磁場とは何か、どのように生成されるか、そしてその特性は何かを説明します。また、地球の磁場についても説明します。
磁場とは何ですか？
磁場は、磁力が 空 磁気源を取り囲んでいます。このソースは 磁石、負荷 動き または1つ 電流 （多くの負荷が動いています）。これらの要素のいずれかが存在するときはいつでも、その周りに磁場、つまり磁力の場があります。このフィールドの外では、磁気効果はありません。
磁場の基本的な特徴は、それらが双極子であるということです。それらには、正極と負極とも呼ばれるN極とS極があります。とは異なり 電界 電荷によって生成される可能性があります（ 電子）、磁場を発生させる「磁気電荷」はありません。磁場には常に2つの極が関連付けられています。結果として、磁力線は磁石の場合のように常に閉じられます：それらは北極を離れて南極に到達します。
磁場の起源
磁場が存在するためには、磁気エネルギー源（磁石など）、移動電荷、または電流が存在する必要があります。これらの要素は、磁場を生成できる唯一の要素であり、磁場の影響を受ける可能性がある唯一の要素です。
電荷（空間を移動する電子のような）は、その周りに磁場を生成し、それが別の移動する電荷に力を及ぼします。同じことが電流でも起こります。
磁石の場合は、移動電荷が含まれないため特に重要ですが、これらの材料は、特定の複雑さの特定の微視的現象のために磁場を生成します。
アンペールの法則とマクスウェルの方程式で説明されているように、磁場と電場はしばしば一緒に存在します。 自然。磁場の時間の特定の変化は、電場を生成します。これら2つのフィールドの共存の良い例は、次のような電磁放射です。 ライト.
磁場の存在は、磁力計と呼ばれる装置を使用して確認できます。
磁場の種類
磁場は、その発生源に応じて分類できます。
- 磁石から来る磁場。磁石は、永久磁場を持つという特殊性を備えた材料であり、 物理的 として知られています スピン 電子（それ自体のスピンとして考えることで理解できます）。一方で、 金属 これは、外部磁場によって磁化されると「磁石になる」ことができます。
- 電流からの磁場。運動中のすべての電荷は磁場を生成します。したがって、電流も磁場を生成します。例：電磁石（上の図のような）は、 バッテリー 電流は金属に巻かれたワイヤーを循環します。この電流は、金属を磁化して別の磁場を生成する磁場を周囲に生成します。このように、電流を変えることによって磁場が変化するので、電磁石は可変磁場を生成するために使用されます。
磁場の方向
磁力線はその方向を教えてくれます。
The住所 磁場のは、線または ベクター、磁力が指す方向を示すことを担当します。上の図では、磁石によって生成された磁場の線をはっきりと見ることができます。これは、磁石が金属粒子と相互作用する力の方向を示しています。
磁場に方向があるという事実は、それがベクトルであることを意味します。どれでも 力 はベクトル量です。つまり、速度などの方向と感覚を持つ量を表します。磁場は磁力に比例するため、ベクトル量でもあります。実際、磁場に浸された移動粒子が感じる磁力は、常にその磁場の方向とそれ自体の速度に垂直であることに注意するのは興味深いことです。
地球の磁場
私たちの惑星には、地磁気とも呼ばれる自然磁場があります。の中心に 地球 鋳鉄があります（高 温度）。地球の自転により、この金属液体は絶え間なく動き、電流を形成します（金属が動くと、それを構成する電子が動きます）。この電流は、地球の表面から逃げるほど強力な地球の磁場を生成するものです。
地球の磁場は、生物にとって非常に危険な放射線を地球からそらすため、非常に重要な役割を果たします。 太陽。地球の磁場がなければ、 雰囲気 それは宇宙線によって破壊されるでしょう。ナビゲーションに使用するコンパスは、この磁場と相互作用します。その磁化された針は、常に地球の磁場と整列しており、北を示しています。さらに、多くの移動性動物は、惑星の磁場を使用して、常に自分自身を方向付け、1年の特定の期間中に同じ方向に移動します。