WEBVTT

00:00:00.000 --> 00:00:00.920
Sissejuhatus Magnetismi

00:00:00.920 --> 00:00:02.860
Me oleme õppinud veidi gravitatsiooni.

00:00:02.860 --> 00:00:05.120
Me oleme õppinud veidi elektrostaatikat.

00:00:05.120 --> 00:00:09.280
On käes aeg õppida uut universumi alusjõudu.

00:00:09.280 --> 00:00:10.300
On käes aeg õppida uut universumi alusjõudu.

00:00:10.300 --> 00:00:13.180
See on teile tuttavuse poolest ilmselt teisel kohal peale gravitatsioonijõudu.

00:00:13.180 --> 00:00:13.890
See on teile tuttavuse poolest ilmselt teisel kohal peale gravitatsioonijõudu.

00:00:13.890 --> 00:00:15.140
Selleks on magnetism.

00:00:15.140 --> 00:00:17.310
Selleks on magnetism.

00:00:17.310 --> 00:00:18.240
Kust see sõna magnetism tuleb?

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

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

00:00:29.810 --> 00:00:33.260
Nad tõmbasid enda külge teisi magneteid.

00:00:33.260 --> 00:00:37.720
Nad tõmbasid külge metalseid objekte nagu raud.

00:00:37.720 --> 00:00:39.260
Rauda sisaldavaid objekte.

00:00:39.260 --> 00:00:41.320
Ja neid kutsuti inglise keeles loadstone.

00:00:41.320 --> 00:00:43.150
See on lääne termin.

00:00:43.150 --> 00:00:45.800
Põhjus, miks neid kutsutakse magnetiteks, on

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

00:00:50.590 --> 00:00:51.840
Magnesia provintsis.

00:00:51.840 --> 00:00:56.800
Magnesia provintsis.

00:00:56.800 --> 00:00:58.330
Minu meelest kutsuti seal elavaid inimesi Magneetideks.

00:00:58.330 --> 00:01:00.160
Minu meelest kutsuti seal elavaid inimesi Magneetideks.

00:01:00.160 --> 00:01:03.790
Igal juhul võite seda lähemalt uurida WIkipediast.

00:01:03.790 --> 00:01:05.459
Igal juhul võite seda lähemalt uurida WIkipediast.

00:01:05.459 --> 00:01:08.090
Kuid keskendme siis sellele, mis magnetism ikkagi on.

00:01:08.090 --> 00:01:12.010
Ma usun, et enamusel meist on vähemalt mingisugunegi ettekujutus sellest,

00:01:12.010 --> 00:01:15.490
mis magnet on; me oleme kõik ju lapsepõlves magnetitega mänginud ning

00:01:15.490 --> 00:01:16.470
kokku puutunud kompassidega.

00:01:16.470 --> 00:01:20.910
Ütlen teile kohe ka ära, et magnetismi tegelik mõiste on väga sügav ja keeruline.

00:01:20.910 --> 00:01:22.250
Ütlen teile kohe ka ära, et magnetismi tegelik mõiste on väga sügav ja keeruline.

00:01:22.250 --> 00:01:25.740
Me võime sellest matemaatiliselt aru saada,

00:01:25.740 --> 00:01:28.940
seda manipuleerida ning

00:01:28.940 --> 00:01:31.410
vaadata, kuidas see seondub elektriga.

00:01:31.410 --> 00:01:33.890
Me näitame teile, et tegelikkuses elektrostaatiline jõud ja

00:01:33.890 --> 00:01:37.480
magnetjõud on üks ja see sama, ainult

00:01:37.480 --> 00:01:39.090
vaadatud teise nurga alt.

00:01:39.090 --> 00:01:40.420
Ma saan aru, et see kõik kõlab üsna keeruline.

00:01:40.420 --> 00:01:41.560
Ma saan aru, et see kõik kõlab üsna keeruline.

00:01:41.560 --> 00:01:45.370
Meie klassikalises Newtoni maailmas vaatame me neid kui kahte erinevat jõudu.

00:01:45.370 --> 00:01:46.040
Meie klassikalises Newtoni maailmas vaatame me neid kui kahte erinevat jõudu.

00:01:46.040 --> 00:01:48.830
Kuigi me oleme harjunud

00:01:48.830 --> 00:01:52.480
magnetite ja gravitatsioonijõugu, just nagu gravitatsioonijõu puhul,

00:01:52.480 --> 00:01:54.620
on ka magnetism salapärane,

00:01:54.620 --> 00:01:56.530
kui selle üle mõtiskleda.

00:01:56.530 --> 00:01:59.290
Hakkame siis pihta ning üritame

00:01:59.290 --> 00:02:02.550
mingilgi määral aru saada, kuidas magnetitega toimetada.

00:02:02.550 --> 00:02:07.650
Me oleme kõik tuttavad magnetitega.

00:02:07.650 --> 00:02:10.610
Ma ei tahtnud, et see kollane oleks.

00:02:10.610 --> 00:02:12.060
Ma teen piirjooned kollaseks.

00:02:12.060 --> 00:02:16.100
Ma ei tahtnud ka, et see selline välja näeks.

00:02:16.100 --> 00:02:21.360
Oletame, et see on magnet.

00:02:21.360 --> 00:02:24.120
Me teame, et magnetitel on kaks poolust.

00:02:24.120 --> 00:02:28.330
Magnetil on põhja ja lõuna poolus.

00:02:28.330 --> 00:02:30.450
Need nimetused määrati lihtsalt tava kohaselt.

00:02:30.450 --> 00:02:33.630
Selle pärast, et kui inimesed avastasid esimest korda need kivid

00:02:33.630 --> 00:02:37.300
või nad võtsid ühe taolise kivi ja magnetiseerisid nõela sellega,

00:02:37.300 --> 00:02:40.190
siis panid nad nõela korgi sisse ning selle korgi

00:02:40.190 --> 00:02:44.840
panid nad vette.

00:02:44.840 --> 00:02:46.000
Peale seda nõel näitaks alati Maa põhja pooluse suunas.

00:02:46.000 --> 00:02:48.250
Selle peal ütlesid nad, et nõela pool, mis osutab põhja

00:02:48.250 --> 00:02:50.820
suunas, saab olema põhja poolus.

00:02:50.820 --> 00:02:52.860
Nõela pool, mis osutas lõuna

00:02:52.860 --> 00:02:57.300
poole-----selle all mõtlen ma

00:02:57.300 --> 00:02:59.210
Maa geograafilist lõunat, seda kutsume me

00:02:59.210 --> 00:03:00.230
lõuna pooluseks.

00:03:00.230 --> 00:03:03.050
Veel üks viis seda sõnastada on järgmine.

00:03:03.050 --> 00:03:05.790
Kui meil on magnet, siis see poole,

00:03:05.790 --> 00:03:07.980
mis ennast ise geograafilise

00:03:07.980 --> 00:03:11.330
põhja poole suunab, seda nimetame

00:03:11.330 --> 00:03:12.280
me põhja pooluseks.

00:03:12.280 --> 00:03:14.820
Ja teist poolt nimetame me lõuna pooluseks.

00:03:14.820 --> 00:03:23.710
Ilmselgelt me kutsume Maa

00:03:23.710 --> 00:03:26.930
ülemist otsa põhja pooluseks.

00:03:26.930 --> 00:03:30.600
See on põhja poolus.

00:03:30.600 --> 00:03:34.530
Seda kutsume me lõuna pooluseks.

00:03:34.530 --> 00:03:38.840
On veel üks teine magneetilise põhja mõiste.

00:03:38.840 --> 00:03:42.380
Siin kohal võib öelda, et see on koht, kuhu kompassi põhja osuti näitab.

00:03:42.380 --> 00:03:47.270
Siin kohal võib öelda, et see on koht, kuhu kompassi põhja osuti näitab.

00:03:47.270 --> 00:03:48.690
Siin kohal võib öelda, et see on koht, kuhu kompassi põhja osuti näitab.

00:03:48.690 --> 00:03:51.730
Tegelikkuses magnetiline põhi liigub pidevalt ringi,

00:03:51.730 --> 00:03:54.150
sest Maa sees on see liikuv vedelik.

00:03:54.150 --> 00:03:55.215
Peale selle on seal veel mõned koostoimed.

00:03:55.215 --> 00:03:56.690
See on vägagi keeruline koostoime.

00:03:56.690 --> 00:04:01.130
Tegelikult asub magneetiline põhi põhja Kanadas.

00:04:01.130 --> 00:04:04.240
Magneetiline põhi on umbes siin.

00:04:04.240 --> 00:04:05.510
Ehk magneetiline põhi on umbes siin.

00:04:05.510 --> 00:04:07.420
Ma küll ei tea kus magneetiline lõuna täpselt on.

00:04:07.420 --> 00:04:09.340
Aga igal juhul nagu põhigi, on ka lõuna veidike nihkes.

00:04:09.340 --> 00:04:10.360
See ei asu sama koha peal.

00:04:10.360 --> 00:04:14.860
See on veidike geograafilise lõuna ja põhja pooluse

00:04:14.860 --> 00:04:16.180
teljest eemal.

00:04:16.180 --> 00:04:19.540
See on veel üks segadusse ajav aspekt.

00:04:19.540 --> 00:04:23.720
Magnetiline põhi on punkt, mille

00:04:23.720 --> 00:04:26.970
suunas magneti põhja poolus näitab.

00:04:26.970 --> 00:04:31.730
Kuid mis tegelikult oleks lõuna poolus, kui me

00:04:31.730 --> 00:04:32.980
vaataksime Maad kui magnetit?

00:04:35.240 --> 00:04:38.800
Kui Maa oleks suur magnet, siis

00:04:38.800 --> 00:04:40.820
vaataksime me seda kohta, kui magneti lõuna poolust.

00:04:40.820 --> 00:04:43.780
Ja geograafiline lõuna on

00:04:43.780 --> 00:04:44.640
magneti põhja poolus.

00:04:44.640 --> 00:04:46.390
Ma tean, et see kõik on segadust tekitav.

00:04:46.390 --> 00:04:47.390
Võite sellel teemal rohkem lugeda Wikipedias.

00:04:47.390 --> 00:04:49.520
Üldjuhul kui inimesed viitavad magnetilisele põhjale

00:04:49.520 --> 00:04:51.920
või põhja poolusele, siis nad räägivad

00:04:51.920 --> 00:04:53.930
gografilisest alast.

00:04:53.930 --> 00:04:56.940
Ning lõuna poolus on geograafiline lõuna ala.

00:04:56.940 --> 00:05:00.170
Põhjust, miks ma eristan neid, on see, et

00:05:00.170 --> 00:05:03.520
kui me tegeleme magnetitega nagu ka elektri või

00:05:03.520 --> 00:05:06.590
elektrostaatikaga----näitan teile kohe kohe olulist

00:05:06.590 --> 00:05:10.760
erinevust--- siis vastanduvad pooled tõmbuvad.

00:05:10.760 --> 00:05:14.770
Kui see magneti pool tõmbub Maa põhja

00:05:14.770 --> 00:05:19.730
pooluse suunas, siis Maa põhja poolus või Maa magnetiline põhi

00:05:19.730 --> 00:05:22.690
peab tegelikult olema magneti lõuna poolus.

00:05:22.690 --> 00:05:23.370
Ja vastu pidi.

00:05:23.370 --> 00:05:26.110
Magneti lõuna poolus siin tõmbub

00:05:26.110 --> 00:05:28.090
Maa magnetilise lõuna poole.

00:05:28.090 --> 00:05:29.770
Mis on tegelikkuses magneti, mida me kutsume Maaks,

00:05:29.770 --> 00:05:31.660
põhja poolus.

00:05:31.660 --> 00:05:34.220
Igal juhul ma lõpetan selle Maa jutu, sest

00:05:34.220 --> 00:05:35.070
see on segadust tekitav.

00:05:35.070 --> 00:05:37.650
Joonistena kasutame me "kange", sest need

00:05:37.650 --> 00:05:40.930
tunduvad arusaadavamad olevat.

00:05:40.930 --> 00:05:44.220
Kustutan selle ära.

00:05:44.220 --> 00:05:45.500
Nonii.

00:05:45.500 --> 00:05:46.750
Kustutan ära ka Magnesia.

00:05:49.680 --> 00:05:52.200
Huvitav, kas element magneesium avastati ka

00:05:52.200 --> 00:05:53.370
Magnesias.

00:05:53.370 --> 00:05:55.870
Ilmselt küll.

00:05:55.870 --> 00:05:57.200
Kusjuures ma uurisin sellise asja kohta nagu

00:05:57.200 --> 00:05:58.920
Magnesia Piim, mis on kõhulahtisti.

00:05:58.920 --> 00:06:02.780
Seda ei avastatud Magnesias, aga

00:06:02.780 --> 00:06:04.780
see sisaldab magneesiumi.

00:06:04.780 --> 00:06:08.060
Ma arvan, et see on päris Magnesiast, juhul

00:06:08.060 --> 00:06:09.410
kui magneesium avastati Magnesias.

00:06:09.410 --> 00:06:11.530
Igal juhul aitab meile Magnesiast.

00:06:11.530 --> 00:06:13.870
Tagasi magnetite juurde.

00:06:13.870 --> 00:06:18.350
Joonistan veel ühe magneti.

00:06:18.350 --> 00:06:20.700
Tegelikult ma kustutan kõik korraks ära.

00:06:23.990 --> 00:06:24.935
Olgu.

00:06:24.935 --> 00:06:26.730
Joonistan nüüd kaks magnetit.

00:06:26.730 --> 00:06:32.840
Joonistan nüüd kaks magnetit.

00:06:32.840 --> 00:06:36.700
Me teame oma lapsepõlve kogemustest, et

00:06:36.700 --> 00:06:38.810
see on magneti põhja poolus ja see on lõuna poolus.

00:06:38.810 --> 00:06:43.210
See põhja poolus tõmbub mõne

00:06:43.210 --> 00:06:45.700
teise magneti lõuna pooluse juurde.

00:06:45.700 --> 00:06:48.490
Kui ma pööraksin magneti tagurpidi, siis

00:06:48.490 --> 00:06:52.480
see ots tõukuks põhjast.

00:06:52.480 --> 00:06:54.330
Kaks põhja üksteise vastas olevat põhja poolust tõukuvad.

00:06:54.330 --> 00:06:56.930
Niisiis meil on mõiste täpselt nagu elektrostaatikaski,

00:06:56.930 --> 00:07:01.120
et magnet tekitab välja.

00:07:01.120 --> 00:07:05.520
See tekitab vektorid selle ümber.

00:07:05.520 --> 00:07:09.840
Kui sellesse välja panna midagi, mis on mõjutatav selle poole, siis

00:07:09.840 --> 00:07:15.630
mingisugune resultantjõud mõjutab seda.

00:07:15.630 --> 00:07:17.850
Niisiis tegelikult, enne kui me asume magnetväljade juurde,

00:07:17.850 --> 00:07:24.030
tahan ma selgeks teha ühe suure vahe

00:07:24.030 --> 00:07:25.360
magnetismi ja elektrostaatika vahel.

00:07:25.360 --> 00:07:30.140
Magnetism on alati vastaspoolsuse mõistes.

00:07:30.140 --> 00:07:30.910
Mida tähendab vastaspoolsus?

00:07:30.910 --> 00:07:32.700
See tähendab seda, et meil on kaks poolust.

00:07:32.700 --> 00:07:34.520
Põhja poolsus ja lõuna poolsus.

00:07:34.520 --> 00:07:40.430
Elektrostaatikas on teil kaks laengut.

00:07:40.430 --> 00:07:43.480
Teil on positiivne ja negatiivne laeng.

00:07:43.480 --> 00:07:44.630
Niisiis teil on kaks laengut.

00:07:44.630 --> 00:07:46.530
Sellele vaatamata, esineb neid ka üksikult.

00:07:46.530 --> 00:07:48.230
Teil võib olla ainult üks prooton.

00:07:48.230 --> 00:07:49.600
Seal ei pea olema elektroni kõrval.

00:07:49.600 --> 00:07:50.490
Seal ei pea olema elektroni kõrval.

00:07:50.490 --> 00:07:54.620
Meil võiks olla vaid üks ainuke prooton ja see tekitaks

00:07:54.620 --> 00:07:56.140
positiivse elektrivälja.

00:07:56.140 --> 00:07:57.950
Jõujooned on need, mis oleks positiivse

00:07:57.950 --> 00:07:59.000
laengu tulemuseks.

00:07:59.000 --> 00:08:00.260
Ja seda tõugataks eemale.

00:08:00.260 --> 00:08:05.340
Kokkuvõttes sellisel juhul ei ole alati vaja negatiivset laengut.

00:08:05.340 --> 00:08:07.250
Sarnaselt võiks teil olla ka vaid elektron.

00:08:07.250 --> 00:08:08.690
Ilma et teil oleks prooton.

00:08:08.690 --> 00:08:10.460
Teil võiks olla ükspoolsus.

00:08:10.460 --> 00:08:12.740
Elektrostaatikas kutsutakse monopoolseks seda,

00:08:12.740 --> 00:08:14.770
kui on vaid üks laeng.

00:08:14.770 --> 00:08:17.420
Magnetismi puhul on teil aga alati kahepoolsus.

00:08:17.420 --> 00:08:20.200
Kui ma võtaks ja lõikaks selle magneti pooleks,

00:08:20.200 --> 00:08:28.510
siis ime väel

00:08:28.510 --> 00:08:30.150
mõlemad need magneti jupid

00:08:30.150 --> 00:08:31.560
muutuvad omaette magnetiteks.

00:08:31.560 --> 00:08:34.260
See on lõuna, see on põhi.

00:08:34.260 --> 00:08:36.679
See on lõuna, see on põhi.

00:08:36.679 --> 00:08:41.200
Olen lugenud, et teoreetiliselt

00:08:41.200 --> 00:08:44.110
võib olemas olla selline asi nagu

00:08:44.110 --> 00:08:46.200
magnetiline ainupoolsus, kuigi

00:08:46.200 --> 00:08:48.320
seda pole veel looduses nähtud.

00:08:48.320 --> 00:08:51.130
Kõik loodusest leitud magnetid on siiamaani olnud kahepoolsed.

00:08:51.130 --> 00:08:54.260
Idee poolest võiksimegi me

00:08:54.260 --> 00:08:56.000
seda magnetit tükeldama jääda, kuni jääb alles vaid üks elektron.

00:08:56.000 --> 00:08:59.230
Ja tuleb välja, et ka üks elektron

00:08:59.230 --> 00:09:00.400
oleks sel juhul magnetiliselt kahepoolne.

00:09:00.400 --> 00:09:04.400
Sellel on ikkagi põhja ja lõuna poolsus.

00:09:04.400 --> 00:09:05.310
Sellel on ikkagi põhja ja lõuna poolsus.

00:09:05.310 --> 00:09:08.830
Tuleb välja, et magnetväli

00:09:08.830 --> 00:09:12.380
on tegelikkuses tekitatud selle sees olevate elektronide poolt.

00:09:12.380 --> 00:09:14.710
Elektronide tiirlemise poolt.

00:09:14.710 --> 00:09:16.970
Kui kujutate ette elektrone tiirlemas, siis

00:09:16.970 --> 00:09:18.430
meile tekib pilt laenguga pallikesest tiirlemas.

00:09:18.430 --> 00:09:20.910
Aga elektronidel on mass.

00:09:20.910 --> 00:09:21.900
Aga elektronidel on mass.

00:09:21.900 --> 00:09:23.590
Segadust tekitav on küsimus, kas

00:09:23.590 --> 00:09:24.720
nad on energia või mass.

00:09:24.720 --> 00:09:26.990
Ja kuidas siis energia pall tiirleb?

00:09:26.990 --> 00:09:27.510
Ja nii edasi.

00:09:27.510 --> 00:09:31.900
See arutelu muutub peaaegu et metafüüsikaks.

00:09:31.900 --> 00:09:33.220
Selle pärast ma liiga palju sellest ei räägigi.

00:09:33.220 --> 00:09:35.710
Ja ausalt öeldes, see ei tundukski teile loogiline.

00:09:35.710 --> 00:09:38.080
Sest see on ala, kus

00:09:38.080 --> 00:09:39.790
me tavaliselt ei tegutse.

00:09:39.790 --> 00:09:43.340
Isegi suuremate magnetite puhul,

00:09:43.340 --> 00:09:47.120
magnetväli on tekitatud elektronide tiirlemise tulemusena ja

00:09:47.120 --> 00:09:51.040
ka tegelikult magnetväljade poolt, mis on tekitatud

00:09:51.040 --> 00:09:53.620
elektronide liikumise poolt ümber prootonite.

00:09:53.620 --> 00:09:56.350
Loodan, et see ei ole teie jaoks liiga palju.

00:09:56.350 --> 00:09:58.370
Teil võib tekkida küsimus, miks mõnikord metallist eset

00:09:58.370 --> 00:10:00.700
saab magnetiseerida ning mõnikord mitte.

00:10:00.700 --> 00:10:02.940
Kui elektronid teevad suvalisi

00:10:02.940 --> 00:10:06.220
asju selles metallist esemes, siis see ei ole magnetiseeritud.

00:10:06.220 --> 00:10:10.590
Seda selle pärast, et magnetite pöörlemine või elektronide

00:10:10.590 --> 00:10:11.920
poolt tekitatud magnetism nullivad üksteist ära, sest

00:10:11.920 --> 00:10:12.790
see toimub suvaliselt.

00:10:12.790 --> 00:10:16.100
Aga kui me ühtlustame elektronide tiirud ja

00:10:16.100 --> 00:10:20.130
ühtlustame ka nende pöörded, siis

00:10:20.130 --> 00:10:21.060
meil on magnetiliselt laetud ese.

00:10:21.060 --> 00:10:23.620
Igal juhul minu aeg on otsa saamas ja ma siiralt loodan, et

00:10:23.620 --> 00:10:26.140
antud video andis teile hulganisti uusi teadmisi

00:10:26.140 --> 00:10:27.190
magnetitest ning sellest, kuidas nad töötavad.

00:10:27.190 --> 00:10:31.170
Järgmises videos näitan ma teile nende efekti.

00:10:31.170 --> 00:10:34.490
Esiteks ma seletan, kuidas me mõistame magnetvälja.

00:10:34.490 --> 00:10:36.100
Teiseks räägin ma sellest, mis mõju avaldab

00:10:36.100 --> 00:10:38.870
magnetväli elektronile.

00:10:38.870 --> 00:10:41.140
Või liikuvale laengule.

00:10:41.140 --> 00:10:43.010
Näeme järgmises videos.

00:10:43.010 --> 00:10:43.400
Näeme järgmises videos.