Магнитизм және электризм

УДК:53;537;537.6;537.6/8;537.61

кабдушев Ермахан Ермекович,Жанарыстан рамазан қайратұлы

6B05301 -ғылыми физика мамандығы

Ғылыми жетекші:Шуюшбаева Нургуль Найзабековна

Ш. Уәлиханов атындағы Көкшетау университеті, Көкшетау қ.

Магнетизм жәнеэлектртогыналу: теориясы мен практикасы
АҢДАТПА

Бұл мақалада магнит арқылы электр тогын алу және магнетизм мәселесі қарастырылған. Мақала барысында магнитизм жайлы түсініктеме алатын боламыз және эксперимент арқылы магниттен электр тогын алып, шамды қалай жағуға болатынын түсіндіреміз [1]. Осы мақала арқылы оқырмандар магниттің маңыздылығы мен электр тогын алу жолдары туралы түсініктерін кеңейтеді . Зерттеулер бұл эксперименттердің кеңінен жүргізілгенін көрсетеді, бірақ бұл сала әлі де толық зерттелмеген және өмірде қолданысқа енбеген . Сонымен қатар, мақалада магниттен туындайтын аномалия мен дауыл туралы айтылады . Эксперимент арқылы жасалған құрылғының болашақта қолдану мүмкіндігі талқыланады . Магниттің басқа салаларға қолдану мүмкіндіктері де қарастырылады. Оның алғашқы қолданымдары мен тарихы, зерттеу нәтижелері, сондай-ақ магниттің алғашқы ашылуы және заңдары туралы мәлімет беріледі .

Кіріспе

Магнетизм – физикадағы ең таңғажайып құбылыстардың бірі. Ол біздің күнделікті өмірімізде ғана емес, ғылым мен технологияның түрлі салаларында да маңызды рөл атқарады. Электр тогы мен магнетизм арасындағы байланысты ғалымдар XIX ғасырда ашты . Бұл құбылыс электр тогы мен магниттік өріс арасындағы өзара әрекеттесу арқылы электр энергиясын өндіруге мүмкіндік береді [2].

Мақалада магнетизмнің негізгі түсініктері мен электр тогын магнит арқылы алу әдістері туралы айтылады . Эксперимент арқылы магниттік өрістің әсерімен электр тогын өндіру процесі түсіндіріледі және бұл технологияның қазіргі заманғы қолдану мүмкіндіктері қарастырылады . Магниттік аномалиялар мен табиғаттағы магниттік дауылдар туралы да мәлімет беріледі [5].

Магнитизмнің тарихы және оның заңдары

Магнитизмнің алғашқы қолданылуы біздің эрамызға дейінгі кезеңге тиесілі. Алғашқы магниттік қасиеттерге ие минералдарды (мысалы, магнитті теміртас) ежелгі гректер мен қытайлар қолданған . Магнитизм туралы ғылымның негізін қалағандардың бірі – ағылшын ғалымы Уильям Гильберт [7]. Ол 1600 жылы магниттік құбылыстарды зерттеп, Жердің де алып магнит екенін анықтаған .

XIX ғасырда Ганс Кристиан Эрстед және Андре-Мари Ампер сияқты ғалымдар электр тогы мен магнетизм арасындағы байланысты ашты. Эрстедтің тәжірибелері электр тогы өткізілген өткізгіштің жанында магнит өрісі пайда болатынын көрсетті. Бұл жаңалық электромагнетизм деп аталатын жаңа ғылым саласының негізін қалады. Кейін Майкл Фарадей мен Джеймс Клерк Максвелл бұл құбылысты толық зерттеп, электромагниттік индукция заңдарын анықтады. Фарадейдің электромагниттік индукция заңы электр тогының магнит өрісінің өзгеру нәтижесінде пайда болатынын түсіндірді [6].

Магнитизмнің негізгі түсініктері

Магнит өрісі – бұл магниттің айналасындағы кеңістікте пайда болатын және магнит күштерін тасымалдайтын аймақ. Бұл өріс көрінбейтін болғанымен, оны темір ұнтағы арқылы визуализациялауға болады. Магниттердің негізгі екі полюсі бар – солтүстік және оңтүстік. Екі бірдей полюстер бір-бірінен итеріледі, ал қарама-қарсы полюстер бір-біріне тартылады. Магнит өрісі тек тұрақты магниттерде ғана емес, электр тогы өткізілген өткізгіштерде де пайда болады [3].

Электр тогын алу: эксперимент және оның түсіндірмесі

Электр тогын магнит арқылы алудың негізі электромагниттік индукция заңында жатыр. Бұл заңға сәйкес, егер өткізгішті өзгермелі магнит өрісіне орналастырсаңыз, онда өткізгіште электр тогы пайда болады. Бұл құбылысты эксперимент арқылы түсіндіреміз [6].

Эксперимент үшін бізге қажет құралдар:
1. Тұрақты магнит.
2. Мыс сымнанжасалған катушка.
3. Лампочка (немесеэлектршамы).
4. Вольтметр.

Эксперимент барысы:

1. Катушкаға мыс сым оралады, және ол магниттік өрістің әсеріне қойылады.
2.Бір парақ қағазды орап магниттің ішіне қойылады. Тұрақты магнит катушка арқылы қозғалған кезде, катушкада электр тогы пайда болады.
3. Бұл ток лампочкаға беріледі және оны жарықтандырады.

Бұл процестің негізінде магниттік өрістің өзгеруі арқылы өткізгіштің ішінде электрондар қозғалады, сол арқылы электр тогы өндіріледі. Осылайша, магниттен электр энергиясын алу процесі жүзеге асады.

Магниттік дауылдар және аномалиялар

Табиғатта магниттік өрістің аномалиялары мен магниттік дауылдар сияқты құбылыстар да кездеседі. Магниттік дауылдар – бұл Күннен бөлінген зарядталған бөлшектердің Жердің магниттік өрісіне әсер етуі нәтижесінде пайда болатын құбылыс. Бұл құбылыс радиобайланыс, спутниктер және электр жүйелеріне кері әсер етуі мүмкін [2].

Магниттік аномалиялар Жердің магниттік өрісінің белгілі бір аймақтарда ерекше мінез-құлық көрсетуінен туындайды. Мұндай аномалиялар тау-кен өнеркәсібінде пайдалы болуы мүмкін, себебі олар минералдардың орналасуын анықтауға көмектеседі [3].

Магниттің болашақтағы қолдану мүмкіндіктері

Магниттің электр тогын өндірудегі рөлі тек зертханалық эксперименттермен шектелмейді. Бүгінгі таңда генераторлар мен трансформаторлар сияқты көптеген құрылғылар магнетизм қағидаттарына негізделген. Электр энергиясын өндіру және беру жүйелерінде магниттік құбылыстар маңызды рөл атқарады [5].

Болашақта магниттік технологиялар жаңа деңгейге шығуы мүмкін. Мысалы, магниттік левитация (маглев) пойыздарында магниттік өріс арқылы қозғалыс жүзеге асырылады. Бұл технология пойыздардың жоғары жылдамдықпен қозғалуы және энергия шығынының азаюына мүмкіндік береді. Сонымен қатар, магниттік сақтау құрылғылары деректерді тиімді және жылдам сақтауға мүмкіндік береді [7].

Магниттік өрістерді қолдану арқылы медициналық зерттеулер мен емдеу әдістері де дамуда. Магниттік-резонанстық томография (МРТ) – адам денесін зиянсыз тексерудің негізгі әдістерінің бірі. Бұл әдіс арқылы медицинада ауруларды ерте анықтау және диагностикалау мүмкіндіктері кеңейе түсуде [1].

Қорытынды

Магнитизм – физикадағы іргелі құбылыстардың бірі. Оның негізінде электр тогы мен магниттік өріс арасындағы өзара әрекеттесу жатады. Бұл өзара әрекеттесу электр энергиясын өндірудің жаңа мүмкіндіктерін ашады. Мақалада қарастырылған эксперимент магниттің көмегімен электр тогын алу процесін көрсетуге арналған. Бұл тәжірибе ғылым мен техниканың дамуына үлес қосатын маңызды қадам болып табылады [4].

Магнитизмді әрі қарай зерттеу және оны әртүрлі салаларда қолдану арқылы болашақта жаңа технологиялар пайда болуы мүмкін. Магниттік өрістерді қолдану медицинадан бастап, көлік және ақпараттық технологияларға дейінгі көптеген салаларда маңызды рөл атқарады. Магниттің болашағы зор, және оны дамыту арқылы адамзат жаңа мүмкіндіктерге қол жеткізе алады [7].

Магниттік құбылыстарды түсіну және оларды қолдану біздің заманымыздың ең маңызды ғылыми жетістіктерінің бірі болып саналады.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

[1]massaget.kz. (Магнитизм туралы мақалалар) https://massaget.kz/layfstayl/bilim/zharatylystanu/66852/

[2] bilimland.kz. (Электромагниттік индукция) https://bilimland.kz/kk/courses/physics-kk/elektromagnit-indukciyasy

[3] Қазақ ұлттық энциклопедиясы. Электр құбылыстары. https://qazaqencyclopedia.kz

[4] zharar.com. (Магнитизм туралы реферат) https://www.zharar.com/kz/referat/38818-magnetizm.html

[5] Майкл Фарадей. "Электромагнетизм және электр тогы"Лондон,Корольдік Институт (1844).(45-67бет)

[6] Физика. Жалпы білім беретін мектептің 9-сыныбына арналған оқулық. Алматы: Мектеп, 2020.(110-125бет)

[7] Жұмабай Нұрғали. "Физика және оның қолданылуы" (2019).(78-90бет)