Is magnetiese krag 'n kontakkrag: hoekom, hoe, wanneer en gedetailleerde feite


In hierdie artikel gaan ons bespreek hoekom en hoe magnetiese krag 'n kontakkrag is; en die verskillende feite.

'n Magnetiese krag is 'n nie-kontakkrag aangesien dit die voorwerpe van 'n afstand van mekaar af kan aantrek of afstoot sonder om fisies met die voorwerpe te reageer.

Kontak Force

Die krag wat op die voorwerp toegepas word deur fisiese kontak met die voorwerp te maak, word die kontakkrag genoem. Voorbeelde van die kontakkragte is spanningskrag, normaalkrag, lugweerstand, veerkrag, toegepaste krag. Hier is geen veld gekoppel vir die krag wat toegepas moet word nie. Die krag word slegs deur fisiese kontak op die ander voorwerp uitgeoefen.

Nie-kontak Force

Die krag wat vanaf die afstand op die voorwerp toegepas word sonder om dit aan te raak of deur 'n fisiese krag daarop uit te oefen, word 'n nie-kontakkrag genoem. Voorbeelde van nie-kontakkragte is gravitasiekrag, magnetiese krag, elektrostatiese, kernkrag; die veld is verbind in al hierdie kragte en werk in op enige voorwerp wat in hierdie veld teenwoordig is.

Magnetiese krag

In die teenwoordigheid van 'n eksterne elektriese veld, is die positiewe en die negatiewe ladingsdraers binne die geleier geneig om hulself in lyn te bring volgens die eksterne veld wat toegepas word. Dit lei tot klein dryf van die ladingdraers. As gevolg van hierdie mobiliteit word die magneetveld binne die geleier opgestel. Die deeltjie binne-in die materiaal dryf in 'n helikspad.

Die magnetiese krag word loodreg op die beweging van die deeltjies in 'n magnetiese veld ervaar om die spins in dieselfde rigting in lyn te hou sonder om die oriëntasie te beïnvloed. Die magnetiese krag word gegee as deur die verband:

F=qvB

Die magnetiese krag hang af van die lading van die draer, die snelheid van die deeltjies en die eksterne veld wat toegepas word.

Vervolgens het die magneet wat reeds 'n gemagnetiseerde materiaal is, sy eie neiging om 'n magnetiese veld om homself te produseer as gevolg van die bestaan ​​van die magnetiese dipoolveld binne die magneet, selfs in die afwesigheid van enige eksterne toevoer. Die dipool is 'n skeiding tussen die positiewe en die negatiewe lading van die deeltjie as gevolg van die teenwoordigheid van 'n eksterne veld.

Waarom magnetiese krag 'n nie-kontakkrag is

Die magnetiese krag is basies van twee tipes; die aantrekkingskrag en 'n afstootkrag. As die voorwerp met ferromagnetiese eienskappe in hierdie veld geplaas word, sal dit die aantrekkingskrag daarop ervaar. Vir die voorwerp met diamagnetiese gedrag wanneer dit in 'n magnetiese veld geplaas word, sal die afstootkrag in 'n handeling kom wat geneig is om die voorwerp van die magnetiese veldgebied weg te stoot.

Die dipole binne die magnetiserende materiaal is gerangskik in kolonies met spesifieke spin en rigtings. Wanneer dit deur die eksterne veld beïnvloed word, sal al die kolonies dipole in 'n sekere rigting in lyn kom deur hul spin en belyning te verander om die aantrekkingskrag op die materiaal te bou om dit nader daaraan te trek.

Die krag word slegs op die materiaal uitgeoefen wanneer hierdie materiaal in die magneetveldgebied geplaas word wat deur die magneet geproduseer word. Die magnetiese veld word teoretiseer as vloedlyne wat van een pool na 'n ander beweeg wat een pool as aantreklik en 'n ander as afstotend toon. As gevolg van die teenwoordigheid van twee verskillende pole wat kenmerke van aantrekking en afstoting het, word vermoed dat magnetiese veldlyne in konsentriese sirkels is wat van die afstotende pool uitgaan en in die aantreklike pool van 'n magneet uitkom.

Enige voorwerp met ferromagnetiese of diamagnetiese eienskappe sal 'n sterk aantrekkingskrag of afstoting toon wanneer dit in die magnetiese veld geplaas word. Die krag wat op die voorwerpe ervaar word, is sonder om in noue kontak met die magneet te wees, maar slegs wanneer die voorwerp in die magneetveld van die magneet ingebring word. Die magnetiese krag is dus die nie-kontakkrag.

Hoe weet jy of 'n Mag 'n Kontakmag is

'n Kontakkrag is 'n krag wat op een sisteem uitgeoefen word wanneer 'n ander voorwerp 'n fisiese krag daarop uitoefen en 'n bietjie werk verrig word terwyl dit gedoen word.

For example, consider a man pushing a box of load 50kg. The box will be displaced only when the man will push the box away from him. The work done to displace the box at a distance ‘x’ from the original position is given as Work=Force. distance(x). The force applied by the man for pushing the box is a contact force.

is magnetiese krag 'n kontakkrag
Voorbeeld van 'n kontakkrag: Man wat 'n vrag stoot

Die wrywingskrag is nog 'n voorbeeld. 'n Motor gly nie wanneer jy versnel nie, is as gevolg van die wrywingskrag wat ook 'n kontakkrag tussen die bande en die metaalpad is.

Die kontakkrag is slegs wanneer een liggaam 'n krag op 'n ander liggaam uitoefen deur in fisiese kontak daarmee te kom.

Hoe is die magnetiese krag 'n nie-kontakkrag

Daar is 'n krag van aantrekking en afstoting tussen twee verskillende punte van die magneet, en dit word gevoel oor die gebied wat dit omring. Hoe groter die grootte van die gemagnetiseerde materiaal of 'n magneet, hoe groter sal die area van die magnetiese veldgebied wees wat deur die magneet geproduseer word. Die sterkte van die magneet hang af van die magnetiese vloeddigtheid per eenheidsdeursnitlengte.

Hierdie magnetiese krag is 'n fundamentele krag in die natuur wat ervaar word deur twee teenoorgestelde lading ingebedde deeltjies in die materiaal en die krag word slegs waargeneem wanneer die voorwerp teenwoordig is in die magnetiese veldgebied wat deur die magneet geproduseer word sonder om werklik in fisiese kontak te kom, terwyl geen werk word tydens hierdie proses gedoen.

Wanneer enige materiaal in die magnetiese veldgebied op 'n afstand weg van die magnetiese pole, sal die ongepaarde elektrone van die verbinding van die materiaal op die eksterne veld begin reageer. Die positiewe pool van die magneet sal probeer om die materiaal aan te trek as die materiaal met meer ongepaarde elektrone verryk is en sal wegstoot as daar 'n tekort aan die elektrone is.

As die magnetiese krag eers in die scenario sou gekom het toe die magneet in fisiese kontak met die ferromagnetiese materiaal gekoop is, sê byvoorbeeld 'n ysterstaaf; dan kon ons gesê het dat die magnetiese krag 'n kontakkrag is, maar dit gebeur nie op hierdie manier nie. Selfs as ons die ysterstaaf in die magneetveld inbring wat geproduseer word deur die magneet wat dit op 'n sekere afstand van die pole van die magneet plaas, sal dit ook dan 'n krag op die ysterstaaf uitoefen wat geneig is om 'n ysterstaaf na die magneet te trek . Die ongepaarde elektrone van die ysterstaaf sal die krag van afstoting vanaf die negatiewe pool ervaar

Hoe werk 'n magnetiese krag sonder direkte kontak

Wanneer die magnetiserende materiaal in die magneetveldgebied rondom die magneet geplaas word, sal die dipole binne die materiaal die magnetiese krag ervaar en sal hulle hulself oriënteer in die rigting van die veld wat toegepas word. Dit hang af van die magnetiese eienskap van die materiaal, deurlaatbaarheid en die magnetiese vloed wat deur die materiaal penetreer per eenheid deursnee-area.

Kom ons kyk na 'n eenvoudige voorbeeld van 'n staafmagneet en 'n ysterspyker. Wanneer die ysterspyker in die veld van die staafmagneet geplaas word, sal die spyker na die Noordpool aantrek. Dieselfde sal afstoot wanneer dit by die Suidpool van 'n staafmagneet gehou word. Terwyl geen kragte van aantrekking of afstoting op die ysterspyker waargeneem sal word wanneer dit 'n bietjie ver weg van die magnetiese veldgebied wat deur die staafmagneet ontwikkel is, geplaas word nie.

Kyk na die bronbeeld
Die aantrekkingskrag op 'n ysterspyker gehou op 'n afstand effens weg van die staafmagneet; Beeldkrediet: die ingenieursingesteldheid

Dit is omdat die intensiteit van die magneetveld slegs in die magnetiese vloedgebied bestaan ​​en suiwer afhang van die digtheid van die vloed wat deur 'n eenheidsarea gaan, daarbuite sal geen materiaal enige aantrekking of afstoting teenoor die magneet toon nie.

Wanneer die voorwerp in die magnetiese veldgebied van die staafmagneet teenwoordig is, sal die positiewe pool van die staafmagneet 'n aantrekkingskrag uitoefen op die negatiewe ladings in die materiaal en omgekeerd, beide die kragte is gelyk in grootte en dus die yster spyker is geneig om die positiewe pool van die magneet aan te trek. Dit is hoe die magnetiese krag werk sonder om werklik in kontak met die voorwerpe te wees, en oefen 'n krag uit op die voorwerp wanneer dit in die magnetiese veld teenwoordig is daardeur omring.

Enkele voorbeelde van magnetiese krag

Die afbuiging van 'n magnetiese naald in 'n kompas, die magneet wat op die deur van yskaste vasgemaak is, 'n helling van die magnetiese naald in klinometer wat gebruik word om die stratigrafie van rotsbeddings te bestudeer, die magneet wat in elektriese motors gebruik word wat lei tot die rotasie van die motor , in luidsprekers, mikrofone om 'n klank-effek te produseer, in waaiers om die stator weg van die rotor af te stoot om die spoed te verhoog, ens.

Lees meer oor Watter voorwerpe het magnetiese krag: volledige feite oor verskillende voorwerpe.

Algemene vrae

Is daar 'n magnetiese krag tussen die gelaaide deeltjies?

Die bewegende ladings word geassosieer met die magnetiese veld as gevolg van hul hoekmomentum en spin.

Die gelaaide deeltjies toon ook magnetiese kragte tussen hulle. Dieselfde soos twee staafmagnete, sal soortgelyke ladings van mekaar afstoot en anders as ladings sal aantrek.

Wat is 'n paar voorbeelde van 'n nie-kontak krag wat ons dikwels teëkom?

Die nie-kontakkragte word deur een liggaam na 'n ander uitgeoefen sonder om in fisiese kontak te kom.

Die reëndruppels op die aarde, die voorwerpe wat op die grond val wanneer dit laat val word, die aantrekking van metaal op die staafmagneet sonder fisiese kontak, laai van hare en aantrekking van papier stukkies, 'n bal wat op die grond bons, verdor blare wat op die grond val, afbuiging van 'n magnetiese naald is min voorbeelde van 'n nie-kontak krag.

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings