Verandert de richting van magnetische kracht? 11 cruciale feiten


Verandert de richting van de magnetische kracht? het antwoord hierop is zoals we verder bespreken. We kunnen cruciale details over een deel van onze wereld ontdekken die anders niet beschikbaar zouden zijn door de waarneembare veranderingen te koppelen aan onderliggende processen.

Omkeringen, die een paar keer per miljoen jaar in willekeurige perioden plaatsvinden, zijn historisch gezien in verband gebracht met de snelste veranderingen in het magnetisch veld van de aarde.

Maar in tegenstelling tot alle gegevens die zijn gekoppeld aan echte omkeringen, hebben we veldveranderingen gevonden die veel sneller en recenter zijn.

Verandert de richting van het magnetische veld??

De magnetische kracht wijzigt de richting van de beweging van het deeltje, maar niet de snelheid of kinetische energie. Magnetische kracht op een draad, Magnetische afbuiging van elektronen in een kathodestraalbuis, Magnetische kracht op een proton.

verandert de richting van de magnetische kracht?
"Het magnetische veld van de aarde" Afbeeldingscredits: Wikimedia

In regio's waar het magnetische veld afnam, ontdekten Davies en Constable dat het magnetische veld elk jaar met wel 10 graden kan verschuiven. Deze snelheid is ongeveer 10 keer sneller dan wat eerdere modellen voorspelden en bijna 100 keer sneller dan veranderingen die werden waargenomen in hedendaagse metingen.

De modellen toonden aan dat de richting van het magnetische veld abrupt zou veranderen als delen van de gesmolten kern van richting zouden veranderen. De waarnemingen van de onderzoekers van snelle richtingsveranderingen op lage breedtegraden waren consistent met het feit dat deze kernomkering vaker voorkwam in regio's nabij de evenaar.

Volgens de auteurs van het onderzoek beveelt dit nieuwe bewijs dat lage breedtegraden het snelst veranderingen ondergaan aan dat wetenschappers hun inspanningen daar in de toekomst op moeten richten.

Waarom verandert de richting van magnetische kracht??

Elektromagnetische krachten verbinden elektrische stromen met vloeistofstroom. Bovendien is de samenstelling van de kern waarschijnlijk niet uniform. Wervelstromen kunnen worden geproduceerd via elektromagnetische inductie naast de vloeistofstroom die lading draagt. Zonder redelijk krachtige computers is het onmogelijk om de vergelijkingen op te lossen die dit uiterst gecompliceerde systeem kenmerken.

De substantie die de buitenste kern van de aarde vormt, is zowel een vloeistof als een geleider van elektriciteit. Thermische convectiestromen geven vloeistofstroom af.

Het magnetisch veld van de aarde is volgens numerieke simulaties 'chaotisch' en verandert regelmatig van polariteit en structuur. Vanwege deze complexiteit is het mogelijk dat het magnetische veld varieert zonder dat de richtingen van de elektrische stromen noodzakelijkerwijs veranderen waar ze ook stromen.

Een relatief kleine verandering in stroming zou kunnen resulteren in een significante verschuiving (of zelfs een omkering) in het magnetische veld omdat het systeem "chaotisch" is. Ondanks dat het simulaties zijn, zijn de computermodellen zeer succesvol geweest in het nabootsen van de seculiere variatie van het magnetische veld dat we aan het aardoppervlak kunnen meten.

"Magnetische velden die veranderen" Afbeeldingscredits: Wikimedia

Hoeveel verandert de richting van het magnetische veld?

De vloeibare kern van de planeet produceert het magnetische veld, terwijl de wervelende bewegingen van het ijzer een veld produceren dat zich uitstrekt tot in de ruimte. Door de zonnewind om te leiden - een stroom van geladen deeltjes die van de zon stromen - dient deze als een barrière die de aarde afschermt tegen de schadelijke straling van de zon en helpt bij het in stand houden van onze atmosfeer.

Wetenschappers hebben ontdekt dat het aardmagnetisch veld ongeveer tien keer sneller van richting kan veranderen dan eerder werd aangenomen. Onderzoekers konden aantonen hoe het veld in de loop van de tijd is veranderd door de activiteit van de afgelopen 100,000 jaar te simuleren. Bevindingen gaven aan dat abrupte richtingsveranderingen vaak voorkomen in tijden van omkering, wanneer het veld lokaal zwak is.

Het magnetische veld verschuift voortdurend door de bewegingen van de vloeibare kern. De magnetische noord- en zuidpool wisselen van positie wanneer deze aanzienlijk zwakker wordt. Deze tijdperken zijn verbonden met uitsterven en gaan gepaard met verhoogde straling. Begrijpen hoe, wanneer en waarom veranderingen optreden is moeilijk, omdat ze zich over ongelooflijk lange tijdsperioden voordoen.

"De hoeveelheid magnetisch veld die verandert" Image Credits: Wikimedia

Hoe vaak en wanneer verandert de richting van het magnetische veld?

Omdat het een noordpool en een zuidpool heeft, lijkt het magnetische veld voornamelijk op een dipool. Een kompasnaald zal dienovereenkomstig direct naar beneden of naar boven op deze locaties. Er wordt vaak gezegd dat het lijkt op het veld van een staafmagneet, zoals op een koelkast. Het veld van de aarde, dat sterk verschilt van dat van een staafmagneet, vertoont aanzienlijke fluctuaties op kleine schaal.

Het gebruik van een magnetisch kompas zal onthullen dat de aarde een magnetisch veld heeft. Het wordt meestal geproduceerd in de extreem hete gesmolten kern van de planeet en heeft waarschijnlijk het grootste deel van de geschiedenis van de planeet bestaan.

Het is interessant om op te merken dat het magnetische veld soms gewoon een "excursie" ervaart in plaats van een omkering.

Hier ervaart het een aanzienlijk verlies in algehele sterkte, of de kracht die de kompasnaald voortstuwt. Het veld keert niet om tijdens een kracht; in plaats daarvan regenereert het later met dezelfde polariteit in actie, dus de Noordpool blijft Noord en Zuidpool blijft Zuid.

Wat verandert de richting van het magnetische veld?

Krijt is meestal de tijdsperiode met omkeringen op elk ander punt in de geschiedenis van de aarde. Omkeringen zijn niet voorspelbaar en ook niet cyclisch. Daarom beperken we ons tot de bespreking van het gemiddelde omkeerinterval.

Het magnetisch veld van de aarde heeft in de loop van zijn geschiedenis veel polariteitsomkeringen ondergaan. Dit is te zien aan de magnetische patronen van vulkanisch gesteente, met name die opgegraven uit oceaanbodems. Gemiddeld 4 of 5 omkeringen per miljoen jaar in de afgelopen 10 miljoen jaar.

Zo blijkt uit de wiskundige simulaties dat een volledige omkering tussen de één en enkele duizenden jaren kan duren. Hoewel traag op een menselijke tijdschaal, is dit naar geologische maatstaven snel.

Zoals hierboven vermeld, is er niet veel informatie beschikbaar uit geologische metingen over hoe het magnetische veld verandert als het omkeert.

 Het is ook mogelijk dat de polen na verloop van tijd "dwalen" van hun huidige locatie naar en over de evenaar. Overal op aarde is de totale kracht van het veld misschien niet sterker dan een tiende van wat het nu is.

Rechterhand principe

De rechterhandregel is gewoon een handige techniek voor natuurkundigen om de verwachte bewegingsrichtingen op te roepen; het is gebaseerd op de onderliggende fysica die magnetische velden met elkaar verbindt en de krachten die ze uitoefenen op bewegende ladingen.

Om de richting van magnetische krachten te onthouden, pasten natuurkundigen een handcode toe die bekend staat als de rechterhandregel. Wijs vervolgens met uw middelvinger zodanig dat deze evenwijdig is aan uw wijs- en duim.

Er zijn momenten waarop een natuurkundige onbedoeld zijn linkerhand gebruikt, waardoor hij gaat voorspellen dat de magnetische kracht in de verkeerde richting zal wijzen.

"Magnetisch veld door de rechterhandregel" Afbeeldingscredits: Wikimedia

Voorbeelden van magnetische veldveranderingen

Stroom in draad

Omdat we al weten dat stroom niets meer is dan bewegende ladingen, zal een stroom die door een draad vloeit alleen worden beïnvloed door een magnetisch veld op dezelfde manier als een enkele bewegende lading.

De beweging van positieve ladingen via een draad is wat we bedoelen als we het hebben over conventionele stroom in een draad

De duim wijst in de positieve xxx-richting, de wijsvinger in de positieve yyy-richting en de middelvinger in de positieve zzz-richting. Dit staat bekend als de rechterhandregel.

Magnetisch veld veroorzaakt door stroom in draad

Het magnetische veld van een rechte draad, gecreëerd door een stroom die er doorheen stroomt, vormt een ring rond de draad. Je kunt het lokaliseren door je vingers te krullen en je rechterduim in de richting van de stroom van de draad te wijzen. Het magnetische veld rond de draad zorgt ervoor dat uw vingers in dezelfde richting krullen.

Magnetische velden worden niet alleen beïnvloed door bewegende ladingen; ze kunnen ook worden geproduceerd door ladingen te verplaatsen. Een tweede rechterhandregel kan worden gebruikt om het magnetische veld te bepalen dat wordt geproduceerd door bewegende ladingen.

Het blijkt dat als je de richting van het magnetische veld al weet, je het tegenovergestelde van deze methode kunt toepassen om de richting van de stroom in een draad te bepalen.

Wijs deze keer met uw duim in de richting van het magnetische veld en krul uw vingers zoals u eerder deed. Deze keer kun je de richting bepalen van de stroom die het magnetische veld opwekt door naar de cirkelvormige beweging van je vingers te kijken.

Het magnetische veld in MRI

Een krachtig vast magnetisch veld wordt gebruikt om de individuele protonen die zijn verbonden met watermoleculen door het hele lichaam uit te lijnen tijdens een MRI- of magnetische resonantiebeeldvormingsprocedure. Deze uitlijningsprocedure is de eerste fase van een meting die gebruik maakt van kleine protonafwijkingen van het veld om de structuur en dichtheid van verschillende lichaamsdelen van de patiënt in kaart te brengen.

Om een ​​basis-MRI uit te voeren, moet een sterk magnetisch veld langs de lichaamsas worden gegenereerd. Dit is de reden waarom één ontwerp van de gadget een enorme elektromagneetspoel bevat die de romp van de patiënt omgeeft.

De stroom die rond de patiënt draait, creëert een magnetisch veld dat recht naar beneden wijst in het lichaam van de patiënt, zoals we hebben geleerd van de rechterhandregel.

Conclusie

Zoals we uit de bovenstaande discussie hebben gezien, weten we dat het magnetische veld verandert afhankelijk van de factoren. Er zijn zoveel dingen die bijdragen aan de verandering in het magnetische veld. Het magnetisch veld van de aarde is het natuurlijk voorkomende en het kan erg afhankelijk zijn van de factoren die de actie beïnvloeden.

Keerthana Srikumar

Hallo ... Ik ben Keerthana Srikumar, momenteel bezig met Ph.D. in natuurkunde en mijn specialisatie is nanowetenschap. Ik heb mijn Bachelor en Master behaald aan respectievelijk Stella Maris College en Loyola College. Ik heb een grote interesse in het verkennen van mijn onderzoeksvaardigheden en heb ook het vermogen om natuurkunde-onderwerpen op een eenvoudigere manier uit te leggen. Naast academici breng ik mijn tijd graag door met muziek en het lezen van boeken. Laten we verbinding maken via LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/keerthana-s-91560920a/

Recente Nieuws