Hvad er en magnetfeltkraft?

Magnetisk feltkraft er den virkning, at et magnetfelt udøver eller virker på en ladet partikel, såsom et molekyle, når man passerer gennem dette felt.Disse kræfter findes når som helst der er et elektrisk ladet molekyle nær en magnet, eller når elektricitet passerer gennem en ledning eller en spole.Magnetisk feltkraft kan bruges til at drive elektriske motorer og til at analysere kemiske strukturer af materialer på grund af den måde, partikler reagerer på det.

Når elektrisk strøm føres gennem en ledning, skaber strømmen af elektroner et magnetfelt, hvilket skaber en kraftder kan handle på andre materialer.Et almindeligt eksempel på magnetfeltkraft er en elektrisk motor, der bruger en bevægelig rotor med ledninger, der er snoet rundt om den, omgivet af en stator med yderligere spoler.Når en elektrisk strøm påføres på statorspolerne, skaber de et magnetfelt, og kraften i dette felt skaber drejningsmoment, der bevæger rotoren.

Retningen af magnetfeltkraften kan beskrives ved at bruge det, der kaldes højre regel.En person kan pege tommelfingeren, indekset eller første finger og den anden finger i tre forskellige retninger, ofte kaldet X-, Y- og Z-aksen.Hver finger og tommelfingeren skal være på 90 grader til hinanden, så hvis personen peger pegefingeren op, peger den anden finger mod venstre og tommelfingeren peger direkte på personen.

Ved hjælp af dette arrangement af fingrene, hverFingeren viser instruktionerne for den elektriske strømning (pegefingeren), magnetfeltet (den anden finger) og den resulterende magnetfeltkraft (tommelfingeren).Når de fire fingre på hånden er krøllet mod håndfladen, viser dette retningen på magnetfeltet med tommelfingeren, der stadig indikerer styrets retning.Brug af højre håndregel er en nem måde for studerende, der lærer om magnetiske felter til at se virkningerne af strøm og kræfter, der resulterer.

Magnetiske felter kan være meget nyttige i laboratoriet til analyse af materialer.Hvis der skal identificeres et materiale eller opdeles i dets molekylære komponenter, kan prøven ioniseres, hvilket ændrer materialet til en gas med positive eller negative elektriske ladninger.Denne ioniserede gas føres derefter gennem et stærkt magnetfelt og forlader ud i et opsamlingsområde.

Massen eller vægten af hver ioniseret partikel af testprøven reagerer forskelligt på magnetfeltkraften, og partiklerne bøjes lidt fra en lige retning.En opsamlingsenhed registrerer, hvor hver partikel rammer detektoren, og computersoftware kan identificere molekylet ud fra, hvordan det interagerer med feltet.En type enhed, der bruger denne teknologi, kaldes et massespektrometer og bruges i vid udstrækning til at hjælpe med at identificere ukendte stoffer.

En anden anvendelse af magnetfelter til at forårsage ændringer i ioniserede materialer er en partikelaccelerator.I slutningen af det 20. århundrede var den største partikelaccelerator, der blev bygget på det tidspunkt, placeret ved grænsen til Schweiz og Frankrig med 17 miles (27 kilometer) accelerator dybt under jorden i en stor løkke.Udstyret udnyttede magnetfeltkraften til hurtigt at fremskynde ladede partikler i løkken, hvor yderligere felter fortsatte med at fremskynde eller fremskynde de ladede partikler.

Da de højhastighedspartikler kredsede den store samler, blev de styret af andre magnetiskeFelt kontrollerer og sendes til kollisioner med andre materialer.Dette udstyr blev bygget til at teste kollisioner med høj energi svarende til dem, der blev set i solen eller andre stjerner, og under nukleare reaktioner.Placering under jorden blev brugt til at forhindre, at partikler griber ind i testresultaterne, fordi lagene af rock over acceleratoren absorberede højhastighedsenergi og ioner.