Kuinka paljon maan magneettikenttä vaikuttaa raudan painoon?

Seuraa 
Viestejä2936
Liittynyt28.8.2011

Vai vaikuttaako ollenkaan?

Kuinka voimakas maan magneettikenttä sitten on, kun ei mikään rautaesine ainakaan vedä itseään maahan päin miltään etäisyydeltä, tietääkseni (vaikka olen kuullut jotain juttuja foliohatuilta että se vetäisi meteoriittien sisällä olevaa rautaa puoleensa ).

Jos maasta tekisi halkaisijaltaan 1cm kokoisen pienoismallin, niin kuinka voimakas tuo magneetti olisi, pysyisikö esim klemmari siinä kiinni jos roikottaa sitä magneetista?

Foorumin salainen sääntö #1: Pienellä alkukirjaimella kirjoitetut aiheet lukitaan.
Foorumin salainen sääntö #2: Älä kerro kenellekään säännöstä #1 tai tulee bannit!

Sivut

Kommentit (17)

Vierailija

Ei vaikuta mitään. Äärimmäisen heikko vaikutus voisi syntyä kahden rautapalan välille, mutta on erittäin vaikeasti mitattavaissa koska rautapalat tuppaavat olemaan aina hieman magnetoituja ilman Maan magneettikenttääkin.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
jogger
Vai vaikuttaako ollenkaan?

Kuinka voimakas maan magneettikenttä sitten on, kun ei mikään rautaesine ainakaan vedä itseään maahan päin miltään etäisyydeltä, tietääkseni (vaikka olen kuullut jotain juttuja foliohatuilta että se vetäisi meteoriittien sisällä olevaa rautaa puoleensa ).




Maan magneettikenttä on muutamia kymmeniä mikrotesloja (riippuu paikasta). Kyllä se aiheuttaa jonkinmoisen voiman rautaesineisiin, mutta se voima on olemattoman pieni verrattuna raudan kokemaan painovoimaan. En osaa tässä arvioida voiman suuruutta, mutta veikkaisin että se on tarkoilla mittalaitteilla havaittavissa, mutta käytännön merkitystä sillä ei ole.

Meteoriittien liikeisiin Maan magneettikentällä ei ole mitään käytännön merkitystä. Dipolikentän voimakkuus pienenee (kaukana) suhteessa etäisyyden kuutioon, kun taas gravitaatiovoima pienenee suhteessa etäisyyden neliöön.

Jos maasta tekisi halkaisijaltaan 1cm kokoisen pienoismallin, niin kuinka voimakas tuo magneetti olisi, pysyisikö esim klemmari siinä kiinni jos roikottaa sitä magneetista?



Fysiikka ei ole mitenkään yksikäsitteisesti skaalattavissa. Pitäisi määritellä erikseen oletukset, joiden mukaan magneettikenttä skaalattaisiin. Esimerkiksi voidaan pitää dipolimomentin tiheys vakiona tai vuontiheys pinnalla vakiona ja saada eri tulokset.

Maan magneettivuon tiheys on hyvin pieni verrattuna tavallisiin magneetteihin (niiden pinnalla). Mutta dipolimomentti, joka on kentän laajuuden huomioiva suure, on tietysti kertaluokkakaupalla isompi. Ei peukalonpään kokoinen 1 teslan supermagneetti Maan sisällä tietenkään aiheuttaisi pinnalla mitään havaittavaa kenttää, vaikka kentänvoimakkuus magneetin pinnalla olisi iso.

visti
Seuraa 
Viestejä6331
Liittynyt16.11.2009
jogger
Vai vaikuttaako ollenkaan?

Kuinka voimakas maan magneettikenttä sitten on, kun ei mikään rautaesine ainakaan vedä itseään maahan päin miltään etäisyydeltä, tietääkseni (vaikka olen kuullut jotain juttuja foliohatuilta että se vetäisi meteoriittien sisällä olevaa rautaa puoleensa ).

Jos maasta tekisi halkaisijaltaan 1cm kokoisen pienoismallin, niin kuinka voimakas tuo magneetti olisi, pysyisikö esim klemmari siinä kiinni jos roikottaa sitä magneetista?




Hauska koe. Otetaan rautatanko ja laitetaan se Maan magneettikentän suuntaiseksi. Siis pohjois-eteläsuuntaan ja 70 asteen kulmassa vaakasuorasta alas. Lyädään vasaralla voimakkaasti muutamia kertoja tangon yläpäähän. Tangosta on tullut kompassi. Varo, ettei se heilahda esimerkiksi päähäsi.
Jos ei aivan näin käy, voit kuitenkin oikealla kompassilla asian todistaa.
En osaa sanoa riippuuko kokeen onnistuminen rautaseoksen laadusta. Itse tein sen alle metrisellä statiivitangolla.

Vierailija
visti
Hauska koe. Otetaan rautatanko ja laitetaan se Maan magneettikentän suuntaiseksi. Siis pohjois-eteläsuuntaan ja 70 asteen kulmassa vaakasuorasta alas. Lyädään vasaralla voimakkaasti muutamia kertoja tangon yläpäähän. Tangosta on tullut kompassi. Varo, ettei se heilahda esimerkiksi päähäsi.

Toimii kyllä, eikä tarvita kypärää. Ei edes satu, ellei jätä peukaloa väliin. Ei se heilahda, sehän on jo valmiiksi magneettikentän suunnassa.

visti
Seuraa 
Viestejä6331
Liittynyt16.11.2009
Electric shadow
visti
Hauska koe. Otetaan rautatanko ja laitetaan se Maan magneettikentän suuntaiseksi. Siis pohjois-eteläsuuntaan ja 70 asteen kulmassa vaakasuorasta alas. Lyädään vasaralla voimakkaasti muutamia kertoja tangon yläpäähän. Tangosta on tullut kompassi. Varo, ettei se heilahda esimerkiksi päähäsi.

Toimii kyllä, eikä tarvita kypärää. Ei edes satu, ellei jätä peukaloa väliin. Ei se heilahda, sehän on jo valmiiksi magneettikentän suunnassa.

Ei sitten ollut lainkaan tuttua, että nämä Maan magneettikentän navat vaeltavat. Siinä on kuule vähän moni poika ja jokunen tyttökin saanut tangosta päähän ja vielä lujasti, kun navat ovat alkaneet liikkua.

Vierailija
visti
Electric shadow
visti
Hauska koe. Otetaan rautatanko ja laitetaan se Maan magneettikentän suuntaiseksi. Siis pohjois-eteläsuuntaan ja 70 asteen kulmassa vaakasuorasta alas. Lyädään vasaralla voimakkaasti muutamia kertoja tangon yläpäähän. Tangosta on tullut kompassi. Varo, ettei se heilahda esimerkiksi päähäsi.

Toimii kyllä, eikä tarvita kypärää. Ei edes satu, ellei jätä peukaloa väliin. Ei se heilahda, sehän on jo valmiiksi magneettikentän suunnassa.

Ei sitten ollut lainkaan tuttua, että nämä Maan magneettikentän navat vaeltavat. Siinä on kuule vähän moni poika ja jokunen tyttökin saanut tangosta päähän ja vielä lujasti, kun navat ovat alkaneet liikkua.



Kyllähän ne liikkuvat. Pitelet vaan sitten päätäsi pari miljoonaa vuotta sen tangon vieressä, kun navat vaihtavat paikkaa.

kfa
Seuraa 
Viestejä2516
Liittynyt13.3.2008
jogger
Vai vaikuttaako ollenkaan?

Kuinka voimakas maan magneettikenttä sitten on, kun ei mikään rautaesine ainakaan vedä itseään maahan päin miltään etäisyydeltä, tietääkseni (vaikka olen kuullut jotain juttuja foliohatuilta että se vetäisi meteoriittien sisällä olevaa rautaa puoleensa ).




Magneettikenttä aiheuttaa ferromagneettiseen aineeseen voimia kahdella mekanismilla.

1) Kenttään päätynyt materiaali magnetoituu ja aineeseen syntyy magneettinen momentti. Magnetoitunut aine pyrkii asettumaan kentän suuntaisesti siten, että sillä on mahdollisimman suuri ulkoisen kentän suuntainen dipolimomentti. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että pitkulainen esine vääntyy kenttäviivojen suuntaan. Vaikka alkuperäinen magnetoituminen olisikin ollut sivusuuntaista niin dipolimomenttia syntyy pituussuunnassa ja energiaminimi löytyy kun magnetointi on pitkän sivun suuntaista. Pallo on tälle ilmiölle tunteeton.

Viiden sentin kolikkoa en sormivoimin saa väännetyksi pois kentän suunnasta 3 T magneettikuvauslaitteen voimakkaimman kentän alueessa.

2) Jos ulkoinen kenttä ei ole joka puolella samanvaihvuinen niin kenttään päätynyt ferromagneettinen aine pyrkii kohti voimakkaamman kentän (tiheämmän magneettivuon) aluetta. Kappaleeseen vaikuttaa voima, joka on sitä suurempi mitä nopeammin ulkoisen magneettivuon tiheys muuttuu paikan funktiona.

Magneettikuvauslaiteen sisällä 3 T kentässä aivan keskellä magneettia rautapalaan ei juurikaan kohdistu tätä kakkostapauksen voimaa. Kenttä on siellä niin tasainen että gradientin aiheuttama voima puuttuu. Magneetin reunojen lähellä tilanne on aivan toinen ja viiden sentin kolikko tuntuu painavan jotakuinkin puolisen kiloa.

Kim Fallström kfa+news@iki.fi

Vierailija

Juuri näin. Maan magneettikentän gradientti on erittäin heikko mittasuhteiden johdosta ja siksi tuota vetovoimaa tuskin voi edes havaita vaikka vääntömomentti on selvästi havaittavissa.
Hämmästyin kun totesin voimakkaan kestomagneetin todellakin vetävän 5 sentin kolikkoa melko voimakkaasti. Luulin sen olevan lähinnä kuparia mutta seoksessa täytyy olla jotain ferromagneettista metalliakin mukana.

jjw
Seuraa 
Viestejä519
Liittynyt20.9.2010

Senttikolikoissa on wikipedian mukaan 94,35 % terästä, 5,65 % kuparia.
Myös euron ja kahden euron kolikot ovat heikosti magneettisia, niissä on 5% nikkeliä.

jogger
Seuraa 
Viestejä2936
Liittynyt28.8.2011

Tuli tässä mieleen, että pystyisikö maan magnettikentästä generoida sähköä? Siis jos liikuttelee jotain isoja käämejä maan päällä. Entä jos vie nuo käämit maan kiertoradalle, siellähän se liikkuu ihan kivaa nopeutta niin varmasti tulisi mukavasti sähköä...? Mitäköhän maan magneettikentälle käy sitten, tuhoutuuko se ajan myötä?

Foorumin salainen sääntö #1: Pienellä alkukirjaimella kirjoitetut aiheet lukitaan.
Foorumin salainen sääntö #2: Älä kerro kenellekään säännöstä #1 tai tulee bannit!

Vierailija

Kyllähän siitä sähköä saa kun on riittävän iso käämi (pinta-ala ja kierosmäärä) ja pyörittää riittävän nopeasti. Kirtoradalle ei kannata viedä koska siellä vuo on heikompi ja yhtälailla käämiä on pyöritettävä. Tosin etuna on se, ettei siellä olisi ilmanvastusta. Mutta helpommalla saa sähköä pyörittämällä generaattoria tai käämiä kestomagneetin kentässä.

Vierailija
jogger
Tuli tässä mieleen, että pystyisikö maan magnettikentästä generoida sähköä? Siis jos liikuttelee jotain isoja käämejä maan päällä. Entä jos vie nuo käämit maan kiertoradalle, siellähän se liikkuu ihan kivaa nopeutta niin varmasti tulisi mukavasti sähköä...? Mitäköhän maan magneettikentälle käy sitten, tuhoutuuko se ajan myötä?



Ei tarvitse edes liikutella, kunhan on tarpeeksi pitkä johdin. Esim. Alaskan öljyputkeen indusoitui sähköä Maan mag.kentän takia

Vierailija

"Esim. Alaskan öljyputkeen indusoitui sähköä Maan mag.kentän takia"

Yhtä totta, kuin että magneettikenttä aiheutti Titanicin uppoamisen.
Magn. kenttä ohjasi aurinkomyrskyn hiukkaset napa-alueelle, jossa nämä
saivat aikaan sähkövirran pitkissä johtimissa.

Titanic suunnisti magneettikompassilla.

kfa
Seuraa 
Viestejä2516
Liittynyt13.3.2008
jogger
Entä jos vie nuo käämit maan kiertoradalle, siellähän se liikkuu ihan kivaa nopeutta niin varmasti tulisi mukavasti sähköä...?



Virrallista Maan magneettikentässä liikkuvaa johdinta on ajateltu käytettäväksi satelliitin radan muuttamiseen. Virta palaa takaisin avaruuden harvan plasman kautta käyttämällä riittävän suurta jännitettä.

http://en.wikipedia.org/wiki/Electrodynamic_tether

Kim Fallström kfa+news@iki.fi

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat