Трудности при изучаването на магнетизма
1. Трудности при изучаването на магнетизма.
През годините на обучение, преминавайки през секцията магнетизъм, може би всеки изпитва дискомфорт, причинен от липсата на вътрешна свързваща логика между многобройните правила и техники, от които се състои тази наука. Има няколко причини. Магнитното поле се генерира от движещи се електрически заряди. На практика в по-голямата част от случаите се сблъскваме с електрически ток, т.е. с трилиони и трилиони електрони, движещи се наоколо. Общият магнитен ефект върху точка в пространството ни се дава чрез някаква интегрална стойност в някаква елементарна формула. Освен това формулата дава алгебрична зависимост на масовото предаване на много електрони. В тази формула нарастването и намаляването на полето, причинено от преминаването на един електрон, изчезва, дискретността изчезва и се появява подвижна средна маса, наречена електрически ток. Причинно-следствената връзка започва да се размива и да убягва на съзнанието.
Втората причина е, че атомите на желязото (и други феромагнетици), поставени в магнитно поле, създадено от "родителския" ток, започват да се ориентират по полето и добавят своя принос към големината на магнитното поле. Освен това общото поле може да бъде десетки хиляди пъти по-голямо от родителското поле. Ние не сме в състояние да обобщим всички тези елементарни обороти с ток (атоми). Той също така не е в състояние да вземе предвид силите, противопоставящи се на въртенето на атомите в материята. Следователно, за простота, трябва да се използват фактически измервания, да се говори за определено усилване μ и да се раздели общото поле на родителското поле, идващо от празната намотка, която експериментаторът е включил, и на дъщерното поле от послушно подредени атоми, когато веществото се донесе до намотката. Ако μ, например,е равно на 1,4, тогава трябва да разберете, че това е общият коефициент. Един принадлежи на родителското поле, а 0,4 принадлежи на дъщерното поле. Ако μ е равно на 3500, тогава единицата също принадлежи на родителското поле, а 3499 принадлежи на дъщерното поле.
Разликата между силата и индукцията на магнитното поле е приблизително същата като разликата между грамове и паундове. Помпата, която изпомпва полето (силата на магнитното поле) в магнетизма, се обозначава с H и се измерва в "пудове" (A / m), а потокът на полето (магнитна индукция) се обозначава с V и се измерва в "грамове" (Tl). Прехвърлянето от грамове към паундове се извършва чрез коефициента 1/16· 10 -3, а прехвърлянето от напрежение към индукция чрез 4π·10 -7. Алгебричните формули не показват фундаментална разлика между H и B. Наличието на напрежение неизбежно е придружено от наличието на индукция, насочена според. Електричеството може да има напрежение, а не ток. При магнетизма това е изключено. H и B са един и същ поток на полето, изразен с различни имена и измерен с различни инструменти. Възможно е навсякъде във формулите произведението μ0H да се замени с B род. След това първата формула за връзката между индукция и напрежение във вакуум, която срещаме с недоумение
Ще се изроди в тавтология:
И формулата на веществото
стават разбираеми
По подобен начин на графиките може да се преизчисли напрежението в родителска индукция. А за графики на постоянни магнити това може да е по-удобно. Сходството при изписването на двата коефициента: μ0 и μ също е объркващо, въпреки че те изразяват различно физическо значение. Първият само елиминира несъответствието между мерните единици за индукция и интензитет, вторият показва степента на реакция на веществото към магнитно смущение.
Третият източник на неразбиране на магнетизма е, че неговият математически апарат се основававърху векторната алгебра, върху диференциалните уравнения, където B и H придобиват независимо значение. Малко хора могат да възприемат физиката на такова ниво, но трябва да се използват изводите, произтичащи от решението на difurs. Което засилва впечатлението за магнетизма като разнородна наука, която няма вътрешна логическа връзка. Едно от тези заключения, което не може да се отмени, е законът за общия ток, за сумата от магнитни интензитети, която е равна на сумата от електрически токове.
Четвъртият източник на недоразумение е, че напълно (и дори тогава едва ли) магнетизмът може да бъде описан само в рамките на квантовата теория. Например атомните учени твърдят, че електронът има собствено магнитно поле - спин. Но в същото време на електрона е забранено да се върти, като връх, за да развие точно това поле. За други, още по-интересни неща, за всеки случай пишат в труднодостъпни книги, където психиатрите не гледат.
Към изброените трудности трябва да се добави нелинейността на магнитните свойства на материята, която е трудна за изследване. И необичайното поведение на магнитното поле, което дава отговор не към действащата сила, а настрани, като въртящ се връх, който, когато се опитва да отклони оста си от себе си, има тенденция да се наклони надясно или наляво.