Paano nabuo ang isang magnetic field mula sa isang alternating electric

Ang electromagnetic field, na nakikipag-ugnayan sa mga electric charge at katawan na may magnetic moments, ay isang kumbinasyon ng dalawang field:

elektrikal;

magnetic.

Ang mga ito ay magkakaugnay, kumakatawan sa isang kumbinasyon ng bawat isa, at kapag ang isa ay nagbabago sa paglipas ng panahon, ang ilang mga paglihis ay nangyayari sa isa pa. Halimbawa, kapag ang isang alternating sinusoidal electric field ay nilikha sa isang three-phase generator, ang parehong magnetic field na may mga katangian ng magkatulad na alternating harmonics ay sabay na nabuo.

Magnetic na katangian ng mga sangkap

May kaugnayan sa pakikipag-ugnayan sa isang panlabas na magnetic field, ang mga sangkap ay nahahati sa:

antiferromagnets na may balanseng magnetic moments, dahil sa kung saan ang isang napakababang antas ng magnetization ng katawan ay nilikha;

Mga diamagnet na may pag-aari ng pag-magnetize ng isang panloob na patlang laban sa pagkilos ng isang panlabas. Kapag walang panlabas na larangan, ang kanilang mga magnetic properties ay hindi lilitaw;

paramagnetic na materyales na may magnetizing properties ng panloob na field sa direksyon ng panlabas na field, na may mababang antas;

ferromagnets, na may magnetic properties na walang inilapat na panlabas na field sa mga temperatura sa ibaba ng Curie point;

ferrimagnets na may magnetic moments na hindi balanse sa magnitude at direksyon.

Ang lahat ng mga katangiang ito ng mga sangkap ay nakahanap ng iba't ibang mga aplikasyon sa modernong teknolohiya.

Mga magnetic circuit

Ang lahat ng mga transformer, inductor, mga de-koryenteng makina at maraming iba pang mga aparato ay gumagana sa batayan na ito.

Halimbawa, sa isang gumaganang electromagnet, ang magnetic flux ay dumadaan sa isang magnetic core na gawa sa ferromagnetic steel at hangin na may binibigkas na mga di-ferromagnetic na katangian. Ang kumbinasyon ng mga elementong ito ay bumubuo ng isang magnetic circuit.

Karamihan sa mga de-koryenteng aparato ay may mga magnetic circuit sa kanilang disenyo. Magbasa nang higit pa tungkol dito sa artikulong ito -

Ang mga magnetic field ay nangyayari sa kalikasan at maaaring likhain nang artipisyal. Napansin sila ng lalaki kapaki-pakinabang na katangian na natutunan kong gamitin sa pang-araw-araw na buhay. Ano ang pinagmulan ng magnetic field?

Paano nabuo ang doktrina ng magnetic field

Ang mga magnetic na katangian ng ilang mga sangkap ay napansin noong sinaunang panahon, ngunit ang kanilang pag-aaral ay talagang nagsimula noong medyebal na Europa. Gamit ang maliliit na bakal na karayom, natuklasan ng isang siyentipiko mula sa France, Peregrine, ang intersection ng magnetic force lines sa ilang mga punto - ang mga pole. Pagkalipas lamang ng tatlong siglo, ginagabayan ng pagtuklas na ito, ipinagpatuloy ni Gilbert ang pag-aaral nito at pagkatapos ay ipinagtanggol ang kanyang hypothesis na ang Earth ay may sariling magnetic field.

Ang mabilis na pag-unlad ng teorya ng magnetism ay nagsimula sa simula ng ika-19 na siglo, nang matuklasan at inilarawan ni Ampere ang impluwensya ng electric field sa paglitaw ng isang magnetic field, at ang pagtuklas ni Faraday ng electromagnetic induction ay nagtatag ng isang kabaligtaran na relasyon.

Ano ang magnetic field

Ang isang magnetic field ay nagpapakita ng sarili sa isang puwersang epekto sa mga electric charge na kumikilos, o sa mga katawan na may magnetic moment.

Mga konduktor kung saan dumadaan ang electric current;
Permanenteng magneto;
Pagbabago ng electric field.

Ang ugat na sanhi ng paglitaw ng isang magnetic field ay magkapareho para sa lahat ng mga pinagmumulan: mga de-koryenteng microcharges - mga electron, ions o proton - ay may sariling magnetic moment o nasa direksyon ng paggalaw.

Mahalaga! Ang mga electric at magnetic field ay kapwa bumubuo sa isa't isa, nagbabago sa paglipas ng panahon. Ang relasyong ito ay tinutukoy ng mga equation ni Maxwell.

Mga katangian ng magnetic field

Ang mga katangian ng magnetic field ay:

Magnetic flux, isang scalar quantity na tumutukoy kung ilang linya ng magnetic field ang dumadaan sa isang partikular na cross section. Tinutukoy ng titik F. Kinakalkula gamit ang formula:

F = B x S x cos α,

kung saan ang B ay ang magnetic induction vector, S ay ang seksyon, α ay ang anggulo ng pagkahilig ng vector sa patayo na iginuhit sa seksyon ng eroplano. Yunit ng pagsukat – weber (Wb);

Ang magnetic induction vector (B) ay nagpapakita ng puwersa na kumikilos sa mga carrier ng singil. Ito ay nakadirekta patungo sa north pole, kung saan ang karaniwang magnetic needle ay tumuturo. Ang magnetic induction ay sinusukat ng quantitatively sa Tesla (T);
Pag-igting ng MF (N). Natutukoy ng magnetic permeability ng iba't ibang media. Sa isang vacuum, ang permeability ay kinuha bilang pagkakaisa. Ang direksyon ng tension vector ay tumutugma sa direksyon ng magnetic induction. Yunit ng pagsukat – A/m.

Paano kumatawan sa isang magnetic field

Madaling makita ang mga pagpapakita ng isang magnetic field gamit ang halimbawa ng isang permanenteng magnet. Mayroon itong dalawang poste at depende sa oryentasyon ang dalawang magnet ay umaakit o nagtataboy. Ang magnetic field ay nagpapakilala sa mga prosesong nagaganap sa panahong ito:

Ang MP ay inilarawan sa matematika bilang isang vector field. Maaari itong itayo sa pamamagitan ng maraming mga vectors ng magnetic induction B, ang bawat isa ay nakadirekta patungo sa north pole ng compass needle at may haba depende sa magnetic force;
Ang isang alternatibong paraan ng pagkatawan dito ay ang paggamit ng mga linya ng field. Ang mga linyang ito ay hindi kailanman nagsalubong, hindi nagsisimula o humihinto kahit saan, na bumubuo ng mga saradong loop. Ang mga linya ng MF ay pinagsama sa mga lugar na may mas madalas na lokasyon, kung saan ang magnetic field ang pinakamalakas.

Mahalaga! Ang density ng mga linya ng field ay nagpapahiwatig ng lakas ng magnetic field.

Bagama't hindi talaga makikita ang MF, madaling makita ang mga linya ng field tunay na mundo, paglalagay ng mga iron filing sa MP. Ang bawat butil ay kumikilos tulad ng isang maliit na magnet na may hilaga at polong timog. Ang resulta ay isang pattern na katulad ng mga linya ng puwersa. Hindi mararamdaman ng isang tao ang epekto ng MP.

Pagsukat ng magnetic field

Dahil ito ay isang dami ng vector, mayroong dalawang mga parameter para sa pagsukat ng MF: puwersa at direksyon. Ang direksyon ay madaling masusukat gamit ang isang compass na konektado sa field. Ang isang halimbawa ay isang compass na inilagay sa magnetic field ng Earth.

Ang pagsukat ng iba pang mga katangian ay mas mahirap. Ang mga praktikal na magnetometer ay hindi lumitaw hanggang sa ika-19 na siglo. Karamihan sa kanila ay gumagana sa pamamagitan ng paggamit ng puwersa na nararamdaman ng elektron habang gumagalaw ito sa kahabaan ng MP.

Ang napaka-tumpak na pagsukat ng maliliit na magnetic field ay naging praktikal na magagawa mula nang matuklasan noong 1988 ang higanteng magnetoresistance sa mga layered na materyales. Ang pagtuklas na ito sa pangunahing pisika ay mabilis na inilapat sa teknolohiya ng magnetic hard drive para sa pag-iimbak ng data sa mga computer, na humahantong sa isang libong beses na pagtaas sa kapasidad ng imbakan sa loob lamang ng ilang taon.

Sa pangkalahatang tinatanggap na mga sistema ng pagsukat, ang MP ay sinusukat sa mga pagsubok (T) o gauss (G). 1 T = 10000 Gs. Ang gauss ay kadalasang ginagamit dahil ang Tesla ay napakalaking field.

Interesting. Ang isang maliit na magnet sa refrigerator ay lumilikha ng magnetic field na katumbas ng 0.001 Tesla, at ang magnetic field ng Earth sa average ay 0.00005 Tesla.

Ang likas na katangian ng magnetic field

Ang magnetismo at magnetic field ay mga pagpapakita ng electromagnetic force. Mayroong dalawang mga posibleng paraan, kung paano ayusin ang singil ng enerhiya sa paggalaw at, dahil dito, ang magnetic field.

Ang una ay upang ikonekta ang wire sa isang kasalukuyang pinagmulan, isang MF ay nabuo sa paligid nito.

Mahalaga! Habang tumataas ang kasalukuyang (bilang ng mga singil sa paggalaw), ang MP ay tumataas nang proporsyonal. Habang lumalayo ka sa wire, bumababa ang field depende sa distansya. Ito ay inilalarawan ng batas ni Ampere.

Ang ilang mga materyales na may mas mataas na magnetic permeability ay may kakayahang mag-concentrate ng mga magnetic field.

Dahil ang magnetic field ay isang vector, kinakailangan upang matukoy ang direksyon nito. Para sa ordinaryong kasalukuyang dumadaloy sa isang tuwid na kawad, ang direksyon ay matatagpuan gamit ang panuntunan ng kanang kamay.

Upang magamit ang panuntunan, kailangan mong isipin na ang kawad ay nakabalot kanang kamay, at ang hinlalaki ay nagpapahiwatig ng direksyon ng kasalukuyang. Pagkatapos ay ipapakita ng apat na natitirang daliri ang direksyon ng magnetic induction vector sa paligid ng conductor.

Ang pangalawang paraan upang lumikha ng isang magnetic field ay ang paggamit ng katotohanan na sa ilang mga sangkap ay lumilitaw ang mga electron na may sariling magnetic moment. Ganito gumagana ang mga permanenteng magnet:

Bagama't ang mga atomo ay kadalasang mayroong maraming mga electron, sila ay kadalasang nagbubuklod upang ang kabuuang magnetic field ng pares ay magkansela. Ang dalawang electron na ipinares sa ganitong paraan ay sinasabing may magkasalungat na spin. Samakatuwid, upang mag-magnetize ng isang bagay, kailangan mo ng mga atom na mayroong isa o higit pang mga electron na may parehong spin. Halimbawa, ang bakal ay may apat na tulad ng mga electron at angkop para sa paggawa ng mga magnet;
Ang bilyun-bilyong electron na matatagpuan sa mga atomo ay maaaring random na naka-orient, at walang kabuuang MF, gaano man karaming mga hindi pares na electron ang mayroon ang materyal. Dapat itong maging matatag sa mababang temperatura upang magbigay ng pangkalahatang ginustong oryentasyon ng mga electron. Ang mataas na magnetic permeability ay nagiging sanhi ng magnetization ng mga naturang sangkap sa ilalim ng ilang mga kundisyon sa labas ng impluwensya ng magnetic field. Ang mga ito ay ferromagnetic;
Ang iba pang mga materyales ay maaaring magpakita ng mga magnetic na katangian sa pagkakaroon ng isang panlabas na magnetic field. Ang panlabas na patlang ay nagsisilbi upang ihanay ang lahat ng mga spin ng elektron, na nawawala pagkatapos na alisin ang MF. Ang mga sangkap na ito ay paramagnetic. Ang metal ng pinto ng refrigerator ay isang halimbawa ng paramagnetic na materyal.

Ang lupa ay maaaring kinakatawan sa anyo ng mga capacitor plate, ang singil nito ay may kabaligtaran na tanda: "minus" sa ibabaw ng lupa at "plus" sa ionosphere. Sa pagitan nila ay hangin sa atmospera bilang isang insulating gasket. Ang higanteng kapasitor ay nagpapanatili ng isang palaging singil dahil sa impluwensya ng MF ng lupa. Gamit ang kaalamang ito, maaari kang lumikha ng isang pamamaraan para sa pagkuha ng elektrikal na enerhiya mula sa magnetic field ng Earth. Totoo, ang magiging resulta ay mga mababang halaga ng boltahe.

Kailangan kong kunin:

aparatong saligan;
ang alambre;
Tesla transformer na may kakayahang makabuo ng mga high-frequency oscillations at lumikha ng corona discharge, na nag-ionize sa hangin.

Ang Tesla coil ay magsisilbing electron emitter. Ang buong istraktura ay konektado nang magkasama, at upang matiyak ang isang sapat na potensyal na pagkakaiba, ang transpormer ay dapat na itaas sa isang malaking taas. Sa gayon, ito ay malilikha de-koryenteng circuit, kung saan dadaloy ang isang maliit na agos. Kunin malaking bilang ng hindi posible ang kuryente gamit ang device na ito.

Ang elektrisidad at magnetismo ay nangingibabaw sa marami sa mga mundo sa paligid natin, mula sa mga pinakapangunahing proseso sa kalikasan hanggang sa mga makabagong elektronikong device.

Video

Paksa: Magnetic field

Inihanda ni: Baygarashev D.M.

Sinuri ni: Gabdullina A.T.

Isang magnetic field

Kung ang dalawang magkatulad na konduktor ay konektado sa isang kasalukuyang pinagmumulan upang ang isang electric current ay dumaan sa kanila, kung gayon, depende sa direksyon ng kasalukuyang nasa kanila, ang mga konduktor ay nagtataboy o umaakit.

Ang isang paliwanag sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay posible mula sa posisyon ng paglitaw ng isang espesyal na uri ng bagay sa paligid ng mga konduktor - isang magnetic field.

Ang mga puwersa kung saan nakikipag-ugnayan ang mga conductor na nagdadala ng kasalukuyang ay tinatawag magnetic.

Isang magnetic field- ito ay isang espesyal na uri ng bagay, ang tiyak na tampok na kung saan ay ang epekto sa isang gumagalaw na singil ng kuryente, kasalukuyang nagdadala ng mga conductor, mga katawan na may magnetic moment, na may puwersa depende sa vector ng bilis ng singil, ang direksyon ng kasalukuyang nasa ang konduktor at ang direksyon ng magnetic moment ng katawan.

Ang kasaysayan ng magnetismo ay bumalik sa sinaunang panahon, sa mga sinaunang sibilisasyon ng Asia Minor. Ito ay sa teritoryo ng Asia Minor, sa Magnesia, na kanilang natagpuan bato, ang mga sample nito ay naaakit sa isa't isa. Batay sa pangalan ng lugar, ang mga naturang sample ay nagsimulang tawaging "magnets". Anumang bar o horseshoe-shaped magnet ay may dalawang dulo na tinatawag na pole; Ito ay sa lugar na ito na ang mga magnetic properties nito ay pinaka-binibigkas. Kung magsasabit ka ng magnet sa isang string, ang isang poste ay palaging nakaturo sa hilaga. Ang compass ay batay sa prinsipyong ito. Ang nakaharap sa hilaga na poste ng isang free-hanging magnet ay tinatawag na magnet's north pole (N). Ang tapat na poste ay tinatawag na south pole (S).

Ang mga magnetic pole ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa: tulad ng mga pole na nagtataboy, at hindi katulad ng mga pole na umaakit. Katulad ng konsepto ng isang electric field na nakapalibot sa isang electric charge, ang konsepto ng isang magnetic field sa paligid ng isang magnet ay ipinakilala.

Noong 1820, natuklasan ni Oersted (1777-1851) na ang isang magnetic needle na matatagpuan sa tabi ng isang electrical conductor ay pinalihis kapag ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng conductor, ibig sabihin, isang magnetic field ay nalikha sa paligid ng kasalukuyang nagdadala ng conductor. Kung kukuha kami ng isang frame na may kasalukuyang, kung gayon ang panlabas na magnetic field ay nakikipag-ugnayan sa magnetic field ng frame at may isang orienting na epekto dito, i.e. mayroong isang posisyon ng frame kung saan ang panlabas na magnetic field ay may maximum na umiikot na epekto dito. , at mayroong isang posisyon kapag ang torque force ay zero.

Ang magnetic field sa anumang punto ay maaaring mailalarawan ng vector B, na tinatawag vector ng magnetic induction o magnetic induction sa punto.

Ang magnetic induction B ay isang vector physical quantity, na isang puwersa na katangian ng magnetic field sa isang punto. Ito ay katumbas ng ratio ng maximum na mekanikal na sandali ng mga puwersa na kumikilos sa isang frame na may kasalukuyang inilagay sa isang pare-parehong larangan sa produkto ng kasalukuyang lakas sa frame at ang lugar nito:

Ang direksyon ng magnetic induction vector B ay itinuturing na direksyon ng positibong normal sa frame, na nauugnay sa kasalukuyang nasa frame ayon sa panuntunan ng kanang turnilyo, na may mekanikal na torque na katumbas ng zero.

Sa parehong paraan kung paano ipinakita ang mga linya ng lakas ng electric field, ang mga linya ng induction ng magnetic field ay inilalarawan. Ang linya ng magnetic field ay isang haka-haka na linya, ang padaplis na kung saan ay tumutugma sa direksyon B sa isang punto.

Ang mga direksyon ng magnetic field sa isang naibigay na punto ay maaari ding tukuyin bilang direksyon na nagpapahiwatig

ang north pole ng compass needle na inilagay sa puntong ito. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga linya ng magnetic field ay nakadirekta mula sa north pole hanggang sa timog.

Ang direksyon ng magnetic induction lines ng magnetic field na nilikha ng isang electric current na dumadaloy sa isang tuwid na konduktor ay tinutukoy ng gimlet o right-hand screw rule. Ang direksyon ng mga linya ng magnetic induction ay itinuturing na direksyon ng pag-ikot ng ulo ng tornilyo, na titiyakin ang paggalaw ng pagsasalin nito sa direksyon ng electric current (Larawan 59).

kung saan ang n01 = 4 Pi 10 -7 V s/(A m). - magnetic constant, R - distansya, I - kasalukuyang lakas sa konduktor.

Hindi tulad ng mga linya ng electrostatic field, na nagsisimula sa isang positibong singil at nagtatapos sa isang negatibong singil, ang mga linya ng magnetic field ay palaging sarado. Walang nakitang magnetic charge na katulad ng electric charge.

Ang isang tesla (1 T) ay kinuha bilang isang yunit ng induction - ang induction ng tulad ng isang pare-parehong magnetic field kung saan ang isang maximum na mekanikal na metalikang kuwintas na 1 N m ay kumikilos sa isang frame na may isang lugar na 1 m2, kung saan ang isang kasalukuyang ng 1 A ay dumadaloy.

Ang magnetic field induction ay maaari ding matukoy sa pamamagitan ng puwersa na kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa isang magnetic field.

Ang isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang inilagay sa isang magnetic field ay ginagampanan ng isang puwersa ng Ampere, na ang magnitude nito ay tinutukoy ng sumusunod na expression:

kung saan ako ang kasalukuyang lakas sa konduktor, l - ang haba ng konduktor, B ay ang magnitude ng magnetic induction vector, at ang anggulo sa pagitan ng vector at ang direksyon ng kasalukuyang.

Ang direksyon ng puwersa ng Ampere ay maaaring matukoy ng panuntunan ng kaliwang kamay: inilalagay namin ang palad ng kaliwang kamay upang ang mga linya ng magnetic induction ay pumasok sa palad, inilalagay namin ang apat na daliri sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor, pagkatapos ang baluktot na hinlalaki ay nagpapakita ng direksyon ng puwersa ng Ampere.

Isinasaalang-alang na ang I = q 0 nSv, at pinapalitan ang expression na ito sa (3.21), nakukuha natin ang F = q 0 nSh/B sin a. Ang bilang ng mga particle (N) sa isang ibinigay na volume ng isang conductor ay N = nSl, pagkatapos ay F = q 0 NvB sin a.

Tukuyin natin ang puwersang ginagawa ng magnetic field sa isang indibidwal na may charge na particle na gumagalaw sa magnetic field:

Ang puwersang ito ay tinatawag na Lorentz force (1853-1928). Ang direksyon ng puwersa ng Lorentz ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng panuntunan ng kaliwang kamay: inilalagay namin ang palad ng kaliwang kamay upang ang mga linya ng magnetic induction ay pumasok sa palad, ang apat na daliri ay nagpapakita ng direksyon ng paggalaw ng positibong singil, ang malaking ang nakabaluktot na daliri ay nagpapakita ng direksyon ng puwersa ng Lorentz.

Ang puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang magkatulad na konduktor na nagdadala ng mga alon I 1 at I 2 ay katumbas ng:

saan l - bahagi ng isang konduktor na matatagpuan sa isang magnetic field. Kung ang mga alon ay nasa parehong direksyon, kung gayon ang mga konduktor ay umaakit (Larawan 60), kung sila ay nasa kabaligtaran ng direksyon, sila ay nagtataboy. Ang mga puwersang kumikilos sa bawat konduktor ay pantay sa magnitude at magkasalungat sa direksyon. Ang formula (3.22) ay ang batayan para sa pagtukoy ng yunit ng kasalukuyang 1 ampere (1 A).

Ang magnetic properties ng isang substance ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang scalar physical quantity - magnetic permeability, na nagpapakita kung gaano karaming beses ang induction B ng magnetic field sa isang substance na ganap na pumupuno sa field ay naiiba sa magnitude mula sa induction B 0 ng magnetic field sa isang vacuum:

Ayon sa kanilang mga magnetic na katangian, ang lahat ng mga sangkap ay nahahati sa diamagnetic, paramagnetic At ferromagnetic.

Isaalang-alang natin ang likas na katangian ng mga magnetic na katangian ng mga sangkap.

Ang mga electron sa shell ng mga atomo ng isang substance ay gumagalaw sa iba't ibang orbit. Upang gawing simple, isinasaalang-alang namin ang mga orbit na ito na pabilog, at ang bawat elektron ay nag-oorbit atomic nucleus, ay maaaring ituring bilang isang pabilog na electric current. Ang bawat elektron, tulad ng isang circular current, ay lumilikha ng magnetic field, na tinatawag nating orbital. Bilang karagdagan, ang isang electron sa isang atom ay may sariling magnetic field, na tinatawag na spin field.

Kung, kapag ipinakilala sa isang panlabas na magnetic field na may induction B 0, ang induction B ay nilikha sa loob ng substance< В 0 , то такие вещества называются диамагнитными (n< 1).

SA diamagnetic Sa mga materyales, sa kawalan ng isang panlabas na magnetic field, ang mga magnetic field ng mga electron ay nabayaran, at kapag sila ay ipinakilala sa isang magnetic field, ang induction ng magnetic field ng atom ay nagiging nakadirekta laban sa panlabas na field. Ang diamagnetic na materyal ay itinulak palabas ng panlabas na magnetic field.

U paramagnetic materyales, ang magnetic induction ng mga electron sa mga atomo ay hindi ganap na nabayaran, at ang atom sa kabuuan ay parang isang maliit na permanenteng magnet. Karaniwan sa isang sangkap ang lahat ng maliliit na magnet na ito ay random na nakatuon, at ang kabuuang magnetic induction ng lahat ng kanilang mga field ay zero. Kung maglalagay ka ng paramagnet sa isang panlabas na magnetic field, kung gayon ang lahat ng maliliit na magnet - ang mga atomo ay liliko sa panlabas na magnetic field tulad ng mga compass needles at ang magnetic field sa substance ay tataas ( n >= 1).

Ferromagnetic ay ang mga materyales kung saan n" 1. Sa mga ferromagnetic na materyales, ang tinatawag na mga domain ay nilikha, mga macroscopic na rehiyon ng kusang magnetization.

Sa iba't ibang mga domain, ang mga magnetic field induction ay may iba't ibang direksyon (Larawan 61) at sa isang malaking kristal

tumbasan ang isa't isa. Kapag ang isang ferromagnetic sample ay ipinakilala sa isang panlabas na magnetic field, ang mga hangganan ng mga indibidwal na domain ay nagbabago upang ang dami ng mga domain na nakatuon sa kahabaan ng panlabas na field ay tumataas.

Sa isang pagtaas sa induction ng panlabas na field B 0, ang magnetic induction ng magnetized substance ay tumataas. Sa ilang mga halaga ng B 0 huminto ang induction isang matalim na pagtaas. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na magnetic saturation.

Ang isang tampok na katangian ng mga ferromagnetic na materyales ay ang kababalaghan ng hysteresis, na binubuo sa hindi maliwanag na pag-asa ng induction sa materyal sa induction ng panlabas na magnetic field kapag nagbago ito.

Ang magnetic hysteresis loop ay isang closed curve (cdc`d`c), na nagpapahayag ng dependence ng induction sa materyal sa amplitude ng induction ng external field na may panaka-nakang medyo mabagal na pagbabago sa huli (Fig. 62).

Ang hysteresis loop ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na halaga: B s, Br, B c. B s - maximum na halaga ng induction ng materyal sa B 0s; Sa r ay ang natitirang induction, katumbas ng induction value sa materyal kapag ang induction ng panlabas na magnetic field ay bumababa mula B 0s hanggang zero; -B c at B c - mapilit na puwersa - isang halaga na katumbas ng induction ng panlabas na magnetic field na kinakailangan upang baguhin ang induction sa materyal mula sa residual hanggang zero.

Para sa bawat ferromagnet mayroong isang temperatura (Curie point (J. Curie, 1859-1906), sa itaas kung saan ang ferromagnet loses nito ferromagnetic properties.

Mayroong dalawang paraan upang dalhin ang isang magnetized ferromagnet sa isang demagnetized na estado: a) init sa itaas ng Curie point at cool; b) i-magnetize ang materyal gamit ang isang alternating magnetic field na may dahan-dahang pagbaba ng amplitude.

Ang mga ferromagnets na may mababang natitirang induction at mapilit na puwersa ay tinatawag na soft magnetic. Nakahanap sila ng aplikasyon sa mga device kung saan ang mga ferromagnets ay madalas na kailangang i-remagnetize (mga core ng mga transformer, generator, atbp.).

Ang mga magnetic na hard ferromagnets, na may mataas na puwersang pumipilit, ay ginagamit upang gumawa ng mga permanenteng magnet.

Ang magnetic field ay isang rehiyon ng espasyo kung saan ang pagsasaayos ng mga bion, mga transmitters ng lahat ng mga pakikipag-ugnayan, ay kumakatawan sa isang pabago-bago, pare-parehong pag-ikot.

Ang direksyon ng pagkilos ng magnetic forces ay tumutugma sa axis ng pag-ikot ng mga bion gamit ang tamang panuntunan ng turnilyo. Ang katangian ng lakas ng magnetic field ay tinutukoy ng dalas ng pag-ikot ng mga bion. Ang mas mataas na bilis ng pag-ikot, ang mas malakas na larangan. Mas tama na tawagan ang magnetic field na electrodynamic, dahil lumilitaw lamang ito kapag gumagalaw ang mga sisingilin na particle, at kumikilos lamang sa mga gumagalaw na singil.

Ipaliwanag natin kung bakit dynamic ang magnetic field. Para lumitaw ang isang magnetic field, kinakailangan para sa mga bion na magsimulang umikot, at tanging ang gumagalaw na singil na makaakit sa isa sa mga poste ng bion ay maaaring magpaikot sa kanila. Kung ang singil ay hindi gumagalaw, kung gayon ang bion ay hindi iikot.

Ang magnetic field ay nabuo lamang sa paligid mga singil sa kuryente na gumagalaw. Iyon ang dahilan kung bakit ang magnetic at electric field ay integral at magkasamang bumubuo ng electromagnetic field. Ang mga bahagi ng magnetic field ay magkakaugnay at nakakaimpluwensya sa isa't isa, binabago ang kanilang mga katangian.

Mga katangian ng magnetic field:

Ang isang magnetic field ay lumitaw sa ilalim ng impluwensya ng mga singil sa pagmamaneho ng electric current.
Sa anumang punto, ang magnetic field ay nailalarawan sa pamamagitan ng vector pisikal na bilang tinatawag na magnetic induction, na isang puwersa na katangian ng isang magnetic field.
Ang isang magnetic field ay maaari lamang makaapekto sa mga magnet, kasalukuyang nagdadala ng mga conductor at gumagalaw na singil.
Ang magnetic field ay maaaring maging pare-pareho at variable na uri
Ang magnetic field ay sinusukat lamang sa pamamagitan ng mga espesyal na instrumento at hindi maaaring makita ng mga pandama ng tao.
Ang magnetic field ay electrodynamic, dahil ito ay nabuo lamang sa pamamagitan ng paggalaw ng mga sisingilin na particle at nakakaapekto lamang sa mga singil na gumagalaw.
Ang mga naka-charge na particle ay gumagalaw sa isang patayo na tilapon.

Ang laki ng magnetic field ay depende sa rate ng pagbabago ng magnetic field. Ayon sa tampok na ito, mayroong dalawang uri ng magnetic field: dynamic magnetic field at gravitational magnetic field. Ang gravitational magnetic field ay lumitaw lamang malapit sa elementarya na mga particle at nabuo depende sa mga tampok na istruktura ng mga particle na ito.

Ang isang magnetic moment ay nangyayari kapag ang isang magnetic field ay kumikilos sa isang conductive frame. Sa madaling salita, ang magnetic moment ay isang vector na matatagpuan sa linya na tumatakbo patayo sa frame.

Ang magnetic field ay maaaring ilarawan sa grapiko gamit ang mga linya ng magnetic field. Ang mga linyang ito ay iginuhit sa isang direksyon na ang direksyon ng mga puwersa ng field ay tumutugma sa direksyon ng mismong linya ng field. Magnetic na mga linya ng puwersa ay tuloy-tuloy at sarado sa parehong oras. Ang direksyon ng magnetic field ay tinutukoy gamit ang isang magnetic needle. Tinutukoy din ng mga linya ng puwersa ang polarity ng magnet, ang dulo na may output ng mga linya ng puwersa ay ang north pole, at ang dulo na may input ng mga linyang ito ay ang south pole.