·zjawiska zachodzące w cieczach pod wpływem pola magnetycznego - magnetyzery do wody i paliw,
·sensory wykorzystujące zmiany przewodności magnetycznej materiałów,
·wpływ pola magnetycznego na wegetację roślin,
·regeneracja olejów przemysłowych polem magnetycznym,
·wpływ zewnętrznego pola magnetycznego na znane operacje technologiczne (synteza, polimeryzacja, zagęszczanie itp.),
piątek, 3 czerwca 2011
Wpływ pola magnetycznego na zdrowie człowieka
Pole magnetyczne może źle wpływać na samopoczucie oraz doprowadzać do chorób lub zaburzenia gospodarki wewnętrznej naszego ciała, wywołując:
• zaburzenia snu,
• bóle głowy,
• brak możliwości skupienia,
• pogorszenie wzroku,
• zmiana ciśnienia krwi,
• zmęczenie nieadekwatne do wysiłku (objaw często występujący u dzieci i młodzieży),
• zmiany obrazu krwi (zachwianie stosunku białych i czerwonych ciałek krwi),
• zmiany poziomu hormonów,
• rozregulowanie cyklu menstruacyjnego,
• możliwość częstszych poronień.
• zaburzenia snu,
• bóle głowy,
• brak możliwości skupienia,
• pogorszenie wzroku,
• zmiana ciśnienia krwi,
• zmęczenie nieadekwatne do wysiłku (objaw często występujący u dzieci i młodzieży),
• zmiany obrazu krwi (zachwianie stosunku białych i czerwonych ciałek krwi),
• zmiany poziomu hormonów,
• rozregulowanie cyklu menstruacyjnego,
• możliwość częstszych poronień.
Stałe pole magnetyczne
Obecnie indukcja ziemskiego pola magnetycznego przy powierzchni Ziemi zawiera się w granicach od 30 mikrotesli (odpowiada to natężeniu pola magnetycznego 24 A/m) dla większości obszarów na małych i średnich szerokościach geograficznych do 60 mikrotesli (48 A/m) w okolicach biegunów magnetycznych w północnej Kanadzie, w południowej Australii oraz w części Syberii.
Do badania pola magnetycznego używa się magnetometrów, które rejestrują niewielkie odchylenia natężenia i kierunku pola magnetycznego wywołane pokładami rud żelaza, zastygłej lawy wulkanicznej i innych struktur geologicznych. Obszary, w których kierunek pola magnetycznego wyraźnie odbiega od średniego dla danej szerokości geograficznej, nazywa się anomalią magnetyczną. Jedną z największych anomalii magnetycznych jest Kurska anomalia magnetyczna wywołana występowaniem na tym obszarze ogromnych pokładów rud żelaza. Używając magnetometrów skonstruowanych podczas II wojny światowej do wykrywania łodzi podwodnych, dokonano dokładnych pomiarów zmian pola magnetycznego dna oceanicznego. Gdy wypływający z głębi bazalt zastyga, stygną też towarzyszące mu minerały, stając się ferromagnetykami. "Zamrażają" one w sobie pole magnetyczne skierowane zgodnie z ówczesnym kierunkiem ziemskiego pola magnetycznego (magnetyzacja szczątkowa), pole to nie zmienia się już pomimo zmian pola zewnętrznego. Badając skały wulkaniczne można określić kierunek i natężenie pola magnetycznego w przeszłości. Dział nauki, który zajmuje się badaniem pola magnetycznego w przeszłości, nazywany jest paleomagnetyzmem.
Do badania pola magnetycznego używa się magnetometrów, które rejestrują niewielkie odchylenia natężenia i kierunku pola magnetycznego wywołane pokładami rud żelaza, zastygłej lawy wulkanicznej i innych struktur geologicznych. Obszary, w których kierunek pola magnetycznego wyraźnie odbiega od średniego dla danej szerokości geograficznej, nazywa się anomalią magnetyczną. Jedną z największych anomalii magnetycznych jest Kurska anomalia magnetyczna wywołana występowaniem na tym obszarze ogromnych pokładów rud żelaza. Używając magnetometrów skonstruowanych podczas II wojny światowej do wykrywania łodzi podwodnych, dokonano dokładnych pomiarów zmian pola magnetycznego dna oceanicznego. Gdy wypływający z głębi bazalt zastyga, stygną też towarzyszące mu minerały, stając się ferromagnetykami. "Zamrażają" one w sobie pole magnetyczne skierowane zgodnie z ówczesnym kierunkiem ziemskiego pola magnetycznego (magnetyzacja szczątkowa), pole to nie zmienia się już pomimo zmian pola zewnętrznego. Badając skały wulkaniczne można określić kierunek i natężenie pola magnetycznego w przeszłości. Dział nauki, który zajmuje się badaniem pola magnetycznego w przeszłości, nazywany jest paleomagnetyzmem.
Opis pola magnetycznego
W każdym punkcie przestrzeni pole magnetyczne określone jest wektorem natężenia pola magnetycznego. Wektor ten określa się przez podanie współrzędnych w układzie współrzędnych Ziemi podając jego składową północną, wschodnią i pionową. W układzie współrzędnych cylindrycznych określa się deklinację, składową poziomą, oraz składową pionową, a w układzie sferycznym określa się inklinację, deklinację i moduł natężenia.
Deklinacją pola magnetycznego jest kąt między jego składową poziomą a południkiem geograficznym.
Inklinacja jest to kąt jaki tworzy wektor natężenia pola z płaszczyzną poziomą.
Na mapach wytycza się linie łączące punkty o jednakowej deklinacji zwane izogonami. Linie łączące punkty o jednakowej inklinacji, to izokliny, izoklina odpowiadająca inklinacji równej 0° nazywana jest równikiem magnetycznym.
Deklinacją pola magnetycznego jest kąt między jego składową poziomą a południkiem geograficznym.
Inklinacja jest to kąt jaki tworzy wektor natężenia pola z płaszczyzną poziomą.
Na mapach wytycza się linie łączące punkty o jednakowej deklinacji zwane izogonami. Linie łączące punkty o jednakowej inklinacji, to izokliny, izoklina odpowiadająca inklinacji równej 0° nazywana jest równikiem magnetycznym.
Powstawanie pola magnetycznego
Najstarsze poglądy, mówiące, że pole magnetyczne jest wynikiem namagnesowana głębokich warstw Ziemi, zostały skrytykowane na początku XX w. po odkryciu przez Piotra Curie granicznej temperatury, powyżej której substancje przestają być ferromagnetykami. Temperatura wnętrza Ziemi jest znacznie wyższa od temperatury Curie znanych substancji.
Teorią uznawaną obecnie za najbardziej prawdopodobną jest hipoteza zaproponowana przez Edwarda Bullarda, mówiąca, że pole magnetyczne Ziemi wywołują wirowe prądy elektryczne płynące w płynnym jądrze Ziemi. Teoria ta, zwana "samowzbudne dynamo" lub "geodynamo", znajduje poparcie w magnetohydrodynamice – uzyskuje tu uzasadnienie matematyczne w modelu zwanym dynamem magnetohydrodynamicznym. Obecnie uważa się, że siłą napędową geodynama są prądy konwekcyjne w płynnym jądrze Ziemi. W prądach tych, ruch obrotowy Ziemi poprzez efekt Coriolisa, wywołuje wiry działające jak jednobiegunowy generator Faradaya, wytwarzając prąd elektryczny, który wytwarza pole magnetyczne.
Modele matematyczne, budowane w oparciu o założenia dynama magnetohydrodynamicznego, przewidują zmiany pola magnetycznego oraz utratę jego charakteru dipolowego
Teorią uznawaną obecnie za najbardziej prawdopodobną jest hipoteza zaproponowana przez Edwarda Bullarda, mówiąca, że pole magnetyczne Ziemi wywołują wirowe prądy elektryczne płynące w płynnym jądrze Ziemi. Teoria ta, zwana "samowzbudne dynamo" lub "geodynamo", znajduje poparcie w magnetohydrodynamice – uzyskuje tu uzasadnienie matematyczne w modelu zwanym dynamem magnetohydrodynamicznym. Obecnie uważa się, że siłą napędową geodynama są prądy konwekcyjne w płynnym jądrze Ziemi. W prądach tych, ruch obrotowy Ziemi poprzez efekt Coriolisa, wywołuje wiry działające jak jednobiegunowy generator Faradaya, wytwarzając prąd elektryczny, który wytwarza pole magnetyczne.
Modele matematyczne, budowane w oparciu o założenia dynama magnetohydrodynamicznego, przewidują zmiany pola magnetycznego oraz utratę jego charakteru dipolowego
Natężenie pola magnetycznego
Natężenie pola magnetycznego – wielkość wektorowa charakteryzująca pole magnetyczne, w ogólnym przypadku określana z użyciem prawa Ampera wzorem:
gdzie:
Natężenie pola magnetycznego nie zależy od właściwości magnetycznych środowiska. W materiałach anizotropowych i bezstratnych, czyli niewykazujących pętli histerezy, wektory natężenia pola magnetycznego i indukcji magnetycznej mają ten sam zwrot i kierunek. W materiałach nieliniowych wykazujących pętlę histerezy (np. ferromagnetykach) wektor indukcji może mieć inny kierunek lub zwrot ze względu na energię anizotropii, indukowane prądy wirowe itp. Wartość kąta zawartego między wektorem natężenia pola i indukcji magnetycznej jest w pewnym sensie miarą strat mocy występujących w takim materiale.
Natężenie pola magnetycznego jest wielkością charakteryzującą pole magnetyczne niezależną od własności materiału – wartością zależną jest natomiast indukcja magnetyczna.
Natężenie pola magnetycznego jako pierwszy zmierzył Carl Friedrich Gauss w 1835 roku, od tego czasu pole magnetyczne było mierzone wielokrotnie, a od XX w. jest mierzone regularnie w wielu ośrodkach badawczych. Dane z tego okresu wykazują, że pole magnetyczne cały czas zmienia się. Stałe pole magnetyczne ulega też powolnej zmianie, słabnie ekspotencjalnie z czasem połowicznego zaniku w przybliżeniu równym 1400 lat. Obecnie jest 10% - 15% słabsze niż 150 lat temu.
gdzie:
– natężenie pola magnetycznego,
- I – prąd przepływający przez dowolną powierzchnię rozpiętą na zamkniętym konturze C.
Natężenie pola magnetycznego nie zależy od właściwości magnetycznych środowiska. W materiałach anizotropowych i bezstratnych, czyli niewykazujących pętli histerezy, wektory natężenia pola magnetycznego i indukcji magnetycznej mają ten sam zwrot i kierunek. W materiałach nieliniowych wykazujących pętlę histerezy (np. ferromagnetykach) wektor indukcji może mieć inny kierunek lub zwrot ze względu na energię anizotropii, indukowane prądy wirowe itp. Wartość kąta zawartego między wektorem natężenia pola i indukcji magnetycznej jest w pewnym sensie miarą strat mocy występujących w takim materiale.
Natężenie pola magnetycznego jest wielkością charakteryzującą pole magnetyczne niezależną od własności materiału – wartością zależną jest natomiast indukcja magnetyczna.
Natężenie pola magnetycznego jako pierwszy zmierzył Carl Friedrich Gauss w 1835 roku, od tego czasu pole magnetyczne było mierzone wielokrotnie, a od XX w. jest mierzone regularnie w wielu ośrodkach badawczych. Dane z tego okresu wykazują, że pole magnetyczne cały czas zmienia się. Stałe pole magnetyczne ulega też powolnej zmianie, słabnie ekspotencjalnie z czasem połowicznego zaniku w przybliżeniu równym 1400 lat. Obecnie jest 10% - 15% słabsze niż 150 lat temu.
Magnetyzm Ziemi
Ziemia zachowuje się tak jak magnes. O właściwościach magnetycznych decyduje będące w ciągłym ruchu (wynikającym z ruchu obrotowego) płynne jądro Ziemi składające się ze stopionego żelaza z niklem.
Ziemia ma dwa bieguny magnetyczne, które nie pokrywają się z biegunami geograficznymi. Magnetyczny biegun południowy znajduje się w kanadyjskim rejonie Arktyki, około 1600 km od bieguna geograficznego północnego, a magnetyczny biegun północny leży na Antarktydzie, na Ziemi Adeli, około 2400 km od bieguna geograficznego południowego.
Subskrybuj:
Posty (Atom)