Министерство образования, науки и молодежной политики
Краснодарского края
ГБПОУ КК Венцы-Заря сельскохозяйственный техникум
Проектная работа
по учебной дисциплине «Физика»
на тему
«Основные свойства и характеристики магнитного поля»
Работ выполнила: Гузенко Александра Андреевна,
студентка 181 «Т» группы
Руководитель: Есауленко Е.П.
преподаватель физики
п.Венцы
2016г.
Содержание
Стр.
Введение
3
Глава 1. Магнитное поле.
4
1.1 История развития представлений о магнитном поле.
4
1.2. Магнитное поле. Что это такое?
5
1.3.Свойства магнитного поля.
7
1.4.Характеристика магнитного поля.
7
1.5.Магнитное поле Земли.
9
1.6.История исследований магнитного поля Земли.
11
Глава 2.Влияние магнитного поля.
13
2.1. Влияние магнитного поля на человека.
13
2.2.Влияние магнитного поля на технику, приборы.
16
Заключение
27
Литература
29
Введение
Из космоса наша Земля выглядит очень красивой голубой планетой. Она мчится вместе с нами, окруженная воздухом, теплом и светом, во враждебном космическом пространстве. Но мы не чувствуем опасности. Нас защищают магнитное поле и атмосфера. Магнитное поле, окружающее Землю, играет очень важную роль. Оно хранит нас от губительной радиации, управляет погодой, жизнедеятельностью населяющих ее организмов. Но в последнее время магнитное поле начинает существенно меняться. Ученые всего мира ведут наблюдения за магнитным полем Земли. Понимание происходящих процессов очень важно для всего живого на Земле, а значит и для всего человечества.
Магнитное поле - двигатель человеческого прогресса,без которого невозможно жить в комфорте и безопасности. С его помощью автоматизировалась промышленная техника,появились телефоны и радиоточки. Мне захотелось подробнее узнать о магнитном поле,а также о магнитном поле Земли и о его влияниях.
Актуальность
Актуальность данной учебно-исследовательской работы состоит в том,что для более глубокого понимания физических явлений и процессов,необходимо самим на основе изучения научной литературы нонять ту или иную физическую теорию. Геомагнитное поле Земли изменяется и влияет на человека.
Цель проекта
Задачи исследования
- Подбор литературы по проблеме
- Изучение,анализ,обобщение литературы по проблеме.
- Обработка и анализ полученных результатов.
Методы исследования
Теоретические(изучение,анализ,обобщение литературы).
Объект исследования:
Магнитное поле Земли.
Предмет исследования:
Глава 1. Магнитное поле
1.1 История развития представлений о магнитном поле
Хотя магниты и магнетизм были известны гораздо раньше, изучение магнитного поля началось в 1269 году, когда французский ученый Петр Перегрин (рыцарь Пьер из Мерикура) отметил магнитное поле на поверхности сферического магнита, применяя стальные иглы, и определил, что получающиеся линии магнитного поля пересекались в двух точках, которые он назвал «полюсами» по аналогии с полюсами Земли. Почти три столетия спустя,Уильям Гильберт Колчестер использовал труд Петра Перегрина и впервые определённо заявил, что сама Земля является магнитом. Опубликованная в 1600 году, работа Гилберта «De Magnete», заложила основы магнетизма как науки.
В 1750 году Джон Мичелл заявил, что магнитные полюса притягиваются и отталкиваются в соответствии с законом обратных квадратов. Шарль-Огюстен де Кулон экспериментально проверил это утверждение в 1785 году и прямо заявил, что Северный и Южный полюс не могут быть разделены. Основываясь на этой силе, существующей между полюсамиСимеон Дени Пауссон, (1781—1840) создал первую успешную модель магнитного поля, которую он представил в 1824 году. В этой модели магнитное H-поле производится магнитными полюсами и магнетизм происходит из-за нескольких пар (север/юг) магнитных полюсов (диполей).
Три открытия подряд бросили вызов этой «основе магнетизма». Во-первых, в 1819 году Ханс Кристиан Эрстед обнаружил, что электрический ток создает магнитное поле вокруг себя. Затем, в 1820 году, Андре-Мари Ампер показал, что параллельные провода, по которым идёт ток в одном и том же направлении, притягиваются друг к другу. Наконец,Жан-Батист Био и Феликс Савар в 1820 году открыли закон, названный законом Био-Савара-Лапласа, который правильно предсказывал магнитное поле вокруг любого провода, находящегося под напряжением.
Расширив эти эксперименты, Ампер издал свою собственную успешную модель магнетизма в 1825 году. В ней он показал эквивалентность электрического тока в магнитах, и вместо диполей магнитных зарядов модели Пуассона, предложил идею, что магнетизм связан с постоянно текущими петлями тока. Эта идея объясняла, почему магнитный заряд не может быть изолирован. Кроме того, Ампер вывел закон,названный его именем, который, как и закон Био-Савара-Лапласа, правильно описал магнитное поле, создаваемое постоянным током, а также была введена теорема циркуляции магнитного поля.
Кроме того, в этой работе, Ампер ввел термин «электродинамика» для описания взаимосвязи между электричеством и магнетизмом.
В 1831 году майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию, когда он обнаружил, что переменное магнитное поле порождает электричество. Он создал определение этого феномена, которое известно как закон электромагнитной индукции Фарадея. Позже Франц Эрнст Нейман доказал, что для движущегося проводника в магнитном поле, индукция является следствием действия закона Ампера. При этом он ввел вектроный потенциал электромагнитного поля , который, как позднее было показано, был эквивалентен основному механизму, предложенному Фарадеем.
В 1850 году лорд Кельвин, тогда известный как Уильям Томсон, различие между двумя магнитными полями обозначил как поля H и B. Первое было применимо к модели Пуассона, а второе— к модели индукции Ампера. Кроме того, он вывел как H и B связаны друг с другом.
Между 1861 и 1865 годами Джеймс Клерк Максвелл разработал и опубликовал уравнения Максвелла, которые объяснили и объединили электричество и магнетизм в классической физике. Первая подборка этих уравнений была опубликована в статье в 1861 году, озаглавленной «On Physical Lines of Force». Эти уравнения были признаны действительными, хотя и неполными. Максвелл завершил свои уравнения в своей более поздней работе 1865 года «Динамическая теория электромагнитного поля» и определил, что свет представляет собой электромагнитные волны. Генрих Герц экспериментально подтвердил этот факт в 1887 году.
Хотя подразумеваемая в законе Ампера сила магнитного поля движущегося электрического заряда не была явно заявлена, в 1892 году Хендрик Лоренц вывел её из уравнений Максвелла. При этом классическая теория электродинамики была в основном завершена.
Двадцатый век расширил взгляды на электродинамику, благодаря появлению теории относительности и квантовой механики. Альбет Эйнштейн в своей статье 1905 года, где была обоснована его теория относительности, показал, что электрические и магнитные поля являются частью одного и того же явления, рассматриваемого в разных системах отсчета. Наконец, квантовая механика была объединена с электродинамикой для формирования квантовой электродинамики (КЭД).
1.2. Магнитное поле. Что это такое?
При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него образуется магнитное поле. Магнитное поле представляет собой один из видов материи. Оно обладает энергией, которая проявляет себя в виде электромагнитных сил, действующих на отдельные движущиеся электрические заряды (электроны и ионы) и на их потоки, т. е. электрический ток. Под влиянием электромагнитных сил движущиеся заряженные частицы отклоняются от своего первоначального пути в направлении, перпендикулярном полю.Магнитное поле образуется только вокруг движущихся электрических зарядов, и его действие распространяется тоже лишь на движущиеся заряды. Магнитное и электрические поля неразрывны и образуют совместно единое электромагнитное поле. Всякое изменение электрического поля приводит к появлению магнитного поля и, наоборот, всякое изменение магнитного поля сопровождается возникновением электрического поля. Электромагнитное поле распространяется со скоростью света, т. е. 300 000 км/с.
Графически магнитное поле изображают магнитными силовыми линиями, которые проводят так, чтобы направление силовой линии в каждой точке поля совпадало с направлением сил поля; магнитные силовые линии всегда являются непрерывными и замкнутыми. Направление магнитного поля в каждой точке может быть определено при помощи магнитной стрелки. Северный полюс стрелки всегда устанавливается в направлении действия сил поля. Конец постоянного магнита, из которого выходят силовые линии , принято считать северным полюсом, а противоположный конец, в который входят силовые линии,— южным полюсом .Распределение силовых линий между полюсами плоского магнита можно обнаружить при помощи стальных опилок, насыпанных на лист бумаги, положенный на полюсы. Для магнитного поля в воздушном зазоре между двумя параллельно расположенными разноименными полюсами постоянного магнита характерно равномерное распределение силовых.
Для более наглядного изображения магнитного поля силовые линии располагают реже или гуще. В тех местах, где магнитное роле сильнее, силовые линии располагают ближе друг к другу, там же, где оно слабее,— дальше друг от друга. Силовые линии нигде не пересекаются.
Во многих случаях удобно рассматривать магнитные силовые линии как некоторые упругие растянутые нити, которые стремятся сократиться, а также взаимно отталкиваются друг от друга (имеют взаимный боковой распор). Такое механическое представление о силовых линиях позволяет наглядно объяснить возникновение электромагнитных сил при взаимодействии магнитного поля и Проводника с током, а также двух магнитных полей.
Направление силовых линий для проводника удобно определять по знаменитому правилу буравчика или правилу правой руки. Если мы обхватим проводник рукой так, чтобы большой палец смотрел по направлению тока(от минуса к плюсу), то 4 оставшиеся пальцы покажут нам направление силовых линий магнитного поля.
А направление силы Лоренца - силы, с которой действует магнитное поле на заряженную частицу или проводник с током, по правилу левой руки.
Если мы расположим левую руку в магнитном поле так, что 4 пальца смотрели по направлению тока в проводнике , а силовые линии входили в ладонь, то большой палец укажет направление силы Лоренца, силы действующей на проводник помещенный в магнитное поле.
Размер магнитного поля зависит от скорости изменения магнитного поля. Соответственно этому признаку существуют два вида магнитного поля: динамичное магнитное поле и гравитационное магнитное поле. Гравитационное магнитное поле возникает только вблизи элементарных частиц и формируется в зависимости от особенностей строения этих частиц.
Магнитный момент возникает в том случае, когда магнитное поле воздействует на токопроводящую раму. Другими словами, магнитный момент это вектор, который расположен на ту линию, которая идет перпендикулярно раме.
1.3. Свойства магнитного поля:
1. Магнитное поле возникает под воздействие движущих зарядов электрического тока.
2. В любой своей точке магнитное поле характеризуется вектором физической величины под названием магнитная индукция, которая является силовой характеристикой магнитного поля.
3. Магнитное поле может воздействовать только на магниты, на токопроводящие проводники и движущиеся заряды.
4. Магнитное поле может быть постоянного и переменного типа.
5. Магнитное поле измеряется только специальными приборами и не может быть воспринятым органами чувств человека.
6. Магнитное поля является электродинамическим, так как порождается только при движении заряженных частиц и оказывает влияние только на заряды, которые находятся в движении.
7. Заряженные частицы двигаются по перпендикулярной траектории.
1.4. Характеристика магнитного поля.
Основными характеристиками магнитного поля являются магнитная индукция, магнитный поток, магнитная проницаемость и напряженность магнитного поля.
Магнитная индукция и магнитный поток. Интенсивность магнитного поля, т. е.способность его производить работу, определяется величиной, называемой магнитной индукцией. Чем сильнее магнитноe поле, созданное постоянным магнитом или электромагнитом, тем большую индукцию оно имеет. Магнитную индукцию В можно характеризовать плотностью силовых магнитных линий, т. е. числом силовых линий, проходящих через площадь 1 м2 или 1 см2, расположенную перпендикулярно магнитному полю. Различают однородные и неоднородные магнитные поля. В однородном магнитном поле магнитная индукция в каждой точке поля имеет одинаковое значение и направление. Однородным может считаться поле в воздушном зазоре между разноименными полюсами магнита или электромагнита при некотором удалении от его краев.
В системе единиц СИ магнитный поток измеряется в веберах (Вб), эта единица имеет размерность В*с (вольт-секунда). Магнитная индукция в системе единиц СИ измеряется в теслах (Тл); 1 Тл = 1 Вб/м2.
Магнитная проницаемость. Магнитная индукция зависит не только от силы тока, проходящего по прямолинейному проводнику или катушке, но и от свойств среды, в которой создается магнитное поле. Величиной, характеризующей магнитные свойства среды, служит абсолютная магнитная проницаемость. Единицей ее измерения является генри на метр (1 Гн/м = 1 Ом*с/м).
В среде с большей магнитной проницаемостью электрический ток определенной силы создает магнитное поле с большей индукцией. Установлено, что магнитная проницаемость воздуха и всех веществ, за исключением ферромагнитных материалов ,имеет примерно то же значение, – что и магнитная проницаемость вакуума. Абсолютную магнитную проницаемость вакуума называют магнитной постоянной, Магнитная проницаемость ферромагнитных материалов в тысячи и даже десятки тысяч раз больше магнитной проницаемости неферромагнитных веществ. Отношение магнитной проницаемости какого-либо вещества к магнитной проницаемости вакуума называют относительной магнитной проницаемостью.
Напряженность магнитного поля. Напряженность не зависит от магнитных свойств среды, но учитывает влияние силы тока и формы проводников на интенсивность магнитного поля в данной точке пространства. В среде с неизменной магнитной проницаемостью индукция магнитного поля пропорциональна его напряженности.
Напряженность магнитного поля измеряется в амперах на метр (А/м) или амперах на сантиметр (А/см).
1.5. Магнитное поле Земли
Магнитное поле Земли или геомагнитное поле —магнитное поле, генерируемое внутриземными источниками.
Строение и характеристики магнитного поля Земли.
На небольшом удалении от поверхности Земли, порядка трёх её радиусов, магнитные силовые линии имеют диполеподобное расположение. Эта область называется плазмосферой Земли.
По мере удаления от поверхности Земли усиливается воздействие солнечного ветра: со стороны солнца геомагнитное поле сжимается, а с противоположной, ночной стороны, оно вытягивается в длинный «хвост».
Плазмосфера
Заметное влияние на магнитное поле на поверхности Земли оказывают токи в ионосфере. Это область верхней атмосферы, простирающаяся от высот порядка 100 км и выше. Содержит большое количество ионов. Плазма удерживается магнитным полем Земли, но её состояние определяется взаимодействием магнитного поля Земли с солнечным ветром, чем и объясняется связь магнитных бурь на Земле с солнечными вспышками.
Прямая, проходящая через магнитные полюсы, называется магнитной осью Земли. Окружность большого круга в плоскости, которая перпендикулярна к магнитной оси, называется магнитным экватором. Вектор магнитного поля в точках магнитного экватора имеет приблизительно горизонтальное направление.
Распространена аппроксимация магнитного поля Земли в виде ряда по гармоникам — ряд Гаусса.
Для магнитного поля Земли характерны возмущения, называемые геомагнитными пульсациями вследствие возбуждения гидромагнитных волн в магнитосфере Земли; частотный диапазон пульсаций простирается от миллигерц до одного килогерца.
Магнитный меридиан.
Магнитными меридианами называются проекции силовых линий магнитного поля Земли на её поверхность; сложные кривые, сходящиеся в северном и южном магнитных полюсах Земли.
Природа магнитного поля Земли.
Магнитное поле Земли генерируется токами в жидком металлическом ядре. Т. Каулингом еще в 1934 году показано, что механизм генерации поля (геодинамо) не обеспечивает устойчивости (теорема "анти-динамо"). Проблема происхождения и сохранения поля не решена по сей день.
Аналогичный механизм генерации поля может иметь место и на других планетах.
Изменения магнитного поля Земли.
Исследования остаточной намагниченности,приобретённой изверженными горными породами при остывании их ниже точки Кюри, свидетельствуют о неоднократных инверсиях магнитного поля Земли, зафиксированных в полосовых магнитных аномалиях океанической коры параллельных осям - срединных океанических хребтов. В океанической коре, таким образом, записаны все изменения магнитного поля Земли за последние 180 млн лет. Сопоставляя участки с одинаковой намагниченностью по разные стороны океанических хребтов, можно определить, когда эти участки начали расходиться.
Смещение магнитных полюсов Земли.
Смещение магнитных полюсов регистрируется с 1885 года. За последние 100 лет магнитный полюс в южном полушарии переместился почти на 900 км и вышел в Южный океан. Новейшие данные по состоянию арктического магнитного полюса (движущегося по направлению к Восточно-Сибирской мировой магнитной аномалии через северный Ледовитый океан) показали, что с 1973 по 1984 год его пробег составил 120 км, с 1984 по 1994 год — более 150 км. Хотя эти данные расчётные, они подтверждены замерами северного магнитного полюса. По данным на начало 2007 года, скорость дрейфа северного магнитного полюса увеличилась с 10 км/год в 1970-х годах до 60 км/год в 2004 году
Напряжённость земного магнитного поля падает, причём неравномерно. За последние 22 года она уменьшилась в среднем на 1,7 %, а в некоторых регионах — например, в южной части Атлантического океана, — на 10 %. В некоторых местах напряжённость магнитного поля, вопреки общей тенденции, даже возросла.
Ускорение движения полюсов (в среднем на 3 км/год) и движение их по коридорам инверсии магнитных полюсов (эти коридоры позволили выявить более 400 палеоинверсий), позволяет предположить, что в данном перемещении полюсов следует усматривать не экскурс, а очередную инверсию магнитного поля Земли.
Это подтверждается и текущим возрастанием угла раствора каспов (полярных щелей в магнитосфере на севере и юге), который к середине 1990-х годов достиг 45°. В расширившиеся щели устремился радиационный материал солнечного ветра, межпланетного пространства и космических лучей, вследствие чего в полярные области поступает большее количество вещества и энергии, что может привести к дополнительному разогреву полярных шапок.
Геомагнитные координаты (координаты Мак-Илвайна).
В физике космических лучей широко используются специфические координаты в геомагнитном поле, названные в честь учёного Карла Мак-Илвайна , первым предложившего их использование, так как они основаны на инвариантах движения частиц в магнитном поле. Точка в дипольном поле характеризуется двумя координатами (L, B), где L — так называемая магнитная оболочка, или параметр Мак-Илвайна, B —магнитная индукция поля. За параметр магнитной оболочки обычно принимается величина L, равная отношению среднего удаления реальной магнитной оболочки от центра Земли в плоскости геомагнитного экватора, к радиусу Земли.
1.6. История исследований магнитного поля Земли.
О способности намагниченных предметов располагаться в определённом направлении было известно ещё китайцам несколько тысячелетий назад.
В 1544 году немецкий учёный Георг Хартмен открыл магнитное наклонение. Магнитным наклонением называют угол, на который стрелка под действием магнитного поля Земли отклоняется от горизонтальной плоскости вниз или вверх. В полушарии севернее магнитного экватора (который не совпадает с географическим экватором) северный конец стрелки отклоняется вниз, в южном — наоборот. На самом магнитном экваторе линии магнитного поля параллельны поверхности Земли.
Впервые предположение о наличии магнитного поля Земли, которое и вызывает такое поведение намагниченных предметов, высказал английский врач и натурфилософ Уильям Гильберт в 1600 году в своей книге «О магните» («De Magnete»), в которой описал опыт с шаром из магнитной руды и маленькой железной стрелкой. Гильберт пришел к заключению, что Земля представляет собой большой магнит. Наблюдения английского астронома Генри Геллибранда показали, что геомагнитное поле не постоянно, а медленно изменяется.
У Хосе де Акосты в его Истории (1590) впервые появилась теория о четырёх линиях без магнитного склонения (он описал использование компаса, угол отклонения, различия между Магнитным и Северным полюсом; хотя отклонения были известны ещё в XV веке, он описал колебание отклонений от одной точки до другой; он идентифицировал места с нулевым отклонением: например, на Азорских островах).
Угол, на который отклоняется магнитная стрелка от направления север — юг, называют магнитным склонением. Христофор Колумб открыл, что магнитное склонение не остается постоянным, а претерпевает изменения с изменением географических координат. Открытие Колумба послужило толчком к новому изучению магнитного поля Земли: сведения о нём были нужны мореплавателям. Русский ученый М. В. Ломоносов в 1759 г. в докладе «Рассуждение о большой точности морского пути» дал ценные советы, позволяющие увеличить точность показаний компаса. Для изучения земного магнетизма М. В. Ломоносов рекомендовал организовать сеть постоянных пунктов (обсерваторий), в которых производить систематические магнитные наблюдения; такие наблюдения необходимо широко проводить и на море. Мысль Ломоносова об организации магнитных обсерваторий была осуществлена лишь спустя 60 лет в России.
В 1831 г. английским полярным исследователем Джоном Россом в Канадском архипелаге был открыт северный магнитный полюс— область, где магнитная стрелка занимает вертикальное положение, то есть наклонение равно 90°. В 1841 г. Джеймс Росс (племянник Джона Росса) достиг другого магнитного полюса Земли, находящегося в Антарктиде.
Карл Гаусс выдвинул теорию о происхождении магнитного поля Земли и в 1839 году доказал, что основная его часть выходит из Земли, а причину небольших, коротких отклонений его значений необходимо искать во внешней среде.
Глава 2. Влияние магнитного поля
2.1. Влияние магнитного поля на человека
[pic] Человек на планете Земля постоянно находится под воздействием магнитного поля. Человеческое тело также обладает собственным магнитным полем, различным для разных органов. Важным моментом является поддержание относительного баланса между внешними и внутренними магнитными полями. Бесспорным является факт, что внешние магнитные поля в значительной мере определяют состояние наших внутренних магнитных полей.
Научные исследования влияния магнитного поля на человека можно разделить на три основных категории: в условиях экранирования от геомагнитного поля; в условиях, когда геомагнитное поле было скомпенсировано искусственным полем; при естественной возмущенности геомагнитного поля — геомагнитных бурях.
У человека есть своё электромагнитное поле, так как нейроны в нервной системе являются носителями электрического заряда, а в различных клетках нашего организма и в крови имеются ионы (заряженные частицы) металлов. Следовательно, все эти компоненты являются чувствительными к внешним магнитным полям.
Врачи и ученые эксперты в области физиологических процессов, происходящих под влиянием магнитного поля в человеческом организме, обращают повышенное внимание на влияние магнитного поля на кровеносно-сосудистую систему человека, эффективность переноса кислорода кровью, транспортировку питательных веществ, но наиболее чувствительной к магнитному полю является нервная система. На магнитные поля реагирует и многие другие системы организма: эндокринная, сердечно-сосудистая, дыхательная, костно-мышечная и пищеварительная системы, органы чувств и кровь.
В макромолекулах (нуклеиновые кислоты, протеины и т.п.) под влиянием магнитных полей возникают заряды и изменяется их магнитная восприимчивость. Магнитная энергия макромолекул в результате такого воздействия превышает энергию теплового движения. Именно данный эффект даёт возможность использовать магнитное поле для запуска ориентационных и концентрационных изменений внутри биологически активных макромолекул. Этот эффект влияет на скорость биохимических и биофизических процессов. Активность ионов является важнейшим регуляторным механизмом человеческого организма. Эта активность определяется, в первую очередь, связью с макромолекулами и степенью гидратации (то есть связью с молекулами воды). Благодаря возрастанию ионной активности в тканях организма под воздействием магнитых полей происходит стимуляция клеточного метаболизма, то есть увеличение обмена веществ.
Влияние магнитоного поля на различные системы организма.
У человека при кратковременном его пребывании в немагнитной (гипомагнитной) среде немедленно изменяется реакция центральной нервной системы.Циркадный ритм (биоритм жизни человека)напрямую зависит от магнитного поля Земли.
Слабые магнитные поля - техногенного и естественного происхождения - оказывают влияние на циркадные ритмы и физиологические функции человека, что в итоге сказывается на общем состоянии. В природных условиях человек подвержен лишь естественным электромагнитным полям, на которые он настроился на протяжении всего процесса эволюции на планете Земля. Когда же в этот процесс взаимодействия вмешиваются искусственные источники магнитных, электрических и электромагнитных полей, то просиходит нарушение синхронизации. В среднем магнитное поле Земли изменяется с частотой в среднем 8 Гц, хотя это значение может значительно колебаться. Наш организм уже настроен на то, чтобы воспринимать эту частоту и считает её естественным фоном. Наши клетки таким образом являются чувствительными к данной частоте воздействия магнитного поля.
Различные научные исследования показали, что низкочастотное (2 — 8 Гц) электромагнитное поле воздействует на скорость реакции человека на оптический сигнал. Магнитное поле в диапазоне 5 — 10 Гц изменяет время реакции мозга человека на многие другие внешние воздействия.
Исследования показали, что при воздействии на человеческий организм кратковременного переменного магнитного поля с частотой 0,01 — 5 Гц происходит резкое изменение характера электроэнцефалограммы мозга человека. Под воздействием слабых переменных магнитных полей у человека возрастает частота пульса, начинает болеть голова, ухудшается самочувствие и чувствуется слабость во всём организме. При этом происходит сильное изменение электрической активности мозга.
Влияние магнитных бурь на человека.
Эксперименты подтверждают существование прямого воздействия крайне низкочастотных колебаний геомагнитного поля на организм человека. Исходя из этих сведений можно заключить, что во время магнитных возмущений на Земле (то есть во время магнитных бурь) низкочастотные вариации геомагнитного поля будут отрицательно воздействовать на самочувствие и здоровье людей.
В Ереванском медицинском институте исследовали взаимосвязь между возмущениями геомагнитного поля и уровнем заболеваемости инфарктом миокарда . Инфаркт миокарда очень удобен для исследования, так как можно чётко определить время его возникновения, а затем соотнести с временем различных гелио-геофизических явления, например, магнитных бурь.
Магнитная буря - это реакция магнитосферы Земли на солнечный ветер. Человеческий организм реагирует на низкочастотные колебания геомагнитного поля: при увеличении поля на фундаментальной частоте магнитосферы Земли (8 Гц)время реакции человека уменьшается на 20 мс, а при наличии нерегулярных колебаний магнитного поля с частотой 2 — 6 Гц время реакции увеличивается на 15 мс.
По данным измерения артериального давления в течение года и определения количества лейкоцитов в крови у 43 пациентов было достоверно показано, что суточные изменения диастолического давления и содержания лейкоцитов совпадают с ежедневными изменениями магнитного поля Земли. Так же зависит от возмущенности магнитного поля Земли и частота сердечного ритма.
Влияние солнечной активности на человека.
Исследования показали, что в зависимости от солнечной активности в крови человека изменяется количество лейкоцитов: при высокой солнечной активности концентрация лейкоцитов падает, и наоборот.
Суточная динамика радиочувствительности является предметом многих исследований, которые показали, что результат радиационного воздействия на человека в любой момент времени зависит от состояния геомагнитного поля в непосредственном месте проведения исследований.
Влияние магнитного поля на развитие болезней.
Поскольку магнитные поля воздействуют на весь организм человека - в той или иной степени подвергаются воздействию все системы, то и во время заболеваний ничего существенно не изменяется. Однако, если здоровый организм ещё может справляться, то есть адаптироваться, к воздействию магнитных полей, то чем сильнее он заболевает, тем существеннее становится воздействие. Организму, ослабленному продолжительной болезнью, даже незначительное, слабое воздействие может нанести существенный, а иногда и непоправимый урон.
Исследования показали, что в день прохождения магнитной бури и на протяжении ближайших 1-2 дней после неё сильно возрастает количество обращений людей с сердечно-сосудистыми проблемами и летальных исходов. Наш организм реагирует на воздействие не мгновенно, поэтому пик обращений приходится не на день самой магнитной бури, а на первй или второй день после неё. Также влияет и изменение самого магнитного поля, частота, амплитуда и модуляция которого изменяется по мере прохождения и спада магнитной бури.
Как уже было сказано: даже у здоровых людей во время магнитных бурь происходят некоторые изменения в составе крови. При непосредственном синхронном измерении концентрации лейкоцитов в крови и уровнем возмущённости магнитного поля Земли выяснилось, что они изменяются практически одновременно. Во время магнитных бурь повышается вероятность тромбообразования. Вертикальная составляющая магнитного поля Земли изменяется в течение суток и это приводит к изменению скорости оседания эритроцитов в крови.
Во время геомагнитных бурь у здоровых молодых людей замедляется свертываемость крови, в крови уменьшается количество лейкоцитов и тромбоцитов, увеличивается скорость оседания эритроцитов и активность тромбооразования. Исследования в различных городах показали, что характер изменения гемоглобина и эритроцитов в крови является схожим и связан с глобальными изменениями геомагнитной активности.
Магнитотерапия -лечение магнитными полями .
Под влиянием магнитных полей происходит повышение проницаемости сосудов и эпителиальных тканей, благодаря чему можно ускорить рассасывание отёков и растворение лекарственных веществ. Данный эффект лёг в основу магнитотерапии и широко применяется при различных видах травм, ранений и их последствий.
Важность магнитного поля для человека.
Снижение уровня внешнего магнитного поля ведёт к нарушению магнитного поля в кровеносной системе, в результате чего нарушается кровообращение, транспортировка кислорода и питательных веществ к органам и тканям, что может в итоге привести к развитию болезни. Таким образом, недостаточный уровень внешнего магнитного воздействия по степени вреда, наносимого им организму, может вполне соперничать с дефицитом минералов и витаминов.
2.2. Влияние магнитного поля на технику, приборы
В том, что космические явления и процессы непосредственно связаны с жизнедеятельностью на Земле, человечество убедилось после того, как стало осваивать космос. Влияние магнитных бурь на жизнь нашей планеты является одним из наиболее важных и спорных проявлений взаимосвязи «земного» и «небесного». В наше время широко распространена убеждённость в том, что магнитные бури оказывают прямое воздействие на Землю. Однако редко кто понимает сам механизм этого воздействия.
Техническая сторона вопроса
Не совсем адекватным является наиболее распространённое представление о влиянии магнитных бурь на современную радиосвязь, электротехнику и электронику.
Бытовое восприятие данного воздействия в общих чертах выглядит следующим образом: магнитные бури это некий поток частиц, который приходит на Землю от вспышек на Солнце. Эти космические частицы «атакуют» технические средства, вследствие чего работа последних серьёзно ухудшается или вовсе прекращается.
Особенно мощные магнитные бури, согласно обывательским представлениям, и вовсе способны выводить из строя электронику, приводя приборы и технические средства в негодность.
На самом деле нужно вспомнить, что правильное название явления звучит как геомагнитные бури. Оно означает то воздействие, которое оказывают частицы солнечного ветра на магнитное поле Земли. Сами космические частицы в значительном количестве просто не могут преодолеть защитный барьер земной атмосферы. Поэтому магнитные бури это не воздействие космических сил, это реакция природного кольцевого тока Земли на это воздействие. Так что самое сильное воздействие из технических средств современной цивилизации оказывается на космические корабли и спутники, которые просто не защищены атмосферой. Спутники же, как известно, в настоящее время имеют множество функций: это и спутниковая связь, и передача телевизионных сигналов, и системы наблюдения и контроля за транспортными средствами, и так далее.
Поэтому все эти сферы человеческой жизнедеятельности действительно подвергаются негативному влиянию солнечного ветра. Порождаемые же им магнитные бури непосредственно на Земле воздействует на два основных звена: на радиосвязь и на протяжённые линии электропроводников.
Радиосвязь ухудшается в связи с тем, что радиоволнам значительно сложнее распространяться в условиях возмущения природного магнитного поля Земли. А нарушения в работе линий электропередач и подобных коммуникаций связаны с возникновением так называемых паразитных токов. Мнение же о том, что магнитные бури приводят к неисправностям в работе всех электрических и электронных приборов, не имеет научных оснований.
Что такое геомагнитная буря.
Геомагнитная буря – это внезапно возникшее возмущение геомагнитного поля Земли, которое может продолжаться от нескольких часов до нескольких дней. Возникает она в результате взаимодействия солнечных ветряных потоков и магнитосферы планеты. Магнитная буря (геомагнитная) является важнейшей составляющей физики взаимодействия Земли и Солнца и называется "космической погодой". Для описания бури и ее мощности используют индексы Dst и Kp. Чаще всего подобные возмущения полей наблюдаются в средних и низких широтах Земли.
Зарождение бури Солнце – это огромный чан, наполненный бурлящими атомами. Чем дальше светило от нашей планеты, тем сильнее оно способно оказывать влияние на нее мощью своего ветра. Если скорость потока примерно 300 км/с, то на Земле все в порядке, наблюдается геомагнитный штиль.
П [pic] ериодически на Солнце возникают пятна, именуемые вспышками. Их магнитное поле намного сильнее земляного. Их мощь можно сравнить с одновременным извержением 10 млн вулканов или с сильнейшим взрывом 200-250 водородных бомб. В результате подобных вспышек в космос выбрасывается большое количество протонов и электронов. Земля, являясь сильным магнитом, притягивает их к себе, нарушает собственное поле, и оно начинает изменять свои свойства. Отсюда следует вывод, что геомагнитная буря – это резкие изменения магнитного постоянства нашей планеты в результаты высокой активности Солнца. Связь между человеком и бурей Доказано, что на общее самочувствие человека влияет целый ряд внешних природных факторов. Одно из первых мест среди них занимает геомагнитная буря. Влияние на человека она оказывает сильное, в первую очередь затрагивая сердечно-сосудистую систему. Замечено, что в такие дни люди быстрее устают, наблюдается неправильная работа сердца: аритмия, тахикардия. Согласно статистическим данным по случаям инфаркта миокарда по Московской области, за последние 3 года 13% случаев приходилось именно на периоды геомагнитной нестабильности. После проведенного исследования ученые предложили снабдить бригады "скорой помощи" приборами, показывающими изменение магнитного поля Земли.
П [pic] омимо этого, доказано, что во время геомагнитных бурь увеличивается количество автокатастроф, а также число самоубийств возрастает в 4-5 раз по сравнению с благоприятными днями. Около 60% всего населения мира восприимчивы не только к изменениям магнитного поля, но и к самим вспышкам на Солнце. Скрыться от неблагоприятного воздействия невозможно, но есть места, в которых на человека оказывается самое сильное воздействие: В самолете. На высоте 10 000 м человек не защищен воздушным слоем, как на Земле. Авиакатастрофы случаются чаще в неспокойные дни. На Севере. Жители городов, расположенных севернее 60-й параллели, чаще остальных подвергаются космической непогоде.
В [pic] подземных туннелях и метро.
Здесь наблюдаются низкочастотные электромагнитные поля, которые намного опаснее, чем природные вспышки и бури. Наибольшая их концентрация зафиксирована в кабине машиниста, у края платформы и в вагонах. Вот почему практически у всех водителей подземного транспорта диагностирована ишемическая болезнь сердца, а у пассажиров часты случаи сердечных приступов. Воздействие на приборы и вычислительную технику Геомагнитная буря – это враг не только для здоровья человека, но и для различных сфер его деятельности. Нарушается связь, отключаются навигационные системы самолетов, морских и космических кораблей, появляются свободные заряды на поверхности трансформаторов и трубопроводов. Также может произойти сбой в энергетических системах.
Поэтому очень важно заранее прогнозировать дни нестабильности геомагнитного поля.
К [pic] ак помочь себе в период вспышек и изменений магнитного поля? Привести в тонус всю сосудистую систему, сердце, взбодрить тело и дух поможет 20-минутный контрастный душ. Врачи рекомендуют в эти дни придерживаться правильного питания: кушать овощи, рыбу, бобовые, пить больше жидкости в виде минеральной воды с лимоном. Не подвергать себя повышенным физическим нагрузкам. Категорически запрещается курить и употреблять алкогольную продукцию. Следует стараться не нервничать, избегать конфликтных ситуаций. Людям, страдающим пониженным или повышенным давлением, всегда держать при себе необходимые лекарства.
Лицо современного апокалипсиса
Если бы такой форс-мажор случился в наши дни, то это можно было бы смело назвать концом света. Человечество бы осталось без телевидения, всех способов связи: телефона, интернета. Единственное, что продолжило бы свою работу, так это секретные военные разработки, которые защищены от воздействия радиации.
Н [pic] а Земле практически постоянно происходит умеренная геомагнитная буря. На южном и северном полюсах наблюдаются регулярные северные сияния, которые видно даже астронавтам. Умеренные колебания не вызывают резкого ухудшения здоровья у людей. К подобным изменениям магнитного поля земли человечество уже привыкло.
Бури, созданные людьми
Выше было сказано, что магнитные бури действуют на человека сильнее, чем техногенные электрополя. Однако здесь есть два больших "но".
Во-первых, воздействие Солнца на человеческие биоритмы изучается уже не первый век, а воздействие искусственных электрополей - совсем недавно. Во-вторых, с развитием техники появляется все больше устройств, которые вторгаются в "человеческие частоты". И тут даже не надо дожидаться " [link]
