Mágneses mező

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A mágneses mező (másként mágneses tér) mágneses erőtér. Mozgó elektromos töltés (elektromos áram) vagy az elektromos mező változása hozhatja létre. A mágneses mezőt jellemző fizikai mennyiség a mágneses fluxussűrűség, mértékegysége a tesla (Vs / m2).

Jellemzői[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A mágneses tér erővonalai zárt görbék, azaz a görbéknek nincs sem kezdetük (forrásuk), sem végük (elnyelődésük). Szemben az elektromossággal nincsenek mágneses monopólusok vagy magnetikusan töltött részecskék. (A rúdmágnes – a mágneses dipólus – pólusai rendezett erővonalnyaláboknak felelnek meg.) A mágnesesség alaptulajdonsága nem a valamely testre gyakorolt vonzó vagy taszító erőkifejtés, hanem a köráramokra (illetve a mozgó elektromosan töltött részecskékre) gyakorolt forgatónyomaték-kifejtés.

Mérése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A mágneses erőtér jellemzői közül méréstechnikai okokból általában nem a térerőt mérik, mint az elektromos mezőnél, hanem a fluxust, illetve annak sűrűségét. A mágneses fluxussűrűség változása ugyanis – Faraday indukciós törvénye szerint – feszültséglökést kelt, ami például ballisztikus galvanométerrel könnyebben és pontosabban mérhető, mint a Carl Friedrich Gauss nevéhez köthető, magnetométeres mágneses térerősségmérő módszerrel.

A mágneses erőtér mértékének kifejezésére a Tesla és Gauss mértékegységeket használjuk [1 Tesla = 10 000 Gauss, másképpen 10 G = 1 mT (1 millitesla)

Az 1 cm²-nyi felületen áthaladó mágneses erővonalak száma jelenti a Gaussban (rövidítve: G) megadott mágneses térerősség egységét. Viszonyításképpen néhány adat a mágneses erő mértékére: a Föld mágneses mezeje kb. 0,5 G erősségű, az átlagos hűtőmágnesek 35–200 G, az iparban használatos eszközök 300–5000 G erősségűek. Az MRI vizsgálat során 200 000 G erősségű mágneses teret alkalmaznak. Laboratóriumokban ennél nagyobb értékeket is elérnek.

Az elektromos és a mágneses mező összehasonlítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az erőtér neve Elektromos mező Mágneses mező
Az erőtér
fizikai
jellemzői
Térerősség Elektromos térerősség
(jele \boldsymbol{E}, mértékegysége \frac{V}{m})
Mágneses térerősség
(jele \boldsymbol{H}, mértékegysége \frac{A}{m})
Fluxussűrűség Elektromos indukció/fluxussűrűség
(jele \boldsymbol{D}, mértékegysége \frac{As}{m^2})
Mágneses indukció/fluxussűrűség
(jele \boldsymbol{B}, mértékegysége \frac{Vs}{m^2} (tesla))
Kapcsolatuk \boldsymbol{D} = \epsilon \epsilon_0 \boldsymbol{E} \boldsymbol{B} = \mu \mu_0 \boldsymbol{H}
Két közeg
határfelületén
folytonosan
megy át
\boldsymbol{E} érintő komponense és
\boldsymbol{D} normális komponense
\boldsymbol{H} érintő komponense és
\boldsymbol{B} normális komponense
törik \boldsymbol{E} normális komponense és
\boldsymbol{D} érintő komponense
\boldsymbol{H} normális komponense és
\boldsymbol{B} érintő komponense
Nyitott
erővonal
Forrás és nyelő Van Nincs
Kelti Elektromosan töltött részecske
Zárt
erővonal
Hurok Van Van
Kelti Mágneses mező változása Elektromosan töltött
részecske mozgása
(elektromos áram) vagy
elektromos mező
változása
Árnyékolása Faraday-kalitkával
(a vezető belsejében
az elektromos térerősség
csak 0 lehet)
Vastag vasburokkal
(csak a törési
törvény használható ki)

Fizikatörténete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A mágneses mező szemléltetése: a kis iránytűk a központban lévő mágnes hatására elrendeződnek

A mágneses mező vizsgálata történetileg az elektromos mező vizsgálatával párhuzamosan folyt a 18. századtól kezdve. Kezdetben mindkettőnek azonos, korpuszkuláris jellemzőket tulajdonítottak, azonban az új és eltérő jelenségek felfedezése új és eltérő modellekhez vezetett. A 19. században elsősorban Michael Faraday munkássága révén a két mező jelenségei között kapcsolatot találtak. Végül a mágneses mezőt és az elektromos mezőt fogalmilag az elektromágneses mezőben egyesítette a rá vonatkozó négy Maxwell-egyenlet.

Élettani hatás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Halpern és Vandyk kutatók egy 1965-ös kísérletben a mágneses mező hiányának következményeit vizsgálták. Mágneses tér nélküli környezetet állítottak elő, amelyben kísérleti egerek életét tanulmányozták. A kísérletben részt vevő egerek egyik csoportja egy éven keresztül el volt zárva a mágneses tértől, míg a másik csoport időnként hozzájuthatott. A mágnesességtől elzárt egerek a következő tüneteket mutatták: rövidebb élettartam, szövetszaporodás (ez nem feltétlenül rosszindulatú), terméketlenség, kannibalizmus, helyzetérzékelési zavarok.[1]

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Lásd még[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]