41. Элементар электр зарядтары. Электрлік және магниттік өрістер.

Элементар бөлшектер және антибөлшектер электр зарядтарын ылғи да тасушы болып табылады. М: протон және антипротон. Антибөлшектер массасы – сәйкес бөлшектердің массасына тең және электр заряды теріс болып келеді. Бөлшектердің антибөлшектермен біріккенде антигилляцияға ұшырайды.

Жердің магнит өрісі – Жердің ішкі көздері әсерінен туындаған өріс. Оны кейбір әдебиеттерде геомагниттік өріс деп те атайды.

Заттардың магниттелу қабілеті жайлы мәлімет мыңдаған жыл бұрын Қытайда белгілі болды. Алғаш рет Жердің магнит өрісі туралы деректерді ағылшын дәрігері және философы Уильям Гильберт 1600 жылы “De Magnete” кітабында жазған. Ағылшын астрономы Генри Геллибранд өзінің бақылауында геомагниттік өріс тұрақты емес, ол баяу өзгеріп отыратынын көрсетті. Карл Гаусс Жердің магнит өрісі жайлы теориясын ұсынып, оны 1839 жылы дәлелдеді. Оның пікірінше магнит өрісінің негізгі бөлігі Жерден ішкі бөлігінен шығады, ал оның Жер бетіндегі кішігірім ауытқулары, сыртқы ортамен байланысты деп болжаған.

Магнит өрісінің болуы – Жердің сыртқы ядросында темірмен қаныққан сұйық массасын болуына және Жердің өз өсімен айналуына байланысты. Геомагниттік ағын Оңтүсік жартышардағы (1-сурет) Жердің кіндігінен Солтүстік жартышардағы Жердің кіндігіне бағытталған.

Күн жүйесіндегі планеталардың көбісінде магнит өрісі бар. Жердің магнит өрісі магниттік дипольға ұқсас. Оның орталығы Жердің орталығына қарағанда 18⁰с.е. (солтүстік ендік) және 147,8⁰ ш.б. (шығыс бойлық) бағытында жылжыған. Дипольдың осі Жердің айналым осіне 11,5° бұрышқа қисайған. Географиялық полюстер мен магниттік полюстер арасында да осындай бұрыш бар (2,3,4-сурет). Сонымен қатар, оңтүстік геомагниттік полюс солтүстік жарты шарда орналасқан. Қазіргі уақытта, Жердің солтүстік географиялық полюсі Солтүстік Гренландия маңында орналасқан. Геомагниттік полюс географиялық полюске қарағанда ғасырлық өзгерістер салдарынан шамамен 1200 жыл периодпен өзгереді. Күннен таралатын плазмалық ағын (Күн желі) Жердің магнит өрісін бұрмалап, оның пішінін өзгертеді.

42. Электромагниттік әрекеттесулер қалай бақыланады?

Жердің магнит өрісінің табиғаты мен сипатын зерттейтін геофизиканың арнайы бөлімін геомагнетизм деп атайды

1958 жылдан кейін Жердің магнит өрісі, оның айналасындағы протондар мен электрондарды (сутегі ядролары) ұстап, радиациялық белдеу құрайтыны белгілі болды.

Электромагниттік өзара әсерлесудің де өзіндік әмбебап қасиеттері бар, бірақ гравитациялық өзара әрекеттесуден бір айырмашылығы, өзара тартылыс (әр түрлі зарядтар арасында) және тебіліс (бірдей зарядтар арасында) қүбылыстары байқалады.

Электромагниттік байланыстың арқасында атомдар, молекулалар және макроскопиялық денелер пайда болады. Барлық химиялық реакциялар электромагниттік өзара әрекеттесудің нәтижесі болып табылады. Бұл принципті химия ғылымы зерттейді.

Электр туралы ғылымның дамуының алғашқы кезеңінде бұл өзара әрекеттесудің электрлік және магниттік компоненттері бір-бірне байланыссыз түрде қарастырылды. Максвелл бұл екі күштің бір-бірімен тығыз байланысты екендігін дәлелдеді.

Максвелдің электродинамикасы электромагнетизмнің аяқталған классикалық теориясы болып табылады, ол өз мәнін осы уақытқа дейін жоғалтқан жоқ. Бірақ қазіргі физика электромагнетизмнің жетілген және нақты теориясын жасалады, онда құбылыстың кван-ттық-өрістік аспектілері қарастырылған. Бұл құбылыс - кванттық электродинамика деп аталады. Физикада массаның пайда болу себебі белгісіз болса, электромагниттік зарядтың табиғаты да түсініксіз. Сондықтан теория осы зарядтың өмір сүруі туралы постулаттардан тұрады.

Электр заряды екі түрде кездеседі: электронға тән заряд - теріс заряд деп, ал позитрон мен протонға тән заряд оң заряд деп аталады. Зарядтардың өзара әрекеттесуі қозғалмалы фотондардың алмасуы арқылы жүзеге асырылады.

Әр түрлі зарядтардың әрекеттесу жағдайында тартылыс әсері, ал бірдей зарядтар әрекеттескенде тебілу әсері байқалады. Электромагниттік зарядтар қатысуымен болатын барлық процестерде заряд, импульс, энергия сақталу заңдары орындалады.