مفهوم میدان مغناطیسی

مفهوم میدان مغناطیسی - مطالعات ژئوالکتریک - اکتشاف آب - ژئوفیزیک - مطالعات ژئوفیزیک

در علم الکترومغناطیس کلاسیک، میدان مغناطیسی یک میدان برداری است که تأثیر مغناطیسی زیادی  بر بارهای الکتریکی متحرک، جریان‌های الکتریکی و مواد مغناطیسی را بیان می‌کند. برای نمونه، یک بار الکتریکی متحرک در میدان های مغناطیسی، نیرویی عمود بر سرعت خود و میدان مغناطیسی را تجربه می‌کند.میدان های مغناطیسی آهن‌ربای دائمی، مواد فِرّومغناطیسی مثل آهن را می‌کِشد و آهن‌رباهای دیگر را کشیده یا می‌رانَد. افزون‌براین، یک میدان مغناطیسی متغیر با مکان، با تأثیر بر حرکت الکترون‌های اتمی بیرونی، بر بعضی از مواد غیرمغناطیسی نیز نیرو وارد می‌کند. در ادامه به مبحث مفهوم میدان مغناطیسی می پردازیم. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوفیزیک، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ ، مطالعات الکترومغناطیس , مطالعات ژئوتکنيک ، آزمایشات درون چاهی ،‌ آزمایش مگنتومتری با شرکت آسیا ژئوفیزیک و ژئوتکنیکی تماس بگیرید.

مفهوم میدان مغناطیسی:

نقشه ساده‌ای از میدان های مغناطیسی کره زمین که منبع میدان مغناطیسی زمین را به شکل یک آهنربا نشان می‌دهد. قطب شمال زمین در نزدیکی بالای تصویر و قطب جنوب در نزدیکی پایین آن است. توجه کنید که قطب جنوب آهنربا در اعماق درون زمین در زیر قطب جنوب مغناطیسی آن می باشد. میدان مغناطیسی زمین نتیجه عبور جریان دائم الکتریکی در هسته مایع خارجی آن می باشد

میدان‌های مغناطیسی، اطراف مواد مغناطیسی هستند و از سوی جریان‌های الکتریکی، مثل جریان الکتریکی سیم‌پیچ‌ها، یا میدان‌های الکتریکی متغیر با زمان پدید می‌آیند. از آنجاکه میدان های مغناطیسی، شدت و جهت دارد، با بردار بیان می‌شود.

میدان‌های مغناطیسی با حرکت بارهای الکتریکی و گشتاورهای مغناطیسی ذاتی ذرات بنیادی، یعنی همان اسپین آنها، تولید می‌شوند. میدان‌های مغناطیسی که یکی از چهار نیروی اساسی در  طبیعت به شمار می روند، در سراسر تکنولوژی مدرن، به ویژه در مهندسی برق و الکترومکانیک استفاده می‌ گردد. میدان‌های مغناطیسی چرخنده در موتورهای الکتریکی و ژنراتورها نیز استفاده می‌شوند. زمین هم میدان مغناطیسی را دارد، که از لایه اوزون زمین در برابر باد های خورشیدی محافظت می‌کند و در جهت‌یابی با قطب‌نما بسیار مهم است.

 شدت میدان مغناطیسی:

همان طور که گفته شد، میدان های مغناطیسی ممکن است توسط خطوط مداوم نیرو یا شار های مغناطیسی نشان داده شوند که از قطب های مغناطیسی شمال بیرون می رند و به قطب های مغناطیسی جنوب نیز وارد می شوند و تراکم خطوط را نشان دهنده میزان B است. برای مثال، در قطب های یک آهنربا، جایی که B قوی تر است، خطوط میدان با هم جمع می شوندو به هم میپیوندند، یا بیشتر متراکم هستند. همچنین جایی که B ضعیف است، آن ها از از تراکم کمتری را برخوردار می شوند. جهت شار ها جهتی است که قطب شمال آهن ربا به آن نیز اشاره دارد. در میدان ها خطوط شار مداوم هستند و حلقه های بسته را تشکیل می دهند. برای یک آهنربای میله ای، آن ها از قطب شمال خارج می  گردد و به بیرون و اطراف آن می رسند. در قطب جنوبی به آهنربا وارد می شوند و از طریق آهنربا دوباره به سمت قطب شمال، به حرکت خود  ادامه می دهند.

میدان‌های مغناطیسی در زمان قدیمی و مدرن استفاده‌های بسیار را داشته‌است. زمین میدان مغناطیسی خود را کامل تولید می‌کند؛ که در جهت یابی ای که توسط قطب های شمال قطب نما که به سمت قطب های جنوب میدان مغناطیسی زمین منحرف شده‌است، بسیار حایز اهمیت  مهم است. از چرخش میدان مغناطیسی در موتور الکتریکی و ژنراتور بهره گرفته شده‌است. نیروهای مغناطیسی ارائه دهنده ی انواع اطلاعاتی در مورد حرکت شار از طریق اثر هال آن هستند. تداخل میدان‌های مغناطیسی در دستگاه‌های برقی مثل ترانسفورماتورها در نظم حوزه‌های مغناطیسی مورده مطالعه و برسی قرار گرفته‌اند. مطالعه میدان مغناطیسی به عنوان یک موضوع مجزا از آهنربا در قرن ۱۳ زمانی که پترو پرگرینوس د ماریکور میدان مغناطیسی آهنربای کروی را مطالعه کرد و فرض نمود که زمین خود یک آهنربا بزرگ است شروع  شد. تمایزمدرن میان میدان‌های B و H در قرن ۱۹ کشف شد. رابطه بین میدان های الکتریکی و مغناطیسی در مجموعه‌ای از معادلات ماکسول در نیمه دوم  درقرن ۱۹ میلادی کشف شد؛ و در نهایت مفهوم الکترومغناطیس متولد شد. روندی که در پشت معادلات ماکسول قرار داشت در نیمه اول قرن ۲۰ مشخص  و برسی شد، هنگامی که ارتباط خاص میان آن ها نشان داده ش. شرح کاملی از الکترومغناطیس، الکترودینامیک کوانتومی و یا QED نیز نامیده می‌شود، که حاوی مکانیک کوانتومی که در اواسط قرن ۲۰ کشف شد، است.

کاربردها و خطرات میدان مغناطیسی در زمین و خاک

  • جهت‌یابی مسیر : نخستین نوشته‌ها در مورد جهت‌یابی با قطب‌نما به قرن ۱۱ میلادی بازمی‌گردد و شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد اروپاییان ۱۰۰ سال بعد شروع به استفاده از قطب‌نما ها و جهت‌یابی توسط میدان مغناطیسی زمین کرد اند.
  • حفاری هدفدار: یک شکل خاص و ویژه از جهت‌یابی، حفاری با جهت‌یابی مشخص در صنعت نفت موجود است. دو روش جهت‌یابی به سوی اهداف غالباً کوچک در مخازن نفت وجود دارد: ۱) استفاده از ابزارهای ژیرو که از لحاظ اقتصادی اصلا به صرفه نیست. ابزارهای ژیرو قطب‌نماهای غیرمغناطیسی هستند که براساس چرخش های زمین و دیسک کار می‌کنند. ۲) روش دیگر استفاده از ابزارهای مغناطیسی می باشد. از آنجا که حفاری از لحاظ اقتصادی بسیار پرهزینه است و باید از تخریب چاه‌های حفر شده نیز جلوگیری شود، دقت اندازه‌گیری در مقادیر مختلف میدان مغناطیسی زمین از نظر جهت و اندازه باید به ترتیب از مرتبه ۰٫۱ درجه و 50 نانو تسلا می باشد.
  • اکتشافات در زمینه علم ژئوفیزیک: بررسی میدان های مغناطیسی از یک منطقه می‌تواند به پیش برد اهداف زمین‌شناسان در آن منطقه نیز کمک کند، همچنین این بررسی‌ها می‌تواند مکان کانه آهن را به وضوح و کامل مشخص کند.

در کنار این مزیت‌ها و فواید ، میدان مغناطیسی زمین سبب خساراتی نیز شده است. طوفان مغناطیسی سال ۱۹۸۹ خسارات زیادی به سیستم‌های الکترونیکی نیز وارد کرد؛ به طوری که سیستم های انتقال نیرو  برای ۹ ساعت به علت تخریب ناشی از طوفان مغناطیسی قابل استفاده نبود. طوفان‌های مغناطیسی سبب اختلال در کار ماهواره‌ها نیز می‌شوند.

خدمات شرکت ژئوفیزیک مانند: مطالعات ژئوفیزیک ، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ ، مطالعات الکترومغناطیس ، مطالعات ژئوتکنيک ، آزمایشات درون چاهی ، مطالعات الکترومغناطیس آزمایش مگنتومتری

جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوفیزیک ، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری ، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ ، مطالعات الکترومغناطیس، آزمایش مگنتومتری با شرکت آسیا ژئوفیزیک و ژئوتکنیکی تماس بگیرید.

اینستاگرام آسیا ژئوفیزیک

مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات لرزه نگاری – مطالعات GPR ، سونداژ – مطالعات ژئوتکنيک – آزمایشات درون چاهی – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – اکتشاف آب – مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوفیزیک – مطالعات GPR – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات الکترومغناطیس -مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوتکنيک- مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوفیزیک- اکتشاف آب آزمایش مگنتومتری – آزمایش دانهول – آزمایشات درون چاهی – میدان گرانشی – آزمایش دانهول

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    خانهخدماتتماسارتباط با ما