Как называется магнитные полюсы магнита

В этой главе мы выясним, почему одни тела притягивают другие.

1. Постоянные магниты

1.1. Сколько полюсов у магнита?

Вспомни к уроку:
• Электрический заряд
• Электрическое поле

Магнит — физическое тело, способное притягивать к себе железо и некоторые другие вещества.
Приблизим магнит к рассыпанным на столе маленьким железным гвоздям. На некотором расстоянии гвозди притянутся к магниту. Если через некоторое время снять гвозди с магнита, то можно обнаружить, что они сами стали обладать магнитными свойствами. Проводя опыт, можно заметить, что гвозди начинают притягиваться к магниту уже тогда, когда он еще до них не дотронулся. Посредством чего же происходит взаимодействие магнита и гвоздей? Оказывается, магнит создает вокруг себя магнитное поле, так же как электрические заряды — электрическое поле. Магнитное поле существует вокруг любого магнита.
Можно заметить, что больше всего гвоздей притянулось к концам магнита (рис. 205). Те места магнита, где больше всего проявляется его действие на железные предметы, называются полюсами магнита.

Рис. 205

Возьми теперь два магнита и определи, как они взаимодействуют между собой. Положи один магнит на стол, а второй приближай к нему. Проведя ряд опытов, можно обнаружить, что в одном случае полюса магнитов притягиваются, а в другом — отталкиваются (рис. 206). Следовательно, у магнита существуют два полюса, которые называют северным и южным. Северный полюс магнита окрашивают в синий цвет и обозначают буквой N. Южный полюс магнита окрашивают в красный цвет и обозначают буквой S.

Рис. 206

В результате многочисленных опытов было установлено, что одноименные полюса магнита отталкиваются, а разноименные — притягиваются.

Наблюдай и объясняй. Посмотри на рисунок 207 и определи полюса магнитов. Объясни свой ответ.

Рис. 207

1.2. Что такое компас?

Самый известный прибор, в котором используется магнит, — это компас (рис. 208). Компас — прибор, который служит для определения сторон горизонта. Стрелка компаса обладает магнитными свойствами. Синий конец стрелки компаса всегда указывает на север, а красный — на юг.

Рис. 208

Земля — это тоже большой магнит. Как у любого магнита, у нее есть полюсы и магнитное поле. На южном магнитном полюсе Земли расположен Северный географический полюс. Южный конец магнитной стрелки компаса притягивается северным магнитным полюсом Земли, который соответствует Южному географическому полюсу (рис. 209). Разноименные полюса магнитов притягиваются, поэтому северный конец стрелки компаса притягивается южным магнитным полюсом Земли.

Рис. 209

С помощью компаса можно не только определять стороны горизонта и ориентироваться по карте, но и определять время (рис. 210). Для этого необходимо взять азимут на Солнце. Напомним, что азимут — это угол между направлением на север и направлением на объект. Полученный азимут необходимо разделить на 15 и к этому времени добавить 1 ч (декретное время). Кроме этого, в летний период необходимо прибавить еще 1 ч (летнее время).

Рис. 210

Свойство магнитов притягивать железо широко используется в быту. Магнитные защелки надежно закрывают дверцы шкафов, тумбочек, сервантов.
Иногда для работы с различным инструментом необходимо, чтобы тело стало обладать магнитными свойствами. Например, при работе с отверткой бывает нужно, чтобы шуруп к ней примагничивался и не падал (рис. 211). Для этого достаточно на некоторое время приложить отвертку к магниту, после чего отвертка сама станет магнитом. Если необходимо размагнитить отвертку, то нужно ее нагреть, и она перестанет обладать магнитными свойствами.

Рис. 211

Сделай сам. С помощью компаса определи время. Сравни показания, которые у тебя получились, с временем на часах.

Магнитное поле существует вокруг любого магнита. У любого магнита два полюса. Одноименные полюса отталкиваются, разноименные — притягиваются.

2.1. Что называется электромагнитом?

Мы уже знаем, что движущиеся электрические заряды оказывают воздействие на другие тела.
Попробуй самостоятельно провести такой опыт. Подключи провод в изолирующей оболочке к батарейке и поднеси к компасу. Стрелка компаса отклонится (рис. 212). Значит, проводник с током оказывает действие на стрелку компаса, и она отклоняется от своего первоначального положения. Такое действие тока называется магнитным действием. Так как действие электрического поля тесно связано с магнитным действием движущихся электрических зарядов, то говорят о наличии электромагнитного поля.

Рис. 212

Магнитное действие тока можно усилить, скрутив провод в виде спирали, т. е. сделать простейшую катушку с током. Если поднести такой проводник с током к компасу, то можно заметить, что стрелка будет отклоняться на больший угол. Катушка с током называется соленоидом.
Магнитное поле можно еще усилить, если в катушку с током вставить железный сердечник. Проведем еще один опыт. Намотай вокруг железного гвоздя несколько витков проволоки в изолированной оболочке. Концы проволоки подключи к батарейке. У тебя получился простейший электромагнит (рис. 213). Такой электромагнит будет не только действовать на стрелку компаса, но и притягивать металлические предметы.

Рис. 213

Электромагнитом называют техническое устройство, состоящее из катушки с током и сердечника, который намагничивается протекающим по обмотке катушки электрическим током.

Магнитное поле можно «увидеть», если электромагнит накрыть стеклом, а на стекло насыпать железных опилок (рис. 214). Получится картина магнитных силовых линий. С помощью силовых линий принято графически изображать магнитное поле.

Рис. 214

Наблюдай и объясняй. Посмотри на рисунок 215 и скажи, появится ли магнитное поле в данном случае. Объясни свой ответ.

Рис. 215

2.2. Где применяются электромагниты?

Сегодня электромагниты используются во многих технических устройствах и на производстве. Современные электромагниты (рис. 216) способны поднять грузы массой несколько десятков тонн. Их устанавливают на подъемных кранах. При включении тока электромагнит притягивает груз. После перемещения груза ток отключают, и груз свободно отсоединяется.

Рис. 216

Электромагниты применяются и в устройствах запирания дверей (рис. 217). Например, двери с кодовыми замками закрываются с помощью электромагнитов.

Рис. 217

Магниты используются в кинескопах телевизоров для получения изображения. Магнитное поле действует на движущиеся в вакууме электроны, которые испускаются электронной пушкой, и отклоняет их от первоначального направления (рис. 218). Изменяя характеристики магнитного поля, поток электронов попадает в разные точки экрана, заставляя его светиться. Если поднести магнит к экрану телевизора, то можно увидеть, что изображение исказится. Это вызвано действием магнитного поля на поток электронов.

Рис. 218

Широко применяются электромагнитные реле. Они необходимы в тех случаях, когда сила тока в устройствах, подключаемых к электрической цепи, велика. В электромагнитном реле установлен электромагнит, для включения которого требуется небольшая сила тока. Электромагнит притягивает пластинку, которая замыкает электрическую цепь, по которой уже может течь ток большой силы. Электромагнитные реле используют для обеспечения работы мощных электрических двигателей, применяемых в лифтах, подъемниках и т. д.

Выполни задание. Посмотри на рисунок 219 и скажи, как можно достать гвоздь со дна бутылки, не притрагиваясь к ней руками.

Рис. 219

Электромагнитом называется техническое устройство, состоящее из катушки с током и сердечника, который намагничивается электрическим током, протекающим по обмотке катушки.

Самое главное в главах VI и VII

Многие тела, состоящие из разных веществ, при натирании друг о друга наэлектризовываются, т. е. приобретают электрический заряд. В природе существуют два вида электрических зарядов — положительный и отрицательный. Заряды одного вида называются одноименными, заряды разного вида — разноименными. Разноименные заряды притягиваются, одноименные — отталкиваются. Заряды взаимодействуют посредством электрического поля, которое существует вокруг любого электрически заряженного тела. Под действием электрического поля заряженные частицы способны упорядоченно передвигаться по проводнику. В таком случае возникает электрический ток. В металлическом проводнике электрически заряженными частицами являются свободные электроны. Для того чтобы пошел электрический ток, необходима электрическая цепь, состоящая из источника тока, проводника, ключа и потребителя тока. Электрический ток, поступающий в квартиры и на различные предприятия, вырабатывается на электростанциях. Электрический ток, проходя через тело человека, вызывает болезненные ощущения. Поражение электрическим током может привести к смертельному исходу. Основными характеристиками электрического тока являются сила тока, мощность, напряжение и сопротивление.
Вокруг проводника с током существует не только электрическое, но и магнитное поле, поэтому часто говорят о наличии общего электромагнитного поля. При наличии электрического поля вокруг проводника с током обязательно существует и магнитное поле. Но магнитное поле может существовать отдельно без электрического, например в постоянных магнитах. Магнитное поле имеет и Земля, поэтому постоянные магниты пытаются развернуться так, чтобы разноименные полюса Земли и самого магнита притягивались. На этом принципе работает прибор для ориентирования — компас.

I. Выбери верное продолжение фразы.
1. В металлическом проводнике электрически заряженными частицами являются:
• электроны;
• атомы;
• молекулы.
2. Вокруг любого проводника с током существует:
• вакуум;
• электромагнитное поле;
• атмосфера.
3. Одноименные полюса магнита:
• притягиваются;
• отталкиваются;
• никак не взаимодействуют.

II. Выбери верный рисунок.
1. Из представленных элементов электрической цепи на рисунке 220 выбери, что является потребителем электрического тока.

Рис. 220

2. Какой прибор из представленных на рисунке 221 является электронагревательным?

— участок поверхности намагниченного образца (магнита), на к-ром норм. составляющая намагниченности М n отлична от нуля. Если магнитный поток в образце и окружающем пространстве изобразить графически при помощи линий индукции (силовых линий) магн. поля, то М. п. будет соответствовать месту пересечения поверхности образца этими линиями (рис.). Обычно участок поверхности, из к-рого выходят силовые линии, наз. северным (N )или положительным М. п., а участок, в к-рый эти линии входят, южным (S )или отрицательным. Одноимённые М. п. отталкиваются, разноимённые притягиваются (см. Кулона закон). Если следовать аналогии с взаимодействием электрич. зарядов, то М. п. можно приписать отличную от нуля поверхностную плотность магнитных зарядов . Отсутствие в природе свободных магн. зарядов (см. Магнитный монополь )приводит к тому, что линии магн. индукции не могут прерываться в образце и у намагниченного образца (тела) наряду с М. п. одной полярности всегда должен существовать эквивалентный М. п. другой полярности.

Магнитное поле и полюсы (N и S) намагниченного стального стержня. Линиями со стрелками обозначены линии магнитной индукции (линии замыкаются в окружающем стержень пространстве).

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Смотреть что такое «МАГНИТНЫЙ ПОЛЮС» в других словарях:

МАГНИТНЫЙ ПОЛЮС — часть поверхности намагниченного тела, на которой имеется нормальная составляющая вектора намагниченности (этот участок поверхности пересекает силовые линии магнитного поля). Магнитный полюс называется северным N (положительным), если из него… … Большой Энциклопедический словарь

МАГНИТНЫЙ ПОЛЮС — МАГНИТНЫЙ ПОЛЮС, одна из двух воображаемых точек на поверхности, например, Земли, где магнитное поле направлено вертикально вниз на северном полюсе и вверх на южном. Магнитные полюса смещены относительно географических, причем смещены по разному … Научно-технический энциклопедический словарь

магнитный полюс — полюс Участок поверхности объекта контроля или намагничивающего устройства, в который входят или из которого выходят магнитные силовые линии. Примечание Участок, из которого выходят магнитные силовые линии, называют северным полюсом, а в который… … Справочник технического переводчика

Магнитный полюс — Сюда перенаправляется запрос «Геомагнитный полюс». На эту тему нужна отдельная статья … Википедия

магнитный полюс — часть поверхности намагниченного тела, на которой имеется нормальная составляющая вектора намагниченности (этот участок поверхности пересекает силовые линии магнитного поля). Магнитный полюс называют северным N (положительным), если из него… … Энциклопедический словарь

Магнитный полюс — Magnetic pole Магнитный полюс. Область на намагниченной детали, в которую входит или из которой выходит магнитное поле. Это точка максимального магнитного притяжения в детали. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П.… … Словарь металлургических терминов

магнитный полюс — magnetinis polius statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. magnetic pole vok. magnetischer Pol, m; Magnetpol, m rus. магнитный полюс, m pranc. pole magnetique, m … Automatikos terminu zodynas

магнитный полюс — magnetinis polius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetic pole vok. magnetischer Pol, m; Magnetpol, m rus. магнитный полюс, m pranc. pole magnetique, m … Fizikos terminu zodynas

Магнитный полюс — участок поверхности намагниченного образца (магнита), на котором нормальная составляющая намагниченности (См. Намагниченность) Jn отлична от нуля. Если Магнитный поток в образце и окружающем пространстве изобразить графически с помощью… … Большая советская энциклопедия

МАГНИТНЫЙ ПОЛЮС — область магнита с макс. намагниченностью. Каждый магнит имеет два М. п. северный (обозначается N), или положит., и южный (S), или отрицат. Одноименные М. п. отталкиваются, разноименные притягиваются. Назв. северный и южный обусловлены тем, что… … Естествознание. Энциклопедический словарь

МАГНИТНЫЕ ПОЛЮСЫ — (Magnetic poles) 1. Точки земной поверхности, где сходятся все изогоны, а наклонение равно 90° (т. е. стрелка стоит вертикально). 2. Магнитные полюсы в магните точки, из которых как бы выходят силовые линии. Эти точки лежат на некотором… … Морской словарь

МАГНИТНЫЕ ПОЛЮСЫ — 1) концы магнита, притягивающее с особенной силой; 2) на земном шаре две точки, в которых сходятся линии, проведенные через место с одинаковым действием земного магнетизма. Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке … Словарь иностранных слов русского языка

МАГНИТНЫЕ ПОЛЮСЫ — области на поверхности магнита (намагниченного тела), где (см.) магнитного поля наибольшая. Обычно участок поверхности, из которого выходят магнитные силовые (см.) магнитного поля, называется северным (N) или положительным М. п., а участок, в… … Большая политехническая энциклопедия

Магнитные полюсы — По теме Магнитный полюс должна быть отдельная статья, а не страница разрешения неоднозначностей. После создания основной статьи страницу разрешения неоднозначностей переименуйте в Магнитный полюс (значения). Магнитный полюс: Северный магнитный… … Википедия

Магнитные полюсы Земли — точки на Земле, в которых магнитное наклонение равно 90°, т. е. магнитная стрелка стремится занять вертикальное положение. Магнитные полосы не совпадают с географическими и медленно перемещаются относительно поверхности Земли. EdwART. Толковый… … Морской словарь

Магнитные полюсы Земли — ПОЛЮС, а, мн. ы, ов и а, ов, м. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

МАГНИТНЫЕ ПОЛЮСЫ ЗЕМЛИ — точки на поверхности земного шара, в которых (см.) равно 90°, т. е. магнитная (см.) стремится занять вертикальное положение. М. п. З. не совпадают с географическими и медленно перемещаются относительно них … Большая политехническая энциклопедия

магнитные полюсы земли — точки на поверхности Земли, в которых вектор индукции магнитного поля Земли направлен вертикально: вниз на Северном полюсе и вверх на Южном (аналогичное явление наблюдается в районе некоторых очень сильных магнитных аномалий, напр. Курской,… … Географическая энциклопедия

МАГНИТНЫЕ ПОЛЮСЫ ЗЕМЛИ — точки на земной поверхности, где магнитные наклонения равны ±90°. Ближайший к северному географическому полюсу называется северным магнитным полюсом Земли, ближайший к южному – южным магнитным полюсом Земли. Современное положение магнитного… … Палеомагнитология, петромагнитология и геология. Словарь-справочник.

Магнитные полюсы Земли — По теме Магнитный полюс должна быть отдельная статья, а не страница разрешения неоднозначностей. После создания основной статьи страницу разрешения неоднозначностей переименуйте в Магнитный полюс (значения). Магнитный полюс: Северный магнитный… … Википедия

Постоянные магниты. Магнитное поле постоянных магнитов. Магнитное поле Земли

Этот видеоурок доступен по абонементу

У вас уже есть абонемент? Войти

Рис. 1. Постоянные магниты. (Источник)

Только эти три вещества и их сплавы могут быть постоянными магнитами, только они могут намагничиваться и сохранять такое состояние долгое время.

Постоянные магниты использовались очень давно, и в первую очередь это приборы ориентирования в пространстве – первый компас был изобретен в Китае для того, чтобы ориентироваться в пустыне. На сегодняшний день о магнитных стрелках, о постоянных магнитах уже никто не спорит, их используют повсеместно в телефонах и в радиопередатчиках и просто в различных электротехнических изделиях. Они могут быть разными: есть полосовые магниты (рис. 2)

Рис. 2. Полосовой магнит (Источник)

А есть магниты, которые называются дугообразными или подковообразными (рис. 3)

Рис. 3. Дугообразный магнит (Источник)

Магнитное поле постоянных магнитов

Исследование постоянных магнитов связано исключительно с их взаимодействием. Магнитное поле может создаваться электрическим током и постоянным магнитом, поэтому первое, что было проведено, – это исследования с магнитными стрелками. Если поднести магнит к стрелке, то мы увидим взаимодействие – одноименные полюса будут отталкиваться, а разноименные будут притягиваться. Такое взаимодействие наблюдается со всеми магнитами.

Расположим вдоль полосового магнита маленькие магнитные стрелки (Рис. 4), южный полюс будет взаимодействовать с северным, а северный будет притягивать южный. Магнитные стрелки будут располагаться вдоль линии магнитного поля. Принято считать, что магнитные линии направлены вне постоянного магнита от северного полюса к южному, а внутри магнита от южного полюса к северному. Таким образом, магнитные линии замкнуты точно так же, как и у электрического тока, это концентрические окружности, они замыкаются внутри самого магнита. Получается, что вне магнита магнитное поле направлено от севера к югу, а внутри магнита от юга к северу.

Рис. 4. Лини магнитного поля полосового магнита (Источник)

Для того чтобы пронаблюдать форму магнитного поля полосового магнита, форму магнитного поля дугообразного магнита, воспользуемся следующими приборами или деталями. Возьмем прозрачную пластину, железные опилки и проведем эксперимент. Посыплем железными опилками пластину, находящуюся на полосовом магните (рис. 5):

Рис. 5. Форма магнитного поля полосового магнита (Источник)

Мы видим, что линии магнитного поля выходят из северного полюса и входят в южный полюс, по густоте линий можно судить о полюсах магнита, где линии гуще – там находятся полюса магнита (рис. 6).

Рис. 6. Форма магнитного поля дугообразного магнита (Источник)

Аналогичный опыт проведем с дугообразным магнитом. Мы видим, что магнитные линии начинаются на северном и заканчиваются на южном полюсе по всему магниту.

Магнитное поле Земли

Нам уже известно, что магнитное поле образуется только вокруг магнитов и электрических токов. Как же нам определить магнитное поле Земли? Любая стрелка, любой компас в магнитном поле Земли строго ориентированы. Раз магнитная стрелка строго ориентируется в пространстве, следовательно, на нее действует магнитное поле, и это магнитное поле Земли. Можно сделать вывод о том, что наша Земля – это большой магнит (Рис. 7) и, соответственно, этот магнит создает в пространстве достаточно мощное магнитное поле. Когда мы смотрим на стрелку магнитного компаса, мы знаем, что красная стрелочка показывает на юг, а синяя на север. Как же располагаются магнитные полюсы Земли? В этом случае необходимо помнить о том, что на северном географическом полюсе Земли располагается южный магнитный полюс и на южном географическом полюсе располагается северный магнитный полюс Земли. Если рассмотреть Землю как тело, находящееся в пространстве, то можно говорить о том, что, когда мы идем по компасу на север, мы придем на южный магнитный полюс, а когда идем на юг – мы попадем на северный магнитный полюс. На экваторе стрелочка компаса будет располагаться практически горизонтально относительно поверхности Земли, и чем ближе мы будем находиться к полюсам, тем вертикальнее будет расположение стрелки. Магнитное поле Земли могло изменяться, были времена, когда полюсы менялись относительно друг друга, то есть южный был там, где северный, и наоборот. По предположению ученых, это было предвестником больших катастроф на Земле. Последние несколько десятков тысячелетий этого не наблюдалось.

Рис. 7. Магнитное поле Земли (Источник)

Магнитные и географические полюса не совпадают. Внутри самой Земли тоже существует магнитное поле, и, как в постоянном магните, оно направлено от южного магнитного полюса к северному.

Откуда же берется магнитное поле в постоянных магнитах? Ответ на этот вопрос дал французский ученый Андре-Мари Ампер. Он высказал идею о том, что магнитное поле постоянных магнитов объясняется элементарными, простейшими токами, протекающими внутри постоянных магнитов. Эти простейшие элементарные токи определенным образом усиливают друг друга и создают магнитное поле. Отрицательно заряженная частица – электрон – движется вокруг ядра атома, это движение можно считать направленным, и, соответственно, вокруг такого движущегося заряда создается магнитное поле. Внутри любого тела количество атомов и электронов просто огромно, соответственно, все эти элементарные токи принимают упорядоченное направление, и мы получаем достаточно значительное магнитное поле. То же самое мы можем сказать о Земле, то есть магнитное поле Земли очень напоминает магнитное поле постоянного магнита. А постоянный магнит – это достаточно яркая характеристика любого проявления магнитного поля.

Заключение

Кроме существования магнитных бурь, существуют еще магнитные аномалии. Они связаны с солнечным магнитным полем. Когда на Солнце происходят достаточно мощные взрывы или выбросы, они происходят не без помощи проявления магнитного поля Солнца. Это эхо достигает Земли и сказывается на ее магнитном поле, в результате мы с вами наблюдаем магнитные бури. Магнитные аномалии связаны с залежами железных руд в Земле, огромные залежи в течение долгого времени намагничиваются магнитным полем Земли, и все тела, находящиеся вокруг, будут испытывать действие магнитного поля со стороны этой аномалии, стрелки компасов будут показывать неправильное направление.

На следующем уроке мы с вами рассмотрим другие явления, связанные с магнитными действиями.

Список литературы

  • Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. – М.: Мнемозина.
  • Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  • Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.
  • Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

    Домашнее задание

    1. Какой из концов стрелки компаса притягивается к северному полюсу Земли?
    2. В каком месте Земли нельзя верить магнитной стрелке?
    3. О чем говорит густота линий на магните?

    Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

    До сих пор мы изучали магнитные поля, создаваемые проводниками. Их магнитные поля существуют, пока в проводниках есть ток. Рассмотрим теперь магнитные поля так называемых постоянных магнитов.

    Проделаем опыт с дугообразным постоянным магнитом, изображённым слева. Положим его в коробочку с железными опилками, слегка встряхнём и достанем магнит. Мы увидим, что опилки прилипли не ко всей поверхности магнита, а лишь к некоторым его местам, где магнитное действие проявляется наиболее сильно. Они называются полюсами магнита.

    Полюсы магнитов бывают двух видов: северные (N) и южные (S). Чтобы выяснить происхождение этих названий, проделаем опыт. Подвесим полосовой магнит на нити, чтобы он мог свободно поворачиваться. Когда качания магнита прекратятся, он обязательно расположится так, что один из его полюсов укажет в сторону северной части горизонта, а другой – в сторону южной.

    Любые магниты обязательно взаимодействуют: их одноимённые полюсы отталкиваются, а разноимённые полюсы – притягиваются. Взгляните на рисунок. Две магнитные стрелки на остриях обязательно поворачиваются разноимёнными концами друг к другу.

    Можно изготовить постоянный магнит, у которого будет несколько южных и несколько северных полюсов. Например, так можно намагнитить длинную стальную проволоку или пластину. Однако нельзя изготовить магнит только с одним полюсом.

  • Магнитные поля, создаваемые проводниками .
  • Цель этого параграфа – изучить .
  • На верхнем рисунке изображён магнит, называемый .
  • В ходе опыта с дугообразным магнитом мы .
  • В результате опыта обнаружится, что .
  • Места на поверхности магнита, где его притяжение наиболее сильное, .
  • Полюсы магнита имеют названия и обозначения: .
  • Опыт с подвешенным полосовым магнитом мы проделаем, .
  • В результате опыта с полосовым магнитом мы увидим, что .
  • Рисунок с магнитными стрелками иллюстрирует, что .
  • В виде заготовки для магнита с несколькими полюсами можно взять .
  • Магнит только с одним полюсом .
  • Выясним теперь расположение силовых линий магнитных полей постоянных магнитов. Проделаем опыт. Положим на стол два полосовых магнита и накроем их стеклом с россыпью железных опилок (см. рисунки).

    На рис. «г» и «е» показано расположение силовых линий поля двух одноимённых магнитных полюсов, а на рис. «д» – разноимённых полюсов. Причём они могут быть как полюсами одного и того же магнита (например, дугообразного), так и полюсами двух разных магнитов.

    Наша планета тоже является постоянным магнитом. Южный магнитный полюс Земли расположен вблизи северных границ Канады, в точке с координатами 82° северной широты и 114° западной долготы. Северный магнитный полюс лежит вблизи Южного географического полюса, на краю Антарктиды, в точке с координатами 63° южной широты и 138° восточной долготы.

    Приведённые координаты свидетельствуют, что магнитные полюсы Земли не совпадают с её географическими полюсами. Поэтому стрелка любого компаса показывает на север не точно, а лишь приблизительно.

    Известно, что Солнце постоянно выбрасывает из себя потоки быстрых заряженных частиц: протонов, электронов и др. («солнечный ветер»). Они летят во всех направлениях, в том числе и к Земле. Магнитное поле Земли действует на эти потоки частиц, отклоняя их к магнитным полюсам планеты. Там они влетают в верхние слои атмосферы, вызывая их ионизацию и свечение. Так возникают красивейшие явления – полярные сияния.

  • Следующий опыт продемонстрирует нам .
  • Для проведения этого опыта мы .
  • Два крайних рисунка иллюстрируют .
  • Магнитные полюсы, изображённые на среднем рисунке, .
  • По своим свойствам планета Земля .
  • Магнитные и географические полюсы Земли друг с другом .
  • Несовпадение расположения магнитных и географических полюсов приводит к тому, что .
  • Магнитное поле Земли отклоняет «солнечный ветер» в направлениях .
  • Физика.ru • Клуб для учителей физики, учащихся 7-9 классов и их родителей

    Как называется магнитные полюсы магнита

    Магнитные взаимодействия
    Щелкните по ссылке » магнитное поле «, чтобы ознакомиться с презентацией раздела в формате PowerPoint. Для возврата к данной странице закройте окно программы PowerPoint.

    Магнитные свойства постоянных магнитов, их способность притягивать железные предметы были известны еще древним грекам. Земля также является магнитом и явления земного магнетизма были использованы ещё древними китайцами 3000 лет тому назад для создания подобия компаса, т.е. свободно вращающейся магнитной стрелки, указывающей ориентацию сторон света. Китайские мореплаватели использовали компас в XI веке, в Европе подобные устройства появились лишь в XII веке.

    В пространстве, окружающем намагниченные тела, возникает магнитное поле. Помещенная в это поле маленькая магнитная стрелка устанавливается в каждой его точке вполне определенным образом, указывая тем самым направление поля. Тот конец стрелки, который в магнитном поле Земли указывает на север, называется северным, а противоположный – южным.

    Хорошо известно, что, если поднести два магнита друг к другу, между ними действует сила. Магниты либо притягивают друг друга, либо отталкивают; их взаимодействие ощущается даже тогда, когда магниты не соприкасаются. Если к северному полюсу одного магнита поднести северный полюс другого, магниты будут отталкиваться; то же самое будет, если поднести магниты друг к другу южными полюсами. Но если к северному полюсу одного магнита поднести южный полюс другого, возникает притяжение. Это напоминает взаимодействие электрических зарядов: одноименные полюса отталкиваются, а разноименные притягиваются. Но не следует смешивать полюса магнитов и электрические заряды – это совсем разные вещи.

    Вернемся к примеру с магнитной стрелкой, помещенной в магнитное поле. При отклонении стрелки от направления магнитного поля, на стрелку действует механический крутящий момент , пропорциональный синусу угла отклонения ? и стремящийся повернуть ее вдоль указанного направления. Таким образом, при взаимодействии постоянных магнитов они испытывают результирующий момент сил, но не силу. Подобно электрическому диполю, постоянный магнит в однородном поле стремится повернуться по полю, но не перемещаться в нем.

    Существенное отличие постоянных магнитов от электрических диполей заключается в следующем. Электрический диполь всегда состоит из зарядов, равных по величине и противоположных по знаку. Эти заряды можно отделить друг от друга и расположить на отдельных телах, например, разрезав диполь пополам по плоскости, перпендикулярной оси диполя. Постоянный же магнит, будучи разрезан таким образом пополам, превращается в два меньших магнита, каждый из которых имеет и северный и южный полюса. Никакое деление не дает возможности получить отдельно источники северного и южного магнетизма – магнитные заряды. Причина состоит в том, что «магнитных зарядов» (или, как иногда говорят, «магнитных масс») в природе не существует.

    Подводя итоги сведениям о магнетизме, накопленным к 1600 г., английский ученый-физик Уильям Гильберт в труде «О магните, магнитных телах и большом магните – Земле» высказал мнение, что, несмотря на некоторое внешнее сходство, природа электрических и магнитных явлений различна. Действительно, кроме вышеуказанного отличия, опыт показывает, что если расположить вблизи магнитной стрелки компаса легкий заряженный шарик, то мы не обнаружим никакого действия со стороны заряда шарика на магнитную стрелку. В свою очередь, магнитное поле стрелки никак не действует на заряженный шарик. Все же, к середине XVIII века, окрепло убеждение о наличии тесной связи между электрическими и магнитными явлениями. Однако природа этой тесной связи тогда установлена быть не могла из-за отсутствия достаточно мощных источников тока.

    В 1820 году Эрстед открыл явление отклонения магнитной стрелки гальваническим током и тем самым сделал первый существенный шаг в выяснении характера связи электрических и магнитных явлений. Затем Гей-Люссак и Араго наблюдали намагничивание железа постоянным током, идущим в проводнике. Ампер обнаружил притяжение между проводами, по которым проходят параллельные токи, и отталкивание между противоположно направленными токами. Им же была выдвинута гипотеза о том, что свойства постоянных магнитов обусловлены циркулирующими в их толще постоянными круговыми токами (молекулярными токами).

    Но вернемся к открытию Эрстеда. Он помещал магнитную стрелку в непосредственной близости от проводника с током и обнаружил, что при протекании по проводнику тока, стрелка отклоняется; после выключения тока стрелка возвращается в исходное положение (рис. 1.1).

    Из описанного опыта Эрстед делает вывод: вокруг прямолинейного проводника с током есть магнитное поле. Он обратил внимание также на то, что при изменении направления тока в проводнике северный конец стрелки поворачивается в другую сторону.

    В дальнейшем исследовалось действие на магнитную стрелку проводников с током самой различной формы. Был сделан общий вывод: вокруг всякого проводника с током есть магнитное поле.

    Но ведь ток – это направленное движение зарядов. Возможно, вокруг всякого движущегося заряда существует магнитное поле? Опыты подтверждают: да, магнитное поле появляется вокруг электронных пучков и вокруг перемещающихся в пространстве заряженных тел.

    Итак, вокруг всякого движущегося заряда помимо электрического поля существует еще и магнитное. Магнитное поле – это поле движущихся зарядов. Известно, что оно обнаруживает себя по действию на магнитные стрелки или на проводники с токами, т.е. на движущиеся заряды.

    Дальше мы увидим, что, подобно электрическому полю, оно обладает энергией и, следовательно, массой. Магнитное поле материально. Теперь можно дать следующее определение магнитного поля: магнитное поле – это материя, связанная с движущимися зарядами и обнаруживающая себя по действию на магнитные стрелки и движущиеся заряды, помещенные в это поле.

    Эрстед изложил результаты своих опытов Амперу, который тут же повторил эти опыты и продолжил их. Он взял катушку с током, намагниченный металлический стержень и обнаружил воздействие магнитного поля катушки на стержень. В этом опыте непосредственно была показана связь электрического и естественного магнетизма. Кроме того, Ампер изучил действие магнитного поля на проводники с током.

    Подобно тому, как для исследования электрического поля используется пробный точечный заряд, для исследования магнитного поля используется точечное магнитное поле, созданное пробным током, циркулирующим в плоском замкнутом контуре очень малых размеров.

    Возьмем такой контур с током I и поместим его в магнитное поле.

    Основное свойство магнитного поля – способность действовать на движущиеся электрические заряды с определенной силой. В магнитном поле контур с током будет ориентироваться определенным образом. Ориентацию контура в пространстве будем характеризовать направлением нормали , связанной с движением тока правилом правого винта или «правилом буравчика» (рис. 1.2).

    Итак, на контур с током в магнитном поле действует вращающий момент. Контур ориентируется в данной точке поля только одним способом. Примем положительное направление нормали за направление магнитного поля в данной точке. Вращающий момент прямо пропорционален величине тока I, площади контура S и синусу угла между направлением магнитного поля и нормали .

    здесь Мвращающий момент, или момент силы, магнитный момент контура (аналогично – электрический момент диполя).

    Направление вектора магнитного момента совпадает с положительным направлением нормали.

    (1.1.1)

    Отношение момента силы к магнитному моменту для данной точки магнитного поля будет одним и тем же и может служить характеристикой магнитного поля, названной магнитной индукцией:

    (1.1.2)

    или

    где – вектор магнитной индукции, совпадающий с нормалью .

    По аналогии с электрическим полем .

    Магнитная индукция характеризует силовое действие магнитного поля на ток (аналогично, характеризует силовое действие электрического поля на заряд). – силовая характеристика магнитного поля, ее можно изобразить с помощью магнитных силовых линий.

    Поскольку М – момент силы и – магнитный момент являются характеристиками вращательного движения, то можно предположить, что магнитное поле – вихревое.

    Условились, за направление принимать направление северного конца магнитной стрелки. Силовые линии выходят из северного полюса, а входят, соответственно, в южный полюс магнита.

    Для графического изображения полей удобно пользоваться силовыми линиями (линиями магнитной индукции). Линиями магнитной индукции называются кривые, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора в этой точке.

    Конфигурацию силовых линий легко установить с помощью мелких железных опилок (рис. 1.3), которые намагничиваются в исследуемом магнитном поле и ведут себя подобно маленьким магнитным стрелкам (поворачиваются вдоль силовых линий).

    Так было установлено, что силовые линии магнитного поля прямолинейного проводника с током – это концентрические окружности с центрами на проводнике, лежащие в плоскости, перпендикулярной проводнику.

    Магнитные силовые линии всегда замкнуты (вихревое поле).

    Посмотрим, одинаковы ли магнитные свойства естественного или искусственного магнита в разных точках его поверхности. Возьмем железный шарик, укрепленный на одном конце слабой спиральной пружинки. Прикоснемся этим шариком к какому-нибудь месту магнита, а затем будем отрывать шарик, растягивая пружинку (рис. 195). Растяжение пружинки в момент отрыва шарика дает нам наглядное представление о той силе, которая необходима, чтобы преодолеть притяжение шарика к данному месту магнита. Оказывается, что в одних точках – у концов магнита, – для того чтобы оторвать шарик, требуется довольно значительное усилие, а в других точках – у середины магнита – шарик почти не притягивается к нему. По этой же причине, если погрузить магнит в железные опилки и затем вынуть его, мы увидим, что опилки пристают в виде густой «бороды» к концам магнита и не пристают к его середине (рис. 196).

    Рис. 195. У середины магнита сила притяжения мала, у концов его – велика. Об этом можно судить по растяжению пружины в момент отрыва железного шарика от магнита

    Рис. 196. Железные опилки пристают в виде «бороды» к концам магнита и не пристают к его середине

    Те части поверхности магнита, в которых притяжение железных предметов проявляется заметным образом, называют полюсами магнита, а та часть поверхности магнита, в которой силы притяжения не обнаруживаются или очень слабы, называется нейтральной зоной магнита.

    Обычно искусственным магнитам придают вид полосы – прямой или подковообразной (рис. 197). Такие магниты почти всегда имеют два полюса на концах полосы и нейтральную зону между ними. Можно, однако, намагнитить кусок стали так, чтобы он имел не 2, а 4, 6, . полюсов, разделенных нейтральными зонами. Но, что особенно важно отметить, никогда не удается получить магнит с нечетным числом полюсов. В частности, невозможно получить магнит с одним полюсом.

    Рис. 197. Обычные формы постоянных полосовых магнитов: а) прямая; б) подковообразная. При хранении концы магнита соединяют железным бруском (якорем), чтобы предохранить магниты от размагничивания

    Соотношение между размерами, полюсных областей и нейтральной зоны зависит от формы магнита.

    Если изготовить магнит в виде очень длинного и тонкого стержня, то полюсные области его сводятся почти к точкам, лежащим у концов магнита, а вся остальная поверхность представляет собой нейтральную зону. Подобный удлиненный магнит можно назвать магнитной стрелкой. Часто магнитной стрелке придают вид вытянутого ромба (рис. 198). Если такую стрелку подвесить или укрепить на острие так, чтобы она могла свободно вращаться, то она всегда устанавливается так, чтобы один из ее полюсов был обращен к северу, а другой к югу; точно так же ориентируется и любой магнит, подвешенный на тонкой, легко закручивающейся нити. Тот полюс магнита, который поворачивается к северу, называют северным полюсом, а другой полюс – южным.

    Рис. 198. Магнитные стрелки в виде вытянутого ромба: слева – подвешенная на нити, справа – укрепленная на острие

    Магнитные стрелки особенно удобны для обнаружения магнитных свойств естественного или искусственного магнита. Приближая к стрелке магнит, мы увидим, что ее северный полюс притягивается к южному полюсу магнита и отталкивается от северного (и наоборот), так что магнитная стрелка под действием магнита поворачивается на своей оси. Способность магнита поворачивать и притягивать железные тела сводится к таким же действиям: приближение магнита к железу прежде всего намагничивает железо, т. е. обращает его в слабый магнит, который поворачивается нашим магнитом и притягивается к нему.

    С помощью магнитной стрелки можно легко различить, имеем ли мы дело с ненамагниченным куском железа или с магнитом. Поднося к концу стрелки магнит, мы вызовем или притяжение или отталкивание в зависимости от того, сближаются ли одноименные или разноименные полюсы стрелки и исследуемого магнита. При поднесении же к концу стрелки железа мы всегда обнаружим притяжение; ближайший к полюсу стрелки конец железа всегда намагничивается противоположно этому полюсу; второй, удаленный конец железного куска намагничивается, конечно, противоположно ближнему концу, т. е. одноименно с рассматриваемым полюсом стрелки, но его взаимодействие со стрелкой будет гораздо слабее, и мы обнаружим только взаимодействие разноименных полюсов, т. е. притяжение стрелки к железу.

    113.1. Имеется стальная спица. Как узнать, намагничена ли она, не пользуясь ничем, кроме этой спицы?

    113.2. Имеются два стальных бруска, из которых только один намагничен. Как узнать, какой именно брусок намагничен, не пользуясь ничем, кроме этих брусков?

    Читайте так же:

    • Как называется народ чёрных Вы за черных или за белых? Фото: СЕРГЕЙ ПОНОМАРЕВ На прошлой неделе президент Зимбабве Роберт Мугабе торжественно подтвердил, что земля его страны должна принадлежать черным. […]
    • Интересные факты о анакондах Поздравляем Всех с наступающим Новым 2020 годом! Какой последний подарок Вы подарили? Интересные факты об Анаконде Анаконда - самая длинная и тяжёлая змея в Мире. Эта рептилия […]
    • Как называется искусственное жилище первобытных людей Scisne ? Главная ? Инфотека ? Биология ? Антропология ? Древнейшая история жилищ Древнейшая история жилищ Комментарии: 0 Логично предположить, что в гнёздах ночевали и […]
    • Как называется по английскому языку семья Как называется по английскому языку семья Моя семья - моя крепость. А вы можете так же сказать про свою семью? В этом уроке мы познакомимся с названиями членов семьи на английском […]
    • Как называется переход из газообразного состояния в твердое Как называется переход из газообразного состояния в твердое В зависимости от условий тела могут находиться в жидком, твердом или газообразном состоянии. Эти состояния называются […]
    • Как называется характеристика предмета 3.2. Присоединительные характеристики Для правильной работы оптической системы необходимо согласовать ее характеристики с предыдущим звеном (предметом) и последующим (изображением). 3.2.1. […]

    Leave a Reply

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *