สนามแม่เหล็กและคุณสมบัติของมัน ทฤษฎีสนามแม่เหล็กและข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กโลก

หัวข้อ: สนามแม่เหล็ก

จัดทำโดย: Baygarashev D.M.

ตรวจสอบโดย: Gabdullina A.T.

สนามแม่เหล็ก

หากตัวนำไฟฟ้าคู่ขนานสองตัวเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าเพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำเหล่านั้น ขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสในตัวนำนั้น ตัวนำจะผลักหรือดึงดูด

คำอธิบายของปรากฏการณ์นี้เป็นไปได้จากตำแหน่งของการเกิดขึ้นของสสารชนิดพิเศษรอบตัวนำ - สนามแม่เหล็ก.

เรียกว่าแรงที่ตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าโต้ตอบกัน แม่เหล็ก.

สนามแม่เหล็ก- เป็นสสารชนิดพิเศษ โดยมีลักษณะเฉพาะคือมีผลต่อประจุไฟฟ้าที่กำลังเคลื่อนที่ ตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน วัตถุที่มีโมเมนต์แม่เหล็ก โดยมีแรงขึ้นอยู่กับเวกเตอร์ความเร็วประจุ ทิศทางของกระแสใน ตัวนำและทิศทางของโมเมนต์แม่เหล็กของร่างกาย

ประวัติศาสตร์ของแม่เหล็กย้อนกลับไปในสมัยโบราณ สู่อารยธรรมโบราณของเอเชียไมเนอร์ มันอยู่ในดินแดนของเอเชียไมเนอร์ในแมกนีเซียที่พบหินซึ่งตัวอย่างเหล่านี้ถูกดึงดูดเข้าหากัน ตามชื่อของพื้นที่ ตัวอย่างดังกล่าวเริ่มถูกเรียกว่า "แม่เหล็ก" แม่เหล็กแท่งหรือรูปเกือกม้ามีปลายสองข้างเรียกว่าขั้ว ในสถานที่นี้มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กเด่นชัดที่สุด หากคุณแขวนแม่เหล็กไว้บนเชือก ขั้วหนึ่งจะชี้ไปทางทิศเหนือเสมอ เข็มทิศเป็นไปตามหลักการนี้ ขั้วที่หันหน้าไปทางทิศเหนือของแม่เหล็กแขวนอิสระเรียกว่าขั้วเหนือของแม่เหล็ก (N) ขั้วตรงข้ามเรียกว่าขั้วใต้ (S)

ขั้วแม่เหล็กมีปฏิกิริยาต่อกัน เหมือนขั้วผลักกัน และขั้วแม่เหล็กต่างแม่เหล็กดูดกัน คล้ายกับแนวคิดของสนามไฟฟ้าที่ล้อมรอบประจุไฟฟ้า จึงมีการนำแนวคิดของสนามแม่เหล็กรอบแม่เหล็กมาใช้

ในปี ค.ศ. 1820 เออร์สเตด (ค.ศ. 1777-1851) ค้นพบว่าเข็มแม่เหล็กที่อยู่ติดกับตัวนำไฟฟ้าจะเบี่ยงเบนไปเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำ กล่าวคือ สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นรอบๆ ตัวนำที่มีกระแสไหลอยู่ หากเราใช้เฟรมที่มีกระแส สนามแม่เหล็กภายนอกจะมีปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของเฟรมและมีผลต่อการวางแนว เช่น มีตำแหน่งของเฟรมที่สนามแม่เหล็กภายนอกมีเอฟเฟกต์การหมุนสูงสุด และมีตำแหน่งเมื่อแรงบิดเป็นศูนย์

สนามแม่เหล็ก ณ จุดใดๆ สามารถกำหนดลักษณะได้ด้วยเวกเตอร์ B ซึ่งเรียกว่า เวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กหรือ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตรงจุด

การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B เป็นเวกเตอร์ ปริมาณทางกายภาพซึ่งเป็นลักษณะความแรงของสนามแม่เหล็กที่จุดหนึ่ง เท่ากับอัตราส่วนของโมเมนต์เชิงกลสูงสุดของแรงที่กระทำต่อเฟรมโดยกระแสที่วางอยู่ในสนามสม่ำเสมอต่อผลคูณของความแรงกระแสในเฟรมและพื้นที่:

ทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B ถือเป็นทิศทางของค่าปกติบวกกับเฟรม ซึ่งสัมพันธ์กับกระแสในเฟรมตามกฎของสกรูด้านขวา โดยมีแรงบิดเชิงกลเท่ากับศูนย์

เช่นเดียวกับเส้นความแรงของสนามไฟฟ้าที่แสดงให้เห็น เส้นเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กก็ถูกแสดงให้เห็นเช่นกัน เส้นสนามแม่เหล็กเป็นเส้นจินตภาพ ซึ่งเป็นเส้นสัมผัสกันซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับทิศทาง B ที่จุดหนึ่ง

ทิศทางของสนามแม่เหล็ก ณ จุดที่กำหนดสามารถกำหนดเป็นทิศทางที่ระบุได้เช่นกัน

ขั้วเหนือของเข็มทิศที่วาง ณ จุดนี้ เชื่อกันว่าเส้นสนามแม่เหล็กมีทิศทางจากขั้วโลกเหนือไปทางทิศใต้

ทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวนำตรงจะถูกกำหนดโดยสว่านหรือกฎสกรูมือขวา ทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กถือเป็นทิศทางการหมุนของหัวสกรู ซึ่งจะทำให้มั่นใจว่ามีการเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่แปล กระแสไฟฟ้า(รูปที่ 59)

โดยที่ n01 = 4 พาย 10 -7 V วินาที/(ม.) - ค่าคงที่แม่เหล็ก, R - ระยะทาง, I - ความแรงของกระแสในตัวนำ

ต่างจากเส้นสนามไฟฟ้าสถิตซึ่งเริ่มต้นที่ประจุบวกและสิ้นสุดที่ประจุลบ เส้นสนามแม่เหล็กจะปิดอยู่เสมอ ตรวจไม่พบประจุแม่เหล็กที่คล้ายกับประจุไฟฟ้า

หนึ่งเทสลา (1 T) ถูกนำมาใช้เป็นหน่วยของการเหนี่ยวนำ - การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอซึ่งแรงบิดเชิงกลสูงสุด 1 N m กระทำบนเฟรมที่มีพื้นที่ 1 m2 ซึ่งกระแสไฟฟ้า 1 กระแส

การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กสามารถกำหนดได้จากแรงที่กระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าในสนามแม่เหล็ก

ตัวนำที่มีกระแสไหลอยู่ในสนามแม่เหล็กจะถูกกระทำโดยแรงแอมแปร์ ซึ่งขนาดจะถูกกำหนดโดยนิพจน์ต่อไปนี้:

โดยที่ฉันคือความแรงในปัจจุบันในตัวนำ ล -ความยาวของตัวนำ B คือขนาดของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก และเป็นมุมระหว่างเวกเตอร์กับทิศทางของกระแส

ทิศทางของแรงแอมแปร์สามารถกำหนดได้โดยกฎมือซ้าย: เราวางฝ่ามือของมือซ้ายเพื่อให้เส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กเข้าสู่ฝ่ามือ เราวางนิ้วสี่นิ้วในทิศทางของกระแสในตัวนำ จากนั้น งอ นิ้วหัวแม่มือแสดงทิศทางของแรงแอมแปร์

เมื่อพิจารณาว่า I = q 0 nSv และแทนที่นิพจน์นี้ลงใน (3.21) เราจะได้ F = q 0 nSh/B sin ก- จำนวนอนุภาค (N) ในปริมาตรที่กำหนดของตัวนำคือ N = nSl จากนั้น F = q 0 NvB sin ก.

ให้เราพิจารณาแรงที่กระทำโดยสนามแม่เหล็กต่ออนุภาคที่มีประจุแต่ละตัวซึ่งเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก:

แรงนี้เรียกว่าแรงลอเรนซ์ (พ.ศ. 2396-2471) ทิศทางของแรงลอเรนซ์สามารถกำหนดได้ตามกฎของมือซ้าย: เราวางฝ่ามือของมือซ้ายเพื่อให้เส้นการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเข้าสู่ฝ่ามือ นิ้วทั้งสี่แสดงทิศทางการเคลื่อนที่ของประจุบวก ขนาดใหญ่ นิ้วที่งอแสดงทิศทางของแรงลอเรนซ์

แรงอันตรกิริยาระหว่างตัวนำไฟฟ้าขนานสองตัวที่มีกระแส I 1 และ I 2 เท่ากับ:

ที่ไหน ล -ส่วนหนึ่งของตัวนำที่อยู่ในสนามแม่เหล็ก หากกระแสอยู่ในทิศทางเดียวกันตัวนำจะดึงดูด (รูปที่ 60) หากอยู่ในทิศทางตรงกันข้ามก็จะผลักกัน แรงที่กระทำต่อตัวนำแต่ละตัวมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม สูตร (3.22) เป็นพื้นฐานในการกำหนดหน่วยของกระแส 1 แอมแปร์ (1 A)

คุณสมบัติทางแม่เหล็กสารมีลักษณะเป็นปริมาณทางกายภาพสเกลาร์ - การซึมผ่านของแม่เหล็กซึ่งแสดงจำนวนครั้งที่การเหนี่ยวนำ B ของสนามแม่เหล็กในสารที่เติมเต็มสนามโดยสมบูรณ์นั้นมีขนาดที่แตกต่างกันจากการเหนี่ยวนำ B 0 ของสนามแม่เหล็กในสุญญากาศ:

ตามคุณสมบัติทางแม่เหล็ก สารทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็น ไดอะแมกเนติก, พาราแมกเนติกและ แม่เหล็กไฟฟ้า.

ให้เราพิจารณาธรรมชาติของคุณสมบัติทางแม่เหล็กของสสาร

อิเล็กตรอนในเปลือกอะตอมของสารเคลื่อนที่ในวงโคจรที่ต่างกัน เพื่อให้ง่ายขึ้น เราถือว่าวงโคจรเหล่านี้เป็นวงกลม และอิเล็กตรอนแต่ละตัวที่โคจรรอบนิวเคลียสของอะตอมก็ถือได้ว่าเป็นกระแสไฟฟ้าแบบวงกลม อิเล็กตรอนแต่ละตัวจะสร้างสนามแม่เหล็กซึ่งเราเรียกว่าออร์บิทัลเช่นเดียวกับกระแสวงกลม นอกจากนี้ อิเล็กตรอนในอะตอมยังมีสนามแม่เหล็กของตัวเองเรียกว่าสนามสปิน

หากเมื่อนำเข้าสู่สนามแม่เหล็กภายนอกที่มีการเหนี่ยวนำ B 0 จะเกิดการเหนี่ยวนำ B ขึ้นภายในสาร< В 0 , то такие вещества называются диамагнитными (น< 1).

ใน แม่เหล็กในวัสดุ หากไม่มีสนามแม่เหล็กภายนอก สนามแม่เหล็กของอิเล็กตรอนจะถูกชดเชย และเมื่อพวกมันถูกนำเข้าไปในสนามแม่เหล็ก การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กของอะตอมจะพุ่งตรงไปที่สนามแม่เหล็กภายนอก วัสดุไดแมกเนติกถูกผลักออกจากสนามแม่เหล็กภายนอก

คุณ พาราแมกเนติกวัสดุการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของอิเล็กตรอนในอะตอมไม่ได้รับการชดเชยอย่างสมบูรณ์และอะตอมโดยรวมกลายเป็นเหมือนแม่เหล็กถาวรขนาดเล็ก โดยปกติในสสารแม่เหล็กขนาดเล็กเหล่านี้ทั้งหมดจะถูกวางทิศทางแบบสุ่ม และการเหนี่ยวนำแม่เหล็กรวมของสนามแม่เหล็กทั้งหมดจะเป็นศูนย์ หากคุณวางพาราแมกเน็ตไว้ในสนามแม่เหล็กภายนอก แม่เหล็กขนาดเล็กทั้งหมด - อะตอมจะเปลี่ยนในสนามแม่เหล็กภายนอกเหมือนเข็มเข็มทิศ และสนามแม่เหล็กในสารจะเพิ่มขึ้น ( n >= 1).

เฟอร์โรแมกเนติกเป็นวัสดุเหล่านั้นซึ่ง n 1. ในวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก สิ่งที่เรียกว่าโดเมนจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งเป็นบริเวณที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าของการดึงดูดโดยธรรมชาติ

ในโดเมนที่ต่างกัน การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กมีทิศทางที่แตกต่างกัน (รูปที่ 61) และในผลึกขนาดใหญ่

ตอบแทนซึ่งกันและกัน เมื่อนำตัวอย่างเฟอร์โรแมกเนติกเข้าไปในสนามแม่เหล็กภายนอก ขอบเขตของแต่ละโดเมนจะเปลี่ยนไปเพื่อให้ปริมาตรของโดเมนที่วางตามแนวสนามแม่เหล็กภายนอกเพิ่มขึ้น

ด้วยการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กภายนอก B 0 เพิ่มขึ้น การเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสารแม่เหล็กจะเพิ่มขึ้น ที่ค่า B 0 บางค่า การเหนี่ยวนำจะหยุดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าความอิ่มตัวของแม่เหล็ก

คุณลักษณะเฉพาะของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกคือปรากฏการณ์ฮิสเทรีซิสซึ่งประกอบด้วยการพึ่งพาการเหนี่ยวนำที่ไม่ชัดเจนในวัสดุในการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กภายนอกเมื่อมีการเปลี่ยนแปลง

วงแม่เหล็กฮิสเทรีซีสเป็นเส้นโค้งปิด (cdc`d`c) ซึ่งแสดงถึงการพึ่งพาของการเหนี่ยวนำในวัสดุกับความกว้างของการเหนี่ยวนำของสนามภายนอกโดยมีการเปลี่ยนแปลงค่อนข้างช้าเป็นระยะในช่วงหลัง (รูปที่ 62)

ลูปฮิสเทรีซิสมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าต่อไปนี้: B s, Br, B c B s - ค่าสูงสุดของการเหนี่ยวนำวัสดุที่ B 0s; ใน r คือการเหนี่ยวนำที่เหลือซึ่งเท่ากับค่าการเหนี่ยวนำในวัสดุเมื่อการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กภายนอกลดลงจาก B 0s เป็นศูนย์ -B c และ B c - แรงบีบบังคับ - ค่าเท่ากับการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กภายนอกที่จำเป็นในการเปลี่ยนการเหนี่ยวนำในวัสดุจากที่เหลือเป็นศูนย์

สำหรับเฟอร์โรแมกเนติกแต่ละตัวจะมีอุณหภูมิ (จุด Curie (J. Curie, 1859-1906) ซึ่งสูงกว่านั้นเฟอร์โรแมกเนติกจะสูญเสียคุณสมบัติของเฟอร์โรแมกเนติกไป

มีสองวิธีในการทำให้แม่เหล็กเฟอร์โรแม่เหล็กเข้าสู่สถานะล้างอำนาจแม่เหล็ก: ก) ให้ความร้อนเหนือจุดกูรีและทำให้เย็นลง; b) ทำให้วัสดุเป็นแม่เหล็กด้วยสนามแม่เหล็กสลับที่มีแอมพลิจูดลดลงอย่างช้าๆ

แม่เหล็กเฟอร์ริกที่มีการเหนี่ยวนำตกค้างและแรงบีบบังคับต่ำเรียกว่าแม่เหล็กอ่อน โดยพบการใช้งานในอุปกรณ์ที่มักจะต้องทำให้แม่เหล็กเป็นแม่เหล็กใหม่ (แกนของหม้อแปลง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ฯลฯ)

แม่เหล็กเฟอร์โรแม่เหล็กชนิดแข็งซึ่งมีแรงบีบบังคับสูงถูกนำมาใช้เพื่อสร้างแม่เหล็กถาวร

หากคุณสอดแท่งเหล็กชุบแข็งเข้าไปในขดลวดกระแสไฟฟ้า จึงไม่เหมือนกับแท่งเหล็กตรงที่จะไม่ล้างอำนาจแม่เหล็กหลังจากนั้นปิดกระแสและ เวลานานยังคงความเป็นแม่เหล็ก

วัตถุที่คงความเป็นแม่เหล็กไว้เป็นเวลานานเรียกว่าแม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กเพียงอย่างเดียว

นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส แอมแปร์ อธิบายการดึงดูดของเหล็กและเหล็กกล้าด้วยกระแสไฟฟ้าที่ไหลเวียนภายในแต่ละโมเลกุลของสารเหล่านี้ ในสมัยแอมแปร์ ยังไม่มีใครทราบเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม ดังนั้นจึงยังไม่ทราบธรรมชาติของกระแสโมเลกุลตอนนี้เรารู้แล้วว่าในทุกอะตอมมีอนุภาคอิเล็กตรอนที่มีประจุลบซึ่งเมื่อเคลื่อนที่จะสร้างสนามแม่เหล็กพวกมันจะทำให้เกิดการดึงดูดของเหล็กและ เหล็ก.

แม่เหล็กสามารถมีรูปทรงได้หลากหลาย รูปที่ 290 แสดงส่วนโค้งและแถบแม่เหล็ก

สถานที่แห่งแม่เหล็กที่จะพบที่แข็งแกร่งที่สุด การกระทำของแม่เหล็กเรียกว่าขั้วแม่เหล็ก(รูปที่ 291) แม่เหล็กทุกอัน เช่นเดียวกับเข็มแม่เหล็กที่เรารู้จัก จำเป็นต้องมีขั้วสองขั้ว ทางเหนือ (N) และทางใต้ (S)

โดยยึดแม่เหล็กไว้ใกล้กับวัตถุที่ทำมาจาก วัสดุต่างๆสามารถระบุได้ว่ามีแม่เหล็กเพียงไม่กี่ชิ้นเท่านั้นที่ถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็ก ดี ดึงดูดด้วยแม่เหล็ก เหล็กหล่อ เหล็ก เหล็กและโลหะผสมบางชนิดที่อ่อนกว่ามาก - นิกเกิลและโคบอลต์

แม่เหล็กธรรมชาติพบได้ในธรรมชาติ (รูปที่ 292) - แร่เหล็ก (ที่เรียกว่าแร่เหล็กแม่เหล็ก) เงินฝากรวย เรามีแร่เหล็กแม่เหล็กในเทือกเขาอูราลในยูเครน ในสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียตปกครองตนเองคาเรเลียน ภูมิภาคเคิร์สค์และในที่อื่นๆ อีกมากมาย

เหล็ก เหล็กกล้า นิกเกิล โคบอลต์ และโลหะผสมอื่นๆ บางชนิดได้รับคุณสมบัติทางแม่เหล็กเมื่อมีแร่เหล็กที่เป็นแม่เหล็ก แร่เหล็กแม่เหล็กทำให้ผู้คนคุ้นเคยกับคุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัตถุเป็นครั้งแรก

หากนำเข็มแม่เหล็กเข้าใกล้เข็มอื่นที่คล้ายกัน เข็มเหล่านั้นจะหมุนและวางขั้วตรงข้ามเข้าหากัน (รูปที่ 293) ลูกศรโต้ตอบกับแม่เหล็กในลักษณะเดียวกันโดยการนำแม่เหล็กเข้าใกล้ขั้วของเข็มแม่เหล็ก คุณจะสังเกตเห็นว่าขั้วเหนือของเข็มถูกผลักโดยขั้วเหนือของแม่เหล็กและดึงดูดไปยังขั้วใต้ ขั้วใต้ของลูกศรถูกผลักโดยขั้วใต้ของแม่เหล็กและถูกดึงดูดโดยขั้วเหนือ

จากการทดลองที่อธิบายไว้ก็เป็นไปได้ ได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้ ชื่อที่แตกต่างกันขั้วแม่เหล็กดึงดูดเหมือนขั้วผลักกัน

ปฏิสัมพันธ์ของแม่เหล็กอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ามีสนามแม่เหล็กอยู่รอบ ๆ แม่เหล็กทุกตัว สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กอันหนึ่งกระทำกับแม่เหล็กอีกอันหนึ่ง และในทางกลับกัน สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กอันที่สองกระทำกับแม่เหล็กอันแรก

การใช้ตะไบเหล็กจะทำให้คุณเข้าใจถึงสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวร รูปที่ 294 ให้แนวคิดเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็กทั้งเส้นแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กของกระแสและเส้นแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กนั้นเป็นเส้นปิด ภายนอกแม่เหล็ก เส้นแม่เหล็กจะหลุดออกจากขั้วเหนือของแม่เหล็กและเข้าสู่ขั้วใต้และปิดอยู่ภายในแม่เหล็ก

รูปที่ 295a แสดงแม่เหล็ก เส้นสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กสองตัวหันหน้าเข้าหากันด้วยขั้วที่คล้ายกัน และในรูปที่ 295 ข - แม่เหล็กสองตัวหันหน้าเข้าหากันโดยมีขั้วตรงข้ามกัน รูปที่ 296 แสดงเส้นสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กรูปโค้ง

ภาพทั้งหมดนี้ได้มาอย่างง่ายดายผ่านประสบการณ์

คำถาม. 1. อะไรคือความแตกต่างในการดึงดูดเหล็กชิ้นหนึ่งและชิ้นเหล็กโดยใช้กระแสไฟ? 2 วัตถุใดเรียกว่าแม่เหล็กถาวร? 3. แอมแปร์อธิบายการดึงดูดของเหล็กอย่างไร 4. ตอนนี้จะอธิบายกระแสโมเลกุลของแอมแปร์ได้อย่างไร? 5. ขั้วแม่เหล็กของแม่เหล็กเรียกว่าอะไร? 6. คุณรู้ไหมว่าสารใดถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็ก? 7. ขั้วแม่เหล็กมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร? 8. คุณจะใช้เข็มแม่เหล็กเพื่อกำหนดขั้วของแท่งเหล็กแม่เหล็กได้อย่างไร? 9. คุณจะทราบแนวคิดเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กได้อย่างไร? 10. เส้นสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กคืออะไร?

มาทำความเข้าใจกันว่าสนามแม่เหล็กคืออะไร ท้ายที่สุดแล้ว หลายๆ คนอาศัยอยู่ในสาขานี้มาทั้งชีวิตและไม่ได้คิดถึงเรื่องนี้ด้วยซ้ำ ถึงเวลาแก้ไขแล้ว!

สนามแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็ก- เรื่องประเภทพิเศษ มันแสดงออกมาในการกระทำของการเคลื่อนย้ายประจุไฟฟ้าและวัตถุที่มีโมเมนต์แม่เหล็กของตัวเอง (แม่เหล็กถาวร)

ข้อสำคัญ: สนามแม่เหล็กไม่ส่งผลต่อประจุที่อยู่นิ่ง! สนามแม่เหล็กยังถูกสร้างขึ้นโดยการเคลื่อนย้ายประจุไฟฟ้า หรือโดยสนามไฟฟ้าที่แปรผันตามเวลา หรือโดยโมเมนต์แม่เหล็กของอิเล็กตรอนในอะตอม นั่นคือลวดใด ๆ ที่กระแสไหลผ่านก็กลายเป็นแม่เหล็กด้วย!

วัตถุที่มีสนามแม่เหล็กในตัวเอง

แม่เหล็กมีขั้วที่เรียกว่าทิศเหนือและทิศใต้ การกำหนด "เหนือ" และ "ใต้" มีไว้เพื่อความสะดวกเท่านั้น (เช่น "บวก" และ "ลบ" ในด้านไฟฟ้า)

สนามแม่เหล็กแสดงด้วย สายไฟแม่เหล็ก- เส้นแรงมีความต่อเนื่องและปิด และทิศทางของพวกมันจะสอดคล้องกับทิศทางการกระทำของแรงสนามเสมอ หากเศษโลหะกระจัดกระจายรอบๆ แม่เหล็กถาวร อนุภาคโลหะจะแสดงภาพที่ชัดเจนของเส้นสนามแม่เหล็กที่ออกมาจากขั้วเหนือเข้าสู่ขั้วใต้ ลักษณะกราฟิกของสนามแม่เหล็ก - เส้นแรง

ลักษณะของสนามแม่เหล็ก

ลักษณะสำคัญของสนามแม่เหล็กคือ การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก, ฟลักซ์แม่เหล็กและ การซึมผ่านของแม่เหล็ก- แต่มาพูดถึงทุกสิ่งตามลำดับ

ให้เราทราบทันทีว่าหน่วยการวัดทั้งหมดถูกกำหนดไว้ในระบบ เอสไอ.

การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก บี – ปริมาณทางกายภาพของเวกเตอร์ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของแรงหลักของสนามแม่เหล็ก แสดงด้วยจดหมาย บี - หน่วยวัดการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก – เทสลา (ท).

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแสดงให้เห็นว่าสนามแรงแค่ไหนโดยการพิจารณาแรงที่สนามกระทำต่อประจุ พลังนี้เรียกว่า ลอเรนซ์ ฟอร์ซ.

ที่นี่ ถาม - ค่าใช้จ่าย, โวลต์ - ความเร็วในสนามแม่เหล็ก บี - การเหนี่ยวนำ เอฟ - แรงลอเรนซ์ซึ่งสนามกระทำต่อประจุ

เอฟ– ปริมาณทางกายภาพเท่ากับผลคูณของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กโดยพื้นที่ของวงจรและโคไซน์ระหว่างเวกเตอร์การเหนี่ยวนำและค่าปกติกับระนาบของวงจรที่ฟลักซ์ผ่าน ฟลักซ์แม่เหล็ก- ลักษณะสเกลาร์ของสนามแม่เหล็ก

เราสามารถพูดได้ว่าฟลักซ์แม่เหล็กแสดงลักษณะของจำนวนเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่เจาะพื้นที่หน่วย ฟลักซ์แม่เหล็กวัดได้ใน เวเบอร์ัค (Wb).

การซึมผ่านของแม่เหล็ก– ค่าสัมประสิทธิ์ที่กำหนดคุณสมบัติทางแม่เหล็กของตัวกลาง พารามิเตอร์ตัวหนึ่งที่ขึ้นอยู่กับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามคือการซึมผ่านของแม่เหล็ก

โลกของเราเป็นแม่เหล็กขนาดใหญ่มาเป็นเวลาหลายพันล้านปี การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กโลกจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับพิกัด ที่เส้นศูนย์สูตรมีค่าประมาณ 3.1 คูณ 10 ยกกำลังลบห้าของ Tesla นอกจากนี้ยังมีความผิดปกติของสนามแม่เหล็กซึ่งค่าและทิศทางของสนามแตกต่างอย่างมากจากพื้นที่ใกล้เคียง ความผิดปกติของแม่เหล็กที่ใหญ่ที่สุดในโลกบางส่วน - เคิร์สค์และ ความผิดปกติของสนามแม่เหล็กของบราซิล.

ต้นกำเนิดของสนามแม่เหล็กโลกยังคงเป็นปริศนาสำหรับนักวิทยาศาสตร์ สันนิษฐานว่าแหล่งกำเนิดของสนามไฟฟ้าคือแกนกลางโลหะเหลวของโลก แกนกลางกำลังเคลื่อนที่ ซึ่งหมายความว่าโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลหลอมเหลวกำลังเคลื่อนที่ และการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุคือกระแสไฟฟ้าที่สร้างสนามแม่เหล็ก ปัญหาคือว่าทฤษฎีนี้ ( จีโอไดนาโม) ไม่ได้อธิบายว่าสนามจะมีเสถียรภาพได้อย่างไร

โลกเป็นไดโพลแม่เหล็กขนาดใหญ่ขั้วแม่เหล็กไม่ตรงกับขั้วทางภูมิศาสตร์แม้ว่าจะอยู่ใกล้กันก็ตาม นอกจากนี้ขั้วแม่เหล็กของโลกยังเคลื่อนที่อีกด้วย การกระจัดของพวกเขาได้รับการบันทึกตั้งแต่ปี พ.ศ. 2428 ตัวอย่างเช่น ในช่วงร้อยปีที่ผ่านมา ขั้วแม่เหล็กในซีกโลกใต้ได้เคลื่อนตัวไปเกือบ 900 กิโลเมตร และปัจจุบันตั้งอยู่ในมหาสมุทรใต้ ขั้วของซีกโลกอาร์กติกกำลังเคลื่อนที่ผ่านมหาสมุทรอาร์กติกไปยังความผิดปกติของสนามแม่เหล็กไซบีเรียตะวันออก ความเร็วในการเคลื่อนที่ (ตามข้อมูลปี 2547) อยู่ที่ประมาณ 60 กิโลเมตรต่อปี ขณะนี้มีการเร่งความเร็วในการเคลื่อนที่ของเสา - โดยเฉลี่ยความเร็วเพิ่มขึ้น 3 กิโลเมตรต่อปี

สนามแม่เหล็กโลกมีความสำคัญต่อเราอย่างไร?ประการแรก สนามแม่เหล็กของโลกช่วยปกป้องโลกจากรังสีคอสมิกและลมสุริยะ อนุภาคที่มีประจุจากห้วงอวกาศจะไม่ตกลงสู่พื้นโดยตรง แต่จะถูกเบี่ยงเบนโดยแม่เหล็กขนาดยักษ์และเคลื่อนที่ไปตามแนวแรงของมัน ดังนั้นสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจึงได้รับการปกป้องจากรังสีที่เป็นอันตราย

มีเหตุการณ์หลายอย่างเกิดขึ้นตลอดประวัติศาสตร์ของโลก การผกผัน(การเปลี่ยนแปลง) ของขั้วแม่เหล็ก การกลับขั้ว- นี่คือตอนที่พวกเขาเปลี่ยนสถานที่ ครั้งสุดท้ายที่ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นคือประมาณ 800,000 ปีก่อนและมีการผกผันทางภูมิศาสตร์มากกว่า 400 ครั้งในประวัติศาสตร์ของโลก นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าเมื่อพิจารณาความเร่งที่สังเกตได้ของการเคลื่อนที่ของขั้วแม่เหล็กแล้วขั้วถัดไป คาดว่าจะมีการผกผันในอีกสองสามพันปีข้างหน้า

โชคดีที่ยังไม่คาดว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงขั้วโลกในศตวรรษของเรา ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถคิดถึงสิ่งที่น่ารื่นรมย์และเพลิดเพลินกับชีวิตในสนามคงที่เก่าที่ดีของโลก โดยคำนึงถึงคุณสมบัติพื้นฐานและลักษณะเฉพาะของสนามแม่เหล็กแล้ว และเพื่อให้คุณสามารถทำเช่นนี้ได้จึงมีผู้เขียนของเราซึ่งคุณสามารถไว้วางใจปัญหาทางการศึกษาบางอย่างได้อย่างมั่นใจ! และงานประเภทอื่นๆสามารถสั่งซื้อได้ตามลิงค์ครับ

เช่นเดียวกับประจุไฟฟ้าที่อยู่นิ่งซึ่งกระทำต่อประจุอื่นผ่านสนามไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าก็กระทำกับกระแสไฟฟ้าอื่นที่ไหลผ่านฉันใด สนามแม่เหล็ก- ผลกระทบของสนามแม่เหล็กที่มีต่อแม่เหล็กถาวรจะลดลงจนส่งผลต่อประจุที่เคลื่อนที่ในอะตอมของสารและสร้างกระแสวงกลมขนาดเล็กมาก

หลักคำสอนของ แม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นอยู่กับบทบัญญัติสองประการ:

• สนามแม่เหล็กกระทำต่อประจุและกระแสที่กำลังเคลื่อนที่
• สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นรอบกระแสและประจุเคลื่อนที่

ปฏิสัมพันธ์ของแม่เหล็ก

แม่เหล็กถาวร(หรือเข็มแม่เหล็ก) วางตัวตามแนวเส้นลมแม่เหล็กของโลก ปลายที่ชี้ไปทางทิศเหนือเรียกว่า ขั้วโลกเหนือ(N) และด้านตรงข้ามคือ ขั้วโลกใต้(ส) เมื่อนำแม่เหล็กสองตัวเข้ามาใกล้กัน เราสังเกตว่าขั้วที่เหมือนกันของพวกมันจะผลักกัน และขั้วที่ไม่เหมือนของพวกมันจะดึงดูด ( ข้าว. 1 ).

ถ้าเราแยกขั้วโดยการตัดแม่เหล็กถาวรออกเป็นสองส่วน เราจะพบว่าแต่ละขั้วก็จะมีเช่นกัน สองเสากล่าวคือ จะเป็นแม่เหล็กถาวร ( ข้าว. 2 - เสาทั้งสองขั้วเหนือและใต้แยกออกจากกันและมีสิทธิเท่าเทียมกัน

สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยโลกหรือแม่เหล็กถาวรจะแสดงด้วยเส้นแรงแม่เหล็ก เช่นเดียวกับสนามไฟฟ้า ภาพของเส้นสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กสามารถรับได้โดยการวางแผ่นกระดาษไว้เหนือมัน โดยโรยตะไบเหล็กให้เป็นชั้นคู่กัน เมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็ก ขี้เลื่อยจะกลายเป็นแม่เหล็ก โดยแต่ละอันมีขั้วเหนือและขั้วใต้ ขั้วตรงข้ามมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนเข้าใกล้กันมากขึ้น แต่สิ่งนี้จะป้องกันได้ด้วยการเสียดสีของขี้เลื่อยบนกระดาษ หากคุณใช้นิ้วแตะกระดาษ แรงเสียดทานจะลดลง และตะไบจะถูกดึงดูดเข้าหากัน ทำให้เกิดเป็นเส้นโซ่ที่วาดเส้นสนามแม่เหล็ก

บน ข้าว. 3 แสดงตำแหน่งของขี้เลื่อยและลูกศรแม่เหล็กขนาดเล็กในสนามแม่เหล็กตรงซึ่งระบุทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็ก ทิศทางนี้ถือเป็นทิศทางของขั้วเหนือของเข็มแม่เหล็ก

ประสบการณ์ของเออร์สเตด สนามแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้า

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์ก เออร์สเตดได้ทำการค้นพบครั้งสำคัญเมื่อเขาค้นพบ การกระทำของกระแสไฟฟ้าบนแม่เหล็กถาวร - เขาวางลวดยาวไว้ใกล้เข็มแม่เหล็ก เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นลวด ลูกศรจะหมุนโดยพยายามวางตำแหน่งตัวเองให้ตั้งฉากกับกระแสไฟฟ้า ( ข้าว. 4 - สิ่งนี้สามารถอธิบายได้โดยการเกิดขึ้นของสนามแม่เหล็กรอบตัวนำ

เส้นสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยตัวนำตรงที่พากระแสไฟฟ้าเป็นวงกลมที่มีศูนย์กลางซึ่งอยู่ในระนาบที่ตั้งฉากกับตัวนำ โดยมีจุดศูนย์กลางที่จุดที่กระแสไหลผ่าน ( ข้าว. 5 - ทิศทางของเส้นถูกกำหนดโดยกฎสกรูด้านขวา:

หากหมุนสกรูในทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็ก สกรูจะเคลื่อนที่ในทิศทางของกระแสในตัวนำ .

ลักษณะความแรงของสนามแม่เหล็กคือ เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B - ในแต่ละจุดจะมีทิศทางสัมผัสกับเส้นสนาม เส้นสนามไฟฟ้าเริ่มต้นที่ประจุบวกและสิ้นสุดที่ประจุลบ และแรงที่กระทำต่อประจุในสนามนี้จะพุ่งตรงในแนวสัมผัสไปยังเส้นตรงที่แต่ละจุด ต่างจากสนามไฟฟ้า เส้นสนามแม่เหล็กจะปิด ซึ่งเกิดจากการไม่มี "ประจุแม่เหล็ก" ในธรรมชาติ

โดยพื้นฐานแล้วสนามแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้าไม่แตกต่างจากสนามแม่เหล็กถาวร ในแง่นี้อะนาล็อกของแม่เหล็กแบนคือโซลินอยด์ยาว - ขดลวดซึ่งมีความยาวมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของมันอย่างมาก แผนภาพของเส้นสนามแม่เหล็กที่เขาสร้างขึ้นแสดงไว้ ข้าว. 6 คล้ายกับแม่เหล็กแบน ( ข้าว. 3 - วงกลมแสดงถึงส่วนตัดขวางของเส้นลวดที่ประกอบเป็นขดลวดโซลินอยด์ กระแสที่ไหลผ่านเส้นลวดออกจากผู้สังเกตจะถูกระบุด้วยกากบาท และกระแสในทิศทางตรงกันข้าม - ไปยังผู้สังเกต - จะถูกระบุด้วยจุด สัญกรณ์เดียวกันนี้เป็นที่ยอมรับสำหรับเส้นสนามแม่เหล็กเมื่อตั้งฉากกับระนาบการวาด ( ข้าว. 7 ก, ข)

ทิศทางของกระแสในขดลวดโซลินอยด์และทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็กภายในนั้นสัมพันธ์กันตามกฎของสกรูด้านขวาซึ่งในกรณีนี้มีสูตรดังนี้:

หากคุณมองไปตามแกนของโซลินอยด์กระแสที่ไหลในทิศทางตามเข็มนาฬิกาจะสร้างสนามแม่เหล็กในนั้นซึ่งทิศทางนั้นเกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางการเคลื่อนที่ของสกรูด้านขวา ( ข้าว. 8 )

ตามกฎนี้จะเข้าใจได้ง่ายว่าโซลินอยด์แสดงอยู่ ข้าว. 6 ขั้วเหนือเป็นขั้วขวา และขั้วใต้อยู่ทางซ้าย

สนามแม่เหล็กภายในโซลินอยด์มีความสม่ำเสมอ - เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กมีค่าคงที่ตรงนั้น (B = const) ในแง่นี้ โซลินอยด์จะคล้ายกับตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนาน ซึ่งภายในสนามไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นสม่ำเสมอ

แรงที่กระทำในสนามแม่เหล็กบนตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

เป็นที่ยอมรับจากการทดลองว่าแรงกระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไหลอยู่ในสนามแม่เหล็ก ในสนามเครื่องแบบ ตัวนำตรงที่มีความยาว l ซึ่งกระแส I ไหลผ่าน ซึ่งตั้งฉากกับเวกเตอร์สนาม B ประสบกับแรง: F = ฉัน ล .

ทิศทางของแรงจะถูกกำหนด กฎมือซ้าย:

ถ้านิ้วที่ยื่นออกมาทั้งสี่นิ้วของมือซ้ายวางอยู่ในทิศทางของกระแสในตัวนำ และฝ่ามือตั้งฉากกับเวกเตอร์ B จากนั้นนิ้วโป้งที่ยื่นออกมาจะระบุทิศทางของแรงที่กระทำต่อตัวนำ (ข้าว. 9 ).

ควรสังเกตว่าแรงที่กระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าในสนามแม่เหล็กนั้นไม่ได้พุ่งตรงไปในแนวสัมผัสกับเส้นแรงของมัน เช่น กำลังไฟฟ้าแต่ตั้งฉากกับพวกเขา ตัวนำที่อยู่ตามแนวแรงจะไม่ได้รับผลกระทบจากแรงแม่เหล็ก

สมการ F = อิลบีช่วยให้คุณสามารถกำหนดลักษณะเชิงปริมาณของการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กได้

ทัศนคติ ไม่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวนำและกำหนดลักษณะของสนามแม่เหล็กเอง

โมดูลเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B เป็นตัวเลข เท่ากับกำลังกระทำต่อตัวนำที่มีความยาวหน่วยซึ่งตั้งฉากกับตัวนำซึ่งมีกระแสไหลผ่านหนึ่งแอมแปร์

ในระบบ SI หน่วยของการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กคือเทสลา (T):

สนามแม่เหล็ก ตาราง ไดอะแกรม สูตร

(อันตรกิริยาของแม่เหล็ก การทดลองของเออร์สเตด เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ทิศทางเวกเตอร์ หลักการซ้อน การแสดงภาพกราฟิกของสนามแม่เหล็ก เส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ฟลักซ์แม่เหล็ก คุณลักษณะพลังงานของสนาม แรงแม่เหล็ก แรงแอมแปร์ แรงลอเรนซ์ การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ ในสนามแม่เหล็กของสสาร สมมติฐานของแอมแปร์)

เรายังคงจำเรื่องสนามแม่เหล็กจากโรงเรียนได้ แต่สิ่งที่เป็นตัวแทนไม่ใช่สิ่งที่ "ปรากฏขึ้น" ในความทรงจำของทุกคน มารีเฟรชสิ่งที่เราได้พูดถึงไป และอาจบอกสิ่งใหม่ ๆ ที่มีประโยชน์และน่าสนใจแก่คุณ

การหาค่าสนามแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็กเป็นสนามแรงที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า (อนุภาค) ด้วยสนามพลังนี้ วัตถุจึงถูกดึงดูดเข้าหากัน สนามแม่เหล็กมีสองประเภท:

1. ความโน้มถ่วง - เกิดขึ้นเฉพาะใกล้เท่านั้น อนุภาคมูลฐานและมีความแข็งแรงแตกต่างกันไปตามลักษณะและโครงสร้างของอนุภาคเหล่านี้
2. ไดนามิก เกิดขึ้นในวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ (เครื่องส่งกระแสไฟฟ้า สารแม่เหล็ก)

การกำหนดสนามแม่เหล็กถูกนำมาใช้ครั้งแรกโดย M. Faraday ในปี 1845 แม้ว่าความหมายของมันจะผิดพลาดเล็กน้อยเนื่องจากเชื่อกันว่าทั้งอิทธิพลทางไฟฟ้าและแม่เหล็กและปฏิสัมพันธ์นั้นดำเนินการบนพื้นฐานของสนามวัสดุเดียวกัน ต่อมาในปี พ.ศ. 2416 ดี. แม็กซ์เวลล์ "นำเสนอ" ทฤษฎีควอนตัม ซึ่งแนวคิดเหล่านี้เริ่มแยกออกจากกัน และสนามแรงที่ได้รับมาก่อนหน้านี้เรียกว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

สนามแม่เหล็กปรากฏได้อย่างไร?

ดวงตามนุษย์ไม่รับรู้สนามแม่เหล็กของวัตถุต่างๆ และมีเพียงเซ็นเซอร์พิเศษเท่านั้นที่สามารถตรวจจับได้ แหล่งที่มาของการปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กในระดับจุลภาคคือการเคลื่อนที่ของอนุภาคขนาดเล็กที่มีแม่เหล็ก (มีประจุ) ซึ่งได้แก่:

• ไอออน;
• อิเล็กตรอน;
• โปรตอน

การเคลื่อนที่ของพวกมันเกิดขึ้นเนื่องจากโมเมนต์แม่เหล็กหมุนที่มีอยู่ในแต่ละอนุภาคขนาดเล็ก

สนามแม่เหล็ก หาได้จากที่ไหน?

ไม่ว่ามันจะฟังดูแปลกแค่ไหน วัตถุเกือบทั้งหมดรอบตัวเราก็มีสนามแม่เหล็กเป็นของตัวเอง แม้ว่าในแนวคิดของหลาย ๆ คน มีเพียงก้อนกรวดที่เรียกว่าแม่เหล็กเท่านั้นที่มีสนามแม่เหล็กซึ่งดึงดูดวัตถุเหล็กเข้ามาหาตัวมันเอง ในความเป็นจริง แรงดึงดูดนั้นมีอยู่ในวัตถุทุกชนิด เพียงแต่ปรากฏออกมาในความจุที่น้อยกว่าเท่านั้น

ควรชี้แจงด้วยว่าสนามแรงที่เรียกว่าแม่เหล็ก จะปรากฏเฉพาะเมื่อมีประจุไฟฟ้าหรือวัตถุเคลื่อนที่เท่านั้น

ประจุที่อยู่นิ่งจะมีสนามแรงไฟฟ้า (สามารถปรากฏอยู่ในประจุที่เคลื่อนที่ได้เช่นกัน) ปรากฎว่าแหล่งกำเนิดของสนามแม่เหล็กคือ:

• แม่เหล็กถาวร
• ค่าขนย้าย