0:00:00.000,0:00:00.920
Sissejuhatus Magnetismi

0:00:00.920,0:00:02.860
Me oleme õppinud veidi gravitatsiooni.

0:00:02.860,0:00:05.120
Me oleme õppinud veidi elektrostaatikat.

0:00:05.120,0:00:09.280
On käes aeg õppida uut universumi alusjõudu.

0:00:09.280,0:00:10.300
On käes aeg õppida uut universumi alusjõudu.

0:00:10.300,0:00:13.180
See on teile tuttavuse poolest ilmselt teisel kohal peale gravitatsioonijõudu.

0:00:13.180,0:00:13.890
See on teile tuttavuse poolest ilmselt teisel kohal peale gravitatsioonijõudu.

0:00:13.890,0:00:15.140
Selleks on magnetism.

0:00:15.140,0:00:17.310
Selleks on magnetism.

0:00:17.310,0:00:18.240
Kust see sõna magnetism tuleb?

0:00:18.240,0:00:21.810
Mitmed tsivilisatsioonid leidsid kive, mis tõmbasid enda suguseid objekte.

0:00:21.810,0:00:29.810
Mitmed tsivilisatsioonid leidsid kive, mis tõmbasid enda suguseid objekte.

0:00:29.810,0:00:33.260
Nad tõmbasid enda külge teisi magneteid.

0:00:33.260,0:00:37.720
Nad tõmbasid külge metalseid objekte nagu raud.

0:00:37.720,0:00:39.260
Rauda sisaldavaid objekte.

0:00:39.260,0:00:41.320
Ja neid kutsuti inglise keeles loadstone.

0:00:41.320,0:00:43.150
See on lääne termin.

0:00:43.150,0:00:45.800
Põhjus, miks neid kutsutakse magnetiteks, on

0:00:45.800,0:00:50.590
see, et neile anti nimi kivide järgi, mis leiti Kreeka lähedal

0:00:50.590,0:00:51.840
Magnesia provintsis.

0:00:51.840,0:00:56.800
Magnesia provintsis.

0:00:56.800,0:00:58.330
Minu meelest kutsuti seal elavaid inimesi Magneetideks.

0:00:58.330,0:01:00.160
Minu meelest kutsuti seal elavaid inimesi Magneetideks.

0:01:00.160,0:01:03.790
Igal juhul võite seda lähemalt uurida WIkipediast.

0:01:03.790,0:01:05.459
Igal juhul võite seda lähemalt uurida WIkipediast.

0:01:05.459,0:01:08.090
Kuid keskendme siis sellele, mis magnetism ikkagi on.

0:01:08.090,0:01:12.010
Ma usun, et enamusel meist on vähemalt mingisugunegi ettekujutus sellest,

0:01:12.010,0:01:15.490
mis magnet on; me oleme kõik ju lapsepõlves magnetitega mänginud ning

0:01:15.490,0:01:16.470
kokku puutunud kompassidega.

0:01:16.470,0:01:20.910
Ütlen teile kohe ka ära, et magnetismi tegelik mõiste on väga sügav ja keeruline.

0:01:20.910,0:01:22.250
Ütlen teile kohe ka ära, et magnetismi tegelik mõiste on väga sügav ja keeruline.

0:01:22.250,0:01:25.740
Me võime sellest matemaatiliselt aru saada,

0:01:25.740,0:01:28.940
seda manipuleerida ning

0:01:28.940,0:01:31.410
vaadata, kuidas see seondub elektriga.

0:01:31.410,0:01:33.890
Me näitame teile, et tegelikkuses elektrostaatiline jõud ja

0:01:33.890,0:01:37.480
magnetjõud on üks ja see sama, ainult

0:01:37.480,0:01:39.090
vaadatud teise nurga alt.

0:01:39.090,0:01:40.420
Ma saan aru, et see kõik kõlab üsna keeruline.

0:01:40.420,0:01:41.560
Ma saan aru, et see kõik kõlab üsna keeruline.

0:01:41.560,0:01:45.370
Meie klassikalises Newtoni maailmas vaatame me neid kui kahte erinevat jõudu.

0:01:45.370,0:01:46.040
Meie klassikalises Newtoni maailmas vaatame me neid kui kahte erinevat jõudu.

0:01:46.040,0:01:48.830
Kuigi me oleme harjunud

0:01:48.830,0:01:52.480
magnetite ja gravitatsioonijõugu, just nagu gravitatsioonijõu puhul,

0:01:52.480,0:01:54.620
on ka magnetism salapärane,

0:01:54.620,0:01:56.530
kui selle üle mõtiskleda.

0:01:56.530,0:01:59.290
Hakkame siis pihta ning üritame

0:01:59.290,0:02:02.550
mingilgi määral aru saada, kuidas magnetitega toimetada.

0:02:02.550,0:02:07.650
Me oleme kõik tuttavad magnetitega.

0:02:07.650,0:02:10.610
Ma ei tahtnud, et see kollane oleks.

0:02:10.610,0:02:12.060
Ma teen piirjooned kollaseks.

0:02:12.060,0:02:16.100
Ma ei tahtnud ka, et see selline välja näeks.

0:02:16.100,0:02:21.360
Oletame, et see on magnet.

0:02:21.360,0:02:24.120
Me teame, et magnetitel on kaks poolust.

0:02:24.120,0:02:28.330
Magnetil on põhja ja lõuna poolus.

0:02:28.330,0:02:30.450
Need nimetused määrati lihtsalt tava kohaselt.

0:02:30.450,0:02:33.630
Selle pärast, et kui inimesed avastasid esimest korda need kivid

0:02:33.630,0:02:37.300
või nad võtsid ühe taolise kivi ja magnetiseerisid nõela sellega,

0:02:37.300,0:02:40.190
siis panid nad nõela korgi sisse ning selle korgi

0:02:40.190,0:02:44.840
panid nad vette.

0:02:44.840,0:02:46.000
Peale seda nõel näitaks alati Maa põhja pooluse suunas.

0:02:46.000,0:02:48.250
Selle peal ütlesid nad, et nõela pool, mis osutab põhja

0:02:48.250,0:02:50.820
suunas, saab olema põhja poolus.

0:02:50.820,0:02:52.860
Nõela pool, mis osutas lõuna

0:02:52.860,0:02:57.300
poole-----selle all mõtlen ma

0:02:57.300,0:02:59.210
Maa geograafilist lõunat, seda kutsume me

0:02:59.210,0:03:00.230
lõuna pooluseks.

0:03:00.230,0:03:03.050
Veel üks viis seda sõnastada on järgmine.

0:03:03.050,0:03:05.790
Kui meil on magnet, siis see poole,

0:03:05.790,0:03:07.980
mis ennast ise geograafilise

0:03:07.980,0:03:11.330
põhja poole suunab, seda nimetame

0:03:11.330,0:03:12.280
me põhja pooluseks.

0:03:12.280,0:03:14.820
Ja teist poolt nimetame me lõuna pooluseks.

0:03:14.820,0:03:23.710
Ilmselgelt me kutsume Maa

0:03:23.710,0:03:26.930
ülemist otsa põhja pooluseks.

0:03:26.930,0:03:30.600
See on põhja poolus.

0:03:30.600,0:03:34.530
Seda kutsume me lõuna pooluseks.

0:03:34.530,0:03:38.840
On veel üks teine magneetilise põhja mõiste.

0:03:38.840,0:03:42.380
Siin kohal võib öelda, et see on koht, kuhu kompassi põhja osuti näitab.

0:03:42.380,0:03:47.270
Siin kohal võib öelda, et see on koht, kuhu kompassi põhja osuti näitab.

0:03:47.270,0:03:48.690
Siin kohal võib öelda, et see on koht, kuhu kompassi põhja osuti näitab.

0:03:48.690,0:03:51.730
Tegelikkuses magnetiline põhi liigub pidevalt ringi,

0:03:51.730,0:03:54.150
sest Maa sees on see liikuv vedelik.

0:03:54.150,0:03:55.215
Peale selle on seal veel mõned koostoimed.

0:03:55.215,0:03:56.690
See on vägagi keeruline koostoime.

0:03:56.690,0:04:01.130
Tegelikult asub magneetiline põhi põhja Kanadas.

0:04:01.130,0:04:04.240
Magneetiline põhi on umbes siin.

0:04:04.240,0:04:05.510
Ehk magneetiline põhi on umbes siin.

0:04:05.510,0:04:07.420
Ma küll ei tea kus magneetiline lõuna täpselt on.

0:04:07.420,0:04:09.340
Aga igal juhul nagu põhigi, on ka lõuna veidike nihkes.

0:04:09.340,0:04:10.360
See ei asu sama koha peal.

0:04:10.360,0:04:14.860
See on veidike geograafilise lõuna ja põhja pooluse

0:04:14.860,0:04:16.180
teljest eemal.

0:04:16.180,0:04:19.540
See on veel üks segadusse ajav aspekt.

0:04:19.540,0:04:23.720
Magnetiline põhi on punkt, mille

0:04:23.720,0:04:26.970
suunas magneti põhja poolus näitab.

0:04:26.970,0:04:31.730
Kuid mis tegelikult oleks lõuna poolus, kui me

0:04:31.730,0:04:32.980
vaataksime Maad kui magnetit?

0:04:35.240,0:04:38.800
Kui Maa oleks suur magnet, siis

0:04:38.800,0:04:40.820
vaataksime me seda kohta, kui magneti lõuna poolust.

0:04:40.820,0:04:43.780
Ja geograafiline lõuna on

0:04:43.780,0:04:44.640
magneti põhja poolus.

0:04:44.640,0:04:46.390
Ma tean, et see kõik on segadust tekitav.

0:04:46.390,0:04:47.390
Võite sellel teemal rohkem lugeda Wikipedias.

0:04:47.390,0:04:49.520
Üldjuhul kui inimesed viitavad magnetilisele põhjale

0:04:49.520,0:04:51.920
või põhja poolusele, siis nad räägivad

0:04:51.920,0:04:53.930
gografilisest alast.

0:04:53.930,0:04:56.940
Ning lõuna poolus on geograafiline lõuna ala.

0:04:56.940,0:05:00.170
Põhjust, miks ma eristan neid, on see, et

0:05:00.170,0:05:03.520
kui me tegeleme magnetitega nagu ka elektri või

0:05:03.520,0:05:06.590
elektrostaatikaga----näitan teile kohe kohe olulist

0:05:06.590,0:05:10.760
erinevust--- siis vastanduvad pooled tõmbuvad.

0:05:10.760,0:05:14.770
Kui see magneti pool tõmbub Maa põhja

0:05:14.770,0:05:19.730
pooluse suunas, siis Maa põhja poolus või Maa magnetiline põhi

0:05:19.730,0:05:22.690
peab tegelikult olema magneti lõuna poolus.

0:05:22.690,0:05:23.370
Ja vastu pidi.

0:05:23.370,0:05:26.110
Magneti lõuna poolus siin tõmbub

0:05:26.110,0:05:28.090
Maa magnetilise lõuna poole.

0:05:28.090,0:05:29.770
Mis on tegelikkuses magneti, mida me kutsume Maaks,

0:05:29.770,0:05:31.660
põhja poolus.

0:05:31.660,0:05:34.220
Igal juhul ma lõpetan selle Maa jutu, sest

0:05:34.220,0:05:35.070
see on segadust tekitav.

0:05:35.070,0:05:37.650
Joonistena kasutame me "kange", sest need

0:05:37.650,0:05:40.930
tunduvad arusaadavamad olevat.

0:05:40.930,0:05:44.220
Kustutan selle ära.

0:05:44.220,0:05:45.500
Nonii.

0:05:45.500,0:05:46.750
Kustutan ära ka Magnesia.

0:05:49.680,0:05:52.200
Huvitav, kas element magneesium avastati ka

0:05:52.200,0:05:53.370
Magnesias.

0:05:53.370,0:05:55.870
Ilmselt küll.

0:05:55.870,0:05:57.200
Kusjuures ma uurisin sellise asja kohta nagu

0:05:57.200,0:05:58.920
Magnesia Piim, mis on kõhulahtisti.

0:05:58.920,0:06:02.780
Seda ei avastatud Magnesias, aga

0:06:02.780,0:06:04.780
see sisaldab magneesiumi.

0:06:04.780,0:06:08.060
Ma arvan, et see on päris Magnesiast, juhul

0:06:08.060,0:06:09.410
kui magneesium avastati Magnesias.

0:06:09.410,0:06:11.530
Igal juhul aitab meile Magnesiast.

0:06:11.530,0:06:13.870
Tagasi magnetite juurde.

0:06:13.870,0:06:18.350
Joonistan veel ühe magneti.

0:06:18.350,0:06:20.700
Tegelikult ma kustutan kõik korraks ära.

0:06:23.990,0:06:24.935
Olgu.

0:06:24.935,0:06:26.730
Joonistan nüüd kaks magnetit.

0:06:26.730,0:06:32.840
Joonistan nüüd kaks magnetit.

0:06:32.840,0:06:36.700
Me teame oma lapsepõlve kogemustest, et

0:06:36.700,0:06:38.810
see on magneti põhja poolus ja see on lõuna poolus.

0:06:38.810,0:06:43.210
See põhja poolus tõmbub mõne

0:06:43.210,0:06:45.700
teise magneti lõuna pooluse juurde.

0:06:45.700,0:06:48.490
Kui ma pööraksin magneti tagurpidi, siis

0:06:48.490,0:06:52.480
see ots tõukuks põhjast.

0:06:52.480,0:06:54.330
Kaks põhja üksteise vastas olevat põhja poolust tõukuvad.

0:06:54.330,0:06:56.930
Niisiis meil on mõiste täpselt nagu elektrostaatikaski,

0:06:56.930,0:07:01.120
et magnet tekitab välja.

0:07:01.120,0:07:05.520
See tekitab vektorid selle ümber.

0:07:05.520,0:07:09.840
Kui sellesse välja panna midagi, mis on mõjutatav selle poole, siis

0:07:09.840,0:07:15.630
mingisugune resultantjõud mõjutab seda.

0:07:15.630,0:07:17.850
Niisiis tegelikult, enne kui me asume magnetväljade juurde,

0:07:17.850,0:07:24.030
tahan ma selgeks teha ühe suure vahe

0:07:24.030,0:07:25.360
magnetismi ja elektrostaatika vahel.

0:07:25.360,0:07:30.140
Magnetism on alati vastaspoolsuse mõistes.

0:07:30.140,0:07:30.910
Mida tähendab vastaspoolsus?

0:07:30.910,0:07:32.700
See tähendab seda, et meil on kaks poolust.

0:07:32.700,0:07:34.520
Põhja poolsus ja lõuna poolsus.

0:07:34.520,0:07:40.430
Elektrostaatikas on teil kaks laengut.

0:07:40.430,0:07:43.480
Teil on positiivne ja negatiivne laeng.

0:07:43.480,0:07:44.630
Niisiis teil on kaks laengut.

0:07:44.630,0:07:46.530
Sellele vaatamata, esineb neid ka üksikult.

0:07:46.530,0:07:48.230
Teil võib olla ainult üks prooton.

0:07:48.230,0:07:49.600
Seal ei pea olema elektroni kõrval.

0:07:49.600,0:07:50.490
Seal ei pea olema elektroni kõrval.

0:07:50.490,0:07:54.620
Meil võiks olla vaid üks ainuke prooton ja see tekitaks

0:07:54.620,0:07:56.140
positiivse elektrivälja.

0:07:56.140,0:07:57.950
Jõujooned on need, mis oleks positiivse

0:07:57.950,0:07:59.000
laengu tulemuseks.

0:07:59.000,0:08:00.260
Ja seda tõugataks eemale.

0:08:00.260,0:08:05.340
Kokkuvõttes sellisel juhul ei ole alati vaja negatiivset laengut.

0:08:05.340,0:08:07.250
Sarnaselt võiks teil olla ka vaid elektron.

0:08:07.250,0:08:08.690
Ilma et teil oleks prooton.

0:08:08.690,0:08:10.460
Teil võiks olla ükspoolsus.

0:08:10.460,0:08:12.740
Elektrostaatikas kutsutakse monopoolseks seda,

0:08:12.740,0:08:14.770
kui on vaid üks laeng.

0:08:14.770,0:08:17.420
Magnetismi puhul on teil aga alati kahepoolsus.

0:08:17.420,0:08:20.200
Kui ma võtaks ja lõikaks selle magneti pooleks,

0:08:20.200,0:08:28.510
siis ime väel

0:08:28.510,0:08:30.150
mõlemad need magneti jupid

0:08:30.150,0:08:31.560
muutuvad omaette magnetiteks.

0:08:31.560,0:08:34.260
See on lõuna, see on põhi.

0:08:34.260,0:08:36.679
See on lõuna, see on põhi.

0:08:36.679,0:08:41.200
Olen lugenud, et teoreetiliselt

0:08:41.200,0:08:44.110
võib olemas olla selline asi nagu

0:08:44.110,0:08:46.200
magnetiline ainupoolsus, kuigi

0:08:46.200,0:08:48.320
seda pole veel looduses nähtud.

0:08:48.320,0:08:51.130
Kõik loodusest leitud magnetid on siiamaani olnud kahepoolsed.

0:08:51.130,0:08:54.260
Idee poolest võiksimegi me

0:08:54.260,0:08:56.000
seda magnetit tükeldama jääda, kuni jääb alles vaid üks elektron.

0:08:56.000,0:08:59.230
Ja tuleb välja, et ka üks elektron

0:08:59.230,0:09:00.400
oleks sel juhul magnetiliselt kahepoolne.

0:09:00.400,0:09:04.400
Sellel on ikkagi põhja ja lõuna poolsus.

0:09:04.400,0:09:05.310
Sellel on ikkagi põhja ja lõuna poolsus.

0:09:05.310,0:09:08.830
Tuleb välja, et magnetväli

0:09:08.830,0:09:12.380
on tegelikkuses tekitatud selle sees olevate elektronide poolt.

0:09:12.380,0:09:14.710
Elektronide tiirlemise poolt.

0:09:14.710,0:09:16.970
Kui kujutate ette elektrone tiirlemas, siis

0:09:16.970,0:09:18.430
meile tekib pilt laenguga pallikesest tiirlemas.

0:09:18.430,0:09:20.910
Aga elektronidel on mass.

0:09:20.910,0:09:21.900
Aga elektronidel on mass.

0:09:21.900,0:09:23.590
Segadust tekitav on küsimus, kas

0:09:23.590,0:09:24.720
nad on energia või mass.

0:09:24.720,0:09:26.990
Ja kuidas siis energia pall tiirleb?

0:09:26.990,0:09:27.510
Ja nii edasi.

0:09:27.510,0:09:31.900
See arutelu muutub peaaegu et metafüüsikaks.

0:09:31.900,0:09:33.220
Selle pärast ma liiga palju sellest ei räägigi.

0:09:33.220,0:09:35.710
Ja ausalt öeldes, see ei tundukski teile loogiline.

0:09:35.710,0:09:38.080
Sest see on ala, kus

0:09:38.080,0:09:39.790
me tavaliselt ei tegutse.

0:09:39.790,0:09:43.340
Isegi suuremate magnetite puhul,

0:09:43.340,0:09:47.120
magnetväli on tekitatud elektronide tiirlemise tulemusena ja

0:09:47.120,0:09:51.040
ka tegelikult magnetväljade poolt, mis on tekitatud

0:09:51.040,0:09:53.620
elektronide liikumise poolt ümber prootonite.

0:09:53.620,0:09:56.350
Loodan, et see ei ole teie jaoks liiga palju.

0:09:56.350,0:09:58.370
Teil võib tekkida küsimus, miks mõnikord metallist eset

0:09:58.370,0:10:00.700
saab magnetiseerida ning mõnikord mitte.

0:10:00.700,0:10:02.940
Kui elektronid teevad suvalisi

0:10:02.940,0:10:06.220
asju selles metallist esemes, siis see ei ole magnetiseeritud.

0:10:06.220,0:10:10.590
Seda selle pärast, et magnetite pöörlemine või elektronide

0:10:10.590,0:10:11.920
poolt tekitatud magnetism nullivad üksteist ära, sest

0:10:11.920,0:10:12.790
see toimub suvaliselt.

0:10:12.790,0:10:16.100
Aga kui me ühtlustame elektronide tiirud ja

0:10:16.100,0:10:20.130
ühtlustame ka nende pöörded, siis

0:10:20.130,0:10:21.060
meil on magnetiliselt laetud ese.

0:10:21.060,0:10:23.620
Igal juhul minu aeg on otsa saamas ja ma siiralt loodan, et

0:10:23.620,0:10:26.140
antud video andis teile hulganisti uusi teadmisi

0:10:26.140,0:10:27.190
magnetitest ning sellest, kuidas nad töötavad.

0:10:27.190,0:10:31.170
Järgmises videos näitan ma teile nende efekti.

0:10:31.170,0:10:34.490
Esiteks ma seletan, kuidas me mõistame magnetvälja.

0:10:34.490,0:10:36.100
Teiseks räägin ma sellest, mis mõju avaldab

0:10:36.100,0:10:38.870
magnetväli elektronile.

0:10:38.870,0:10:41.140
Või liikuvale laengule.

0:10:41.140,0:10:43.010
Näeme järgmises videos.

0:10:43.010,0:10:43.400
Näeme järgmises videos.