Wie kann ein Kühlschrankmagnet stärker sein als das Erdmagnetfeld?

Diese Wikipedia-Seite listet Beispiele für Magnete und Magnetfelder unterschiedlicher Stärke auf.

Ich verstehe nicht, warum behauptet wird, das Magnetfeld der Erde sei weniger stark ( 31.869   μ T ) als ein Kühlschrankmagnet ( 5   mT ).

Ich gehe davon aus, dass der erste Wert die Intensität des Erdmagnetfeldes an der Oberfläche ist ( 6 , 371 km von seinem Zentrum entfernt), aber wie macht es in diesem Fall Sinn, die Stärke eines Magneten zu messen, ohne auch den Abstand von dem Magneten anzugeben, in dem die Messung durchgeführt wurde? Wie kann dieselbe Einheit sowohl die Intensität eines Magnetfelds in einer bestimmten Entfernung als auch die gesamte (entfernungsunabhängige) Stärke eines Magneten messen?

Schauen Sie sich diesen Artikel an. Außerdem versuchen Sie nicht, die Stärke Ihres Kühlschrankmagneten in der gleichen Entfernung vom Magneten zu messen, wie Sie die magnetische Feldstärke des imaginären Dipols sind, der sich von diesem Punkt aus im Erdmittelpunkt befindet.

Antworten (3)

Wie Sie sagen, ist die Magnetfeldstärke für die Erde an ihrer Oberfläche (die normalerweise ohne Graben verfügbar ist), dh der engsten verfügbaren Verbindung zwischen der Erde und dem Magneten / Metall.

Die Stärke des anderen Magneten ist gleich, die Stärke eines Kühlschrankmagneten ist gemeint, indem er an der Oberfläche des Kühlschranks befestigt wird, wodurch eine möglichst enge Verbindung zwischen dem Magneten und der metallischen Oberfläche des Kühlschranks hergestellt wird (ohne den Kühlschrank oder den Magneten zu beschädigen). .

Nun ist Ihre Frage, wie kann ein Kühlschrankmagnet stärker sein als das Magnetfeld der Erde? Die EM-Kraft der Erde unterscheidet sich vom Gravitationsfeld. Im Falle des Gravitationsfeldes ist die Stressenergie der Erde (nicht direkt die Masse) sehr wichtig, und in gewisser Weise gibt Ihnen die riesige Masse (in Wirklichkeit Stressenergie) der Erde das Gefühl, dass sie eine sehr starke Gravitation haben sollte Feld.

Jetzt mit dem EM-Feld ist es ganz anders. Es spielt in Wirklichkeit keine Rolle, wie groß die Masse (oder Spannungsenergie) der Erde ist, selbst ein kleiner Magnet kann (und in Ihrem Beispiel) stärker sein als das Magnetfeld der Erde. Es ist eine intrinsische Eigenschaft der EM-Kraft, wo sie im Körper durch entgegengesetzte Ladungen aufgehoben werden kann. Das passiert, wenn die Erde riesig ist, sie voller entgegengesetzter Ladungen ist, die sich aufheben, und Sie spüren nur die Nettokraft (die nicht einmal so stark ist wie ein kleiner Magnet).

Jetzt mit dem Magnetfeld ist es etwas komplizierter, weil das Magnetfeld der Erde von einem flüssigen äußeren Kern herrührt, der sich bewegt und elektrische Ströme erzeugt. Durch die Rotation der Erde um ihre Achsen erzeugen diese Ströme ein Magnetfeld.

Nun sinkt die magnetische Feldstärke sehr schnell mit der Entfernung, und da man den flüssigen äußeren Kern im Erdinneren nicht berühren kann, ist man an der Oberfläche weit entfernt vom eigentlichen Erdmagneten selbst.

Wenn Sie den Magneten am Kühlschrank anbringen, kommt er dem Magnetfeld des Kühlschrankmagneten am nächsten. Aber der Kühlschrankmagnet ist weit entfernt vom flüssigen Erdkern, der das Magnetfeld der Erde erzeugt.

Ihr Experiment würde ein anderes Ergebnis haben, wenn Sie es sehr nahe am flüssigen Kern versuchen würden (ohne Berücksichtigung anderer Effekte wie Hitze usw.).

Wie @Árpád Szendrei anmerkte: „Ihr Experiment würde zu einem anderen Ergebnis führen, wenn Sie es sehr nahe am flüssigen Kern versuchen würden.“

Die indirekte Schätzung des Magnetfelds im Inneren der Erde ergibt einen Wert von 2,5 mT (Nature, v. 468, 16. Dez. 2010, S. 952), was in der gleichen Größenordnung liegt wie das Magnetfeld des Kühlschrankmagneten.

Die Zusammenfassung des Artikels: „Magnetfelder an der Erdoberfläche stellen nur einen Bruchteil des Feldes im Inneren des Kerns dar 1. Die Stärke und Struktur des inneren Feldes sind kaum bekannt 2,3,4,5, aber die Details sind wichtig für unser Verständnis des Geodynamos. Hier erhalte ich eine indirekte Abschätzung für die Feldstärke aus Messungen der Gezeitendissipation. Gezeitengetriebene Strömung im flüssigen Erdkern entwickelt innere Scherschichten, die das innere Magnetfeld verzerren und elektrische Ströme erzeugen. Ohmsche Verluste dämpfen die Gezeitenbewegungen und nachweisbare Signaturen in den Nutationen der Erde erzeugen Früher berichtete Beweise für anomale Dissipation in Nutationen 3,6 können mit einem Kern-gemittelten Feld von 2,5 mT erklärt werden, was die Notwendigkeit einer hohen Fluidviskosität 6 oder eines stärkeren Magnetfelds an der inneren Kerngrenze 3.Schätzungen für das interne Feld begrenzen die für den Geodynamo 7,8 erforderliche Leistung.

Wenn Sie auf der Mondoberfläche stehen, werden Sie auch vom Mond angezogen, obwohl die Masse der Erde viel größer ist, das gleiche gilt für Magnete; Die Kraft ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung.

Nur in der Nähe des Magneten zeigt ein Kompass in Richtung des Magneten, wenn Sie ihn vom Magneten wegbewegen, zeigt er natürlich in Richtung des Erdpols und nicht des Magneten.

Siehe auch Wie stark wäre der „Magnet“ der Erde, wenn er die Größe eines Kühlschrankmagneten hätte?

für Magnete; Die Kraft ist umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands : Tatsächlich ist die Kraft für magnetische Dipole (da es keine magnetischen Monopole gibt) umgekehrt proportional zum dritten Quadrat des Abstands.