Magnetno polje

UVOD

Magnet je svako telo koje ima svojstvo da privuče i da trajno drži sitne gvozdene predmete. Ime je dobio po mestu Magnezija (Mala Azija), u čijoj je okolini prvi put pronađen nekoliko vekova pre n.e. To je bila ruda magnetit – Fe3O4. Komadi magnetita su prirodni magneti, dok su veštački magneti, raznih oblika i raznih supstancija (gvožđe, volfram, kobalt, hrom itd.) veštački stekli magnetna svojstva.

Magnetizam je pojava privlačenja ili odbijanja gvozdenih predmeta. Za magnetizam je vezano postojanje dve vrste polova. Istovrsni polovi se odbijaju, a različiti se privlače. Magnetni polovi su neraskidivi, odnosno ne može jedno telo biti samo jednog pola a drugog da nema. Uobičajeno je da se polovi zovu severni i južni, iz istorijskih razloga. Fizički je nemoguće imati jednopol, magnet sa jednim polom. Zato se magnet zove dipol, jer ima oba pola.
Magnetizam je jedan oblik pojavljivanja dualne, elektromagnetske sile, prema Maksvelovim jednačinama. Dualnost se ogleda u činjenici da električna struja (kretanje elektriciteta) izaziva (indukuje) magnetsko polje, a da promena magnetskog polja izaziva električno polje (i kretanje slobodnih nosilaca elektriciteta, električnu struju).Magnetsko polje je posrednik uzajamnog delovanja magnetskim silama.
Veličina koja karakteriše magnetsko polje u nekoj njegovoj tački je vektorska veličina sa smerom i pravcem kao i intenzitetom. Obzirom da se vizuelizacija magnetskog polja ostvaruje crtanjem linija sila magnetskog polja to se jačina polja dočarava gustinom linija. Jedinica fluksa (količine linija sila polja) je veber (Wb), ali je to nepraktična veličina jer nije značajan fluks za intenzitet magnetskih sila već gustina linija koja se naziva indukcija magnetskog polja i njena jedinica je Tesla (T).
Magnetosfera štiti površinu Zemlje od naelektrisanih čestica sunčevog vetra. Pod pritiskom nadirućih čestica, magnetosfera je stisnuta na strani okrenutoj ka Suncu.

Naša planeta poseduje slabo magnetsko polje ali dovoljno da može da se koristi za navigaciju. Magnetni polovi Zemlje su bliski geografskim polovima i stoga su pouzdani za grubu navigaciju, a vekovima su predstavljali glavni način za snalaženje moreplovaca. U ove svrhe se koristi kompas. Severni kraj magnetne igle kompasa okreće se u pravcu severnog geomagnetskog pola. U okolini polova je pravac pokazivanja magnetske igle nepouzdan.4

Zemljin magnetizam nije konstantan. Postoji više teorija o njegovom nastanku, ali je sigurno da je fizički uzrok postojanje kružnog kretanja velike količine naelektrisanja u jezgru Zemlje. Postoje dokazi da se u istoriji dešavalo da magnetsko polje Zemlje potpuno nestane i da promeni smer. Razlog ovakvog ponašanja ostaje veoma tajanstven. Magnetski pol Zemlje je lokacija na površini gde su linije polja normalne na površinu Zemlje. Danas se može primetiti proces prividnog kretanja zemljinih magnetskih polova koje iznosi i po nekoliko kilometara godišnje. Godine 2003. je položaj severnog magnetnog pola bio 78°18′ N, 104° W među ostrvima Kraljice Elizabete, Kanada, a brzina kretanja je između 9 i 40 km/god u pravcu severozapada (iz Kanade prema Sibiru).
Značaj postojanja Zemljinog magnetskog polja je ključan za sav živi svet. Jačina magnetskog polja je dovoljna da u visokim slojevima, duboko u svemiru, skrene naelektrisane čestice visoke energije (Sunčev vetar) da ne ulaze u zemljinu atmosferu i ne izazivaju destruktivne posledice po ćelije i organizme.