Magnetyczne pole magnesu:
1. Trwałe magnesy. Oddziaływania magnesów.
Już w odległych czasach ludzie zaobserwowali, iż pewne rudy a przede wszystkim magnetyt wykazują ciekawe właściwości. Ciągle, we wszystkich warunkach wykazują ściśle zdefiniowany kierunek. Tę cechę magnetytu zastosowali już starożytni Chińczycy konstruując pierwszy kompas, który dał możliwość im na wyprawy morskie. Do Europy informacja o ciekawych cechach magnetytu przywiózł Marco Polo (1254-1323). Później nauczono się magnesować sztabki stalowe poprzez pocieranie ich kawałkiem magnetytu (w jednym kierunku), które zachowują swoje cechy magnetyczne przez dłuższy czas. Stąd bierze się określenie - magnes trwały.
Sztabka magnesu powieszona na nitce ustawi się tak, iż jeden z jego końców kieruje jest w stronę północnego bieguna geograficznego (jest to północny biegun N magnesu), drugi - w stronę bieguna południowego (południowy biegun S magnesu). Bieguny magnesów oddziaływają wzajemnie na siebie; bieguny jednoimienne 2 magnesów odpychają się (rys. 1), natomiast różnoimienne - przyciągają.
2. Pole magnetyczne magnesu.
Igła magnetyczna tak samo jak zawieszona na nitce magnesowana sztabka stalowa ustawi się w kierunku północ - południe. Dlaczego tak się dzieje? Jaka siła wpływa na igłę magnetyczną? Nie ma w niedaleko niej pola elektrycznego, zatem nie wpływają nią ładunki elektryczne. Zatem niedaleko igły jest inne pole, które wpływa na jej bieguny magnetyczne. Nasza planeta jest przyczyną tego zachowania się igły. Nasz glob produkuje na około siebie pole magnetyczne, które wpływa na bieguny igły magnetycznej.
Pole magnetyczne naszej planety:
Nasz glob posiada 2 bieguny magnetyczne, które nie pokrywają się z biegunami geograficznymi. Magnetyczny biegun północny umieszczony jest niedaleko bieguna geograficznego południowego, natomiast magnetyczny biegun południowy umieszczony jest niedaleko bieguna geograficznego północnego.
Cech magnetyczne naszej planety biorą się z jej wewnętrznej konstrukcji. Nasz glob złożony jest z czterech głównych warstw: stałego jądra wewnętrznego z prawie czystego żelaza, z płynnego płaszcza zewnętrznego, który także składa się przede wszystkim z żelaza, skalistego płaszcza oraz cienkiej skorupy, która obejmuje kontynenty oraz dna oceanów. W sumie ciężar płaszcza oraz skorupy produkuje w jądrze ciśnienie prawie2 miliony razy większe od tego jakie panuje na powierzchni naszego globu. Temperatura jądra równa jest w przybliżeniu 5000°C i wyprodukowała się w czasie formowania się naszej planety na skutek kurczenia się materii.
Źródłem magnetyzmu Ziemi są prądy, które pływają w stopionym jądrze Ziemi. Fizycy doszli do wniosku, iż planeta jest w stanie produkować swoje pole magnetyczne, w momencie gdy spełnione są 3 rzeczy. Po pierwsze muszą być w niej ogromne ilości płynnego przewodnika, którym jest, jeżeli chodzi o naszą planetę płynne żelazo, które znajduje się w płaszczu zewnętrznym. Kolejnym warunkiem do spełnienia jest zapewnienie dopływu energii koniecznej do wprawienia płynu w ruch. Źródłem energii dymana ziemskiego jest ciepło oraz reakcje chemiczne i krystalizacja żelaza na granicy jądra wewnętrznego. Sprawia to, że powstają prądy konwekcyjne. Niedaleko jądra wewnętrznego temperatura jest dużo większa aniżeli wyżej oraz ciepłe warstwy przesuwają się ku górze. W momencie gdy gorący strumień dotrze do granicy z płaszczem, oddaje mu pewną ilość ciepła. Schłodzone żelazo staje się gęstsze od otoczenia oraz spływa z powrotem.
Kolejnym czynnikiem jest rotacja na skutek ruchu obrotowego naszej planety. Na płynne żelazo wpływa wówczas siła Coriolisa, która sprawia, że następuje ruch wirowy strug płynnego żelaza oraz że torem jest krzywa spiralna. Ciągłe występowanie pola magnetycznego naszego globu (geodynama) jest zatem gównie przyczyną występowania płynnego, metalicznego żelaza, zasobów energii, które wystarczają do podtrzymania konwekcji i siły Coriolisa. Jest to tylko pewne uproszczenie. Pole magnetyczne jako całość przypomina pola magnesu sztabkowego, ale ruch wirowy sprawia, iż w kilku miejscach tworzą się obszary o przeciwnej biegunowości nazywane anomaliami magnetycznymi.
