In diesem Artikel werden wir den Unterschied zwischen dem Magnetfeld und der Magnetfeldstärke, einige Merkmale und Fakten sehen.
Durch die Bewegung der geladenen Teilchen wird ein Magnetfeld aufgebaut und in diesem Bereich die Fesselkraft ausgeübt; Die magnetische Feldstärke verstärkt diesen Einfluss nur, indem sie die magnetische Flussdichte pro Längeneinheit erhöht.
Magnetfeld vs. magnetische Feldstärke
| Magnetfeld | Magnetische Feldstärke |
| Das Feld, das durch die Bewegung des geladenen Teilchens um das magnetische Material herum erzeugt wird, wird als magnetisches Feld bezeichnet. | Die Kraft, die pro Längeneinheit eines Leiters erfahren wird, damit der magnetische Fluss den Leiter durchdringt, wird als magnetische Feldstärke bezeichnet. |
| Das Magnetfeld ist um den Magneten herum stabil. | Die Magnetfeldstärke variiert mit der Entfernung. |
| Magnetfeld hängt von der Geschwindigkeit des Teilchens, dem äußeren Feld und der Ladung des Teilchens ab. | Die magnetische Feldstärke hängt vom magnetischen Fluss ab, Dipolmoment, magnetische Suszeptibilität, Permeabilität, Magnetisierung und die Anzahl geladener Teilchen. |
| Das Magnetfeld ist eine Vektorgröße, die sowohl Betrag als auch Richtung hat | Die magnetische Feldstärke ist eine skalare Größe, die nur den Betrag und keine Richtung hat |
| Die SI-Einheit des Magnetfelds ist Tesla | Die SI-Einheit der magnetischen Feldstärke ist Ampere pro Meter |
| Die CGS-Einheit des Magnetfelds ist Gauß | CGS-Einheit der magnetischen Feldstärke ist Oersted |
Lassen Sie uns das Konzept des Magnetfelds und die Intensität des Magnetfelds genau verstehen.
Bei Vorhandensein des elektrischen Feldes befinden sich die geladenen Teilchen in einem beweglichen Zustand, der ein magnetisches Feld erzeugt. Im Magnetfeldbereich wird die Kraft senkrecht zur Geschwindigkeit des Teilchens ausgestrahlt. Im Gegensatz dazu ist die magnetische Feldstärke ein Druck, der in diesem Bereich erfahren wird, der auf dem magnetischen Fluss beruht, der über a . fließt Einheitslänge des Materials.
Das Magnetfeld kann als Feldlinien interpretiert werden, während die magnetische Feldstärke eine Dichte von Feldlinien ist, die sich pro Einheitsquerschnittsfläche kreuzen.
Vergessen wir nicht eine einfache Instanz von a Stabmagneten in einem Tablett mit Eisenfolien positioniert. Wir sehen, dass die Eisenfolien tadellos um den Stabmagneten herum angeordnet sind und die geschlossenen Schleifen bilden.
Bildnachweis: Wirtschaftswissenschaft
Die konzentrischen Schleifen um den Stabmagneten bewegen sich vom Nordpol zum Südpol des Stabmagneten, dh ein Pol ist anziehend und der andere abstoßend. Die Flussrichtung im Inneren des Stabmagneten ist jedoch in die entgegengesetzte Richtung ausgerichtet. Die magnetischen Feldlinien bilden die geschlossenen Schleifen und schneiden sich nie. Bei Überlappung ist der Weg des Magnetfelds jedoch nicht eindeutig.
Der einen Stabmagneten umgebende Bereich, in dem dieser magnetische Effekt beobachtet wird, ist ein Magnetfeldbereich. Sie werden feststellen, dass in der Umgebung des Magneten mehr Eisenfolien angezogen werden, während die Dichte der Feldlinien mit zunehmendem Abstand zwischen Magnet und Betrachtungspunkt abnimmt. Das ist die Stärke des Magnetfeldes nimmt ab, wenn wir uns vom Magneten entfernen, das Magnetfeld ist jedoch stabil.
Magnetisches Moment und die Richtung eines Magnetfelds
Wenn das Material mit einer magnetischen Suszeptibilität größer Null in das elektrische Feld gebracht wird, versuchen die magnetischen Dipole, sich in Richtung des Feldes auszurichten. Durch die Bewegung von Dipolen wird das Magnetfeld in das Material eingebaut. Der Spin und die orbitale Winkelanregung des Elektrons und der Protonen entscheiden darüber Richtung des Magnetfeldes.
Während dieser Ausrichtung ändert sich die Konzentration von positiven und negativen Ladungsträgern pro Volumeneinheit des Materials. Die geladenen Träger sind in Richtung des die Kolonien bildenden Feldes ausgerichtet. Je mehr die Anzahl der geladenen Trümmer, die entsprechend der magnetischen Feldstärke ausgerichtet sind, trägt zur Magnetisierung des Materials bei.
Die Stärke des Magnetfelds ist die Kraft, die erforderlich ist, damit der Magnetfluss die Querschnittsfläche des Materials durchdringt, wodurch es stärker magnetisiert wird. Daher hängt die magnetische Feldstärke hauptsächlich von dem magnetischen Feld ab, das aufgrund der Bewegung geladener Trümmer erzeugt wird, und dem elektrischen Feld, das auf den Leiter aufgebracht wird, und der magnetischen Flussdichte.
Lesen Sie mehr auf Was erzeugt die Stärke des Magnetfelds.
Magnetfeld und Intensität im freien Raum und Festkörper
Im freien Raum hängt das Magnetfeld linear von der Feldstärke ab, gegeben durch die Beziehung:
B=μ0H
wobei B das Magnetfeld ist,
m ist eine Durchlässigkeit des freien Raums und
H ist ein magnetische Feldstärke.
Das Material wird als durchlässiger bezeichnet, wenn mehr magnetische Flüsse durch das Material dringen. Diese ergibt sich im magnetischen Festkörper aus dem Produkt aus Permeabilität und der Summe aus Feldstärke und Magnetisierung des Materials.
B=μ0(H+M)
B=μ0H[1+(M/H)]
Wo ist eine Anfälligkeit.
Das gesamte pro Volumeneinheit eines Materials induzierte magnetische Moment wird als Suszeptibilität bezeichnet und ist umgekehrt proportional zur Stärke des Magnetfelds.
Bewegung eines Teilchens in einem Magnetfeld
Für ein geladenes Teilchen in einem elektrischen Feld erfährt sowohl elektrische als auch magnetische Kräfte, der als elektromagnetischer Effekt bekannt ist. Es ist formuliert als:
Da die Bewegung des Partikels senkrecht zur Richtung des angelegten Magnetfelds erfolgt, wirkt die Kraft aufgrund des Magnetfelds als Zentripetalkraft auf das Partikel, da die Kraft immer zum Zentrum hin wirkt und eine kreisförmige Bewegung senkrecht zum Feld erzeugt.
In einem gleichförmigen Magnetfeld bleibt diese Kreisbewegung unbeeinflusst und bewegt sich in einer schraubenförmigen Bewegung.
mv2/r=qvB
B=mv/qr=p/qr
Die obige Lösung zeigt, dass das Magnetfeld direkt proportional zum Impuls des Teilchens und umgekehrt proportional zu seiner Ladung und einem Radius einer Helix ist.
Skalare und Vektorgrößen
Das Magnetfeld ist eine Vektorgröße, die sowohl eine Größe als auch eine Richtung hat, während die Magnetfeldstärke eine skalare Größe ist, die nur die Größe und keine Richtung hat.
Die Summe der resultierende Kräfte von den Partikeln in Anwesenheit eines Magnetfeldes erfahren, die die Stärke des Magnetfeldes aussagekräftig macht. Die Größe des Feldes ergibt sich aus der Anzahl der pro Flächeneinheit durchlaufenden Feldlinien.
Einheit für Magnetfeld und magnetische Feldstärke
Das Magnetfeld wird in Tesla gemessen, benannt nach dem bekannten Wissenschaftler Nikola Tesla, und die CGS-Einheit ist Gauss. Ein Tesla wird in N/mA angegeben, d. h. die Kraft, die ein geladenes Teilchen benötigt, um eine Längeneinheit pro Ampere zu durchqueren; das ist das gleiche wie die magnetischer Fluss.
Die Stärke des Magnetfeldes ist der Strom, der pro Längeneinheit des Leiters fließt und wird in Oersted gemessen, das auch als Ampere pro Meter dargestellt wird.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Grund für die Bildung eines Magnetfelds der Erde?
Das Magnetfeld der Erde verhindert, dass die ionisierten Trümmer, die sich von der Sonne nähern, in die Erdatmosphäre eindringen und einen Schutzschild bilden, wodurch die Atmosphäre und die Existenz auf unserem Planeten geschützt werden.
Der Erdkern besteht zum größten Teil aus Eisen (Fe), das ferromagnetisch ist. Da die geschmolzene Lava dichter ist als die auf der Asthenosphäre schwebenden Platten, dringt die geschmolzene Lava aus Eisen und Nickel in Richtung Erdkern vor. Durch das Gleiten von geschmolzenem Eisen wird der Konvektionsstrom erzeugt, der ein Magnetfeld erzeugt.
Wie groß ist die Reichweite des Magnetfelds, das in einem Magnetresonanztomographen (MRT) erzeugt wird?
Magnetresonanztomographen werden in Krankenhäusern häufig verwendet, um Bilder von der Anatomie von Organen im menschlichen Körper aufzunehmen, um genaue Details aufzunehmen.
Das von einem MRT-Gerät erzeugte Magnetfeld liegt in einem Bereich von 0.5 Tesla bis 2.0 Tesla, dh 5000 Gauss – 20,000 Gauss; während der Wert des Erdmagnetfeldes nur 0.5 Gauss . beträgt.
Ändert sich das Magnetfeld der Erde häufig?
Durch das Studium der Gesteinsproben und die Verwendung radiometrischer Datierungstechniken ist es möglich, die magnetische Feldstärke und die Richtung des Feldes der Erde zu bestimmen und zu berechnen, die sich selbst in den letzten Millionen Jahren verändert haben.
Ja, die magnetische Feldstärke der Erde ändert sich häufig, da die geotektonischen Aktivitäten vorherrschen und die sich entlang des mittelozeanischen Rückens bildende ozeanische Kruste die Abdrücke des Magnetfelds während dieser genauen Zeit auf dem Gestein anzeigt. Die Bewegung der Platten auf geschmolzenem Magma lässt die Stärke des Magnetfelds erahnen.
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Hallo, ich bin Akshita Mapari. Ich habe einen M.Sc. gemacht. in Physik. Ich habe an Projekten wie der numerischen Modellierung von Winden und Wellen während eines Zyklons, der Physik von Spielzeugen und mechanisierten Nervenkitzelmaschinen in Vergnügungsparks basierend auf klassischer Mechanik gearbeitet. Ich habe einen Kurs über Arduino besucht und einige Miniprojekte auf Arduino UNO durchgeführt. Ich erkunde immer gerne neue Gebiete im Bereich der Wissenschaft. Ich persönlich glaube, dass das Lernen enthusiastischer ist, wenn es mit Kreativität gelernt wird. Ansonsten lese ich gerne, reise, spiele Gitarre, erkenne Gesteine und Schichten, fotografiere und spiele Schach.