Siločiara
Čiara magnetického poľa alebo čiara magnetického toku znázorňuje smer sily magnetu a silu magnetu.
Myšlienku siločiar vynašiel Michael Faraday. Podľa jeho teórie je celá realita tvorená silou. Jeho teória predpokladá, že elektrina, svetlo a gravitácia majú konečné oneskorenie šírenia. Einsteinova teória s tým súhlasí.
Magnetické siločiary sa dajú zobraziť, akoby to boli fyzikálne javy. Napríklad železné piliny umiestnené v magnetickom poli sa zoradia do línií, ktoré zodpovedajú "siločiaram poľa".
Ak je cez magnet veľa čiar a nie je medzi nimi veľký priestor, magnet je silný. Ak sú čiary medzi magnetom ďaleko od seba a nie je medzi nimi veľa čiar, magnet je slabý. Spôsob, ako určiť silu magnetu, je urobiť pokus so železnými pilinami. Železné piliny sa priťahujú k magnetu a pohybujú sa do tvaru čiar toku. Potom sa pozriete na tvar železných pilín a uvidíte medzeru medzi čiarami toku. To vám dá predstavu o sile magnetu.
Použitie železných pilín na zobrazenie poľa mení magnetické pole tak, že je oveľa väčšie pozdĺž "čiar" železa. Je to spôsobené veľkou permeabilitou železa v porovnaní so vzduchom. "Línie" magnetického poľa sa vizuálne zobrazujú aj v polárnych žiariách, keď častice spôsobujú viditeľné svetelné pruhy, ktoré sa líšia s miestnym smerom magnetického poľa Zeme.
Línie magnetického poľa sú ako obrysové čiary (konštantná nadmorská výška) na topografickej mape, pretože predstavujú niečo súvislé a v inej mierke mapovania by bolo línií viac alebo menej. Používanie línií magnetického poľa ako reprezentácie má jednu výhodu. Mnohé zákony magnetizmu (a elektromagnetizmu) možno úplne a stručne vyjadriť pomocou jednoduchých pojmov, ako je napríklad "počet" siločiar prechádzajúcich povrchom. Tieto pojmy sa dajú rýchlo "previesť" do matematickej podoby.
Samotné magnetické pole nemá v sebe "čiary"; "čiary" sú len samotné železné piliny, ktoré sa polarizujú, reagujú na seba navzájom a na pole, pričom sa v poli navzájom zoradia N a S. Ak by ste mohli vidieť skutočné silové polia, boli by tieňované a gradientné, s ťažším, hrubším odtieňom v blízkosti silnejšej časti magnetu, ktorý by slabol, čím ďalej od zdroja. A to vo všetkých troch rozmeroch, ktoré demonštrácie železných pilníkov nedokážu reprodukovať. Ferokvapaliny budú reagovať vo všetkých 3 rozmeroch a dokážu presnejšie reprodukovať pole, okrem gravitácie vytvárajúcej hmotnostné obmedzenie. Držanie silného magnetu pred monitorom typu CRT s bielou obrazovkou môže tiež poskytnúť reprezentáciu polí, bez viditeľných "siločiar". Problémom pri používaní feromagnetických materiálov na zobrazenie poľa je, že samotné materiály sa zmagnetizujú a zmenia pôvodné pole tak, aby zahŕňalo ich vlastný vplyv.
Kompas ukazuje smer miestneho magnetického poľa. Ako je vidieť tu, magnetické pole smeruje k južnému pólu magnetu a od severného pólu
Smer magnetických siločiar znázornený usporiadaním železných pilín nasypaných na papier umiestnený nad tyčovým magnetom
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to magnetická siločiara?
Odpoveď: Čiara magnetického poľa je vizuálne znázornenie smeru a sily magnetu.
Otázka: Kto vymyslel myšlienku siločiar?
Odpoveď: Myšlienku siločiar vynašiel Michael Faraday.
Otázka: Ako môžete určiť silu magnetu?
Odpoveď: Silu magnetu môžete určiť pokusom so železnými pilinami. Železné piliny sa priťahujú k magnetu a pohybujú sa do tvaru siločiar, čo naznačuje, aký silný alebo slabý je magnet.
Otázka: Čo spôsobuje viditeľné pruhy v polárnych žiariách?
Odpoveď: Viditeľné pruhy v polárnych žiarovkách spôsobujú častice, ktoré sa vyrovnávajú s magnetickým poľom Zeme.
Otázka: Ako sa líšia magnetické polia od topografických máp?
Odpoveď: Magnetické polia sa líšia od topografických máp tým, že predstavujú niečo súvislé a v rôznych mierkach mapovania by sa zobrazilo viac alebo menej čiar. Topografické mapy predstavujú na mape konštantnú nadmorskú výšku, zatiaľ čo magnetické polia predstavujú niečo spojité, čo sa mení v závislosti od použitej mierky zobrazenia.
Otázka: Prečo je ťažké zobraziť skutočné polia bez ich zmeny?
Odpoveď: Je ťažké zobraziť skutočné polia bez ich zmeny, pretože feromagnetické materiály sa pri ich vystavení zmagnetizujú, čím sa pôvodné pole zmení tak, aby zahŕňalo ich vlastný vplyv.
Otázka: Akým spôsobom možno zobraziť presnú reprezentáciu poľa bez jeho zmeny?
Odpoveď: Niektoré spôsoby, ako možno zobraziť presnú reprezentáciu poľa bez jeho zmeny, zahŕňajú použitie ferokvapalín (ktoré reagujú vo všetkých troch rozmeroch) alebo držanie silného magnetu pred monitorom typu CRT s bielou obrazovkou (čo nevytvára žiadne viditeľné "čiary").
