У любого магнита существует магнитные полюса

Любопытно, что…

…древнейшие сведения об использовании железа в качестве компаса содержатся в китайских летописях, составленных более трех тысячелетий назад. Название же «магнит», как свидетельствует древнегреческий философ Платон, ввел почти за пятьсот лет до новой эры автор знаменитых трагедий Еврипид.

…столетиями от поколения к поколению передавались фантастические небылицы о свойствах магнита. Так, связывая необычайную для неживой природы силу магнита с происками дьявола, считали, что он помогает ворам, открывая запоры и замки, что магнит ночью «спит» и потому бездействует, что влияние магнита прекратится, если натереть его чесноком, а если он потеряет свою силу, следует смочить его козлиной кровью.

…в своем фундаментальном туре «О магните.» Гильберт впервые высказал утверждение о том, что Земля — большой магнит.

…подковообразную форму придал магнитам Даниил Бернулли; связь ударов молний с перемагничиванием судовых компасов, а также влияние магнитных бурь на полярные сияния установил Доминик Араго; научную программу по изучению магнитных явлений, которой фактически следовали ученые XIX века, разработал, но, увы, не опубликовал Генри Кавендиш. …пытаясь найти взаимосвязь между различными областями физики, Фарадей обнаружил вращение плоскости колебаний линейно поляризованного света, распространяющегося в веществе вдоль постоянного магнитного поля. Магнитооптический эффект Фарадея, реализуемый сегодня в тонких пленках, оказался незаменим при изучении свойств магнитных доменов, при проверке подлинности видео- и аудиозаписей, а также при расшифровке «черных ящиков».

…гипотеза о существовании в ферромагнетиках областей самопроизвольной намагниченности — доменов — была выдвинута французским физиком Пьером Вейссом в 1907 году и получила подтверждение 12 лет спустя в эффектном опыте. Перемагничивание доменов микронных размеров с помощью изобретенного к тому времени электронного усилителя сигналов удалось преобразовать в щелчки, слышимые по всей лаборатории. А уже в 1932 году магнитные домены наблюдались непосредственно в микроскоп.

…хотя полюса магнитов неразделимы, гипотеза о существовании магнитных монополей не противоречит теории, очень многие их свойства исследованы «на бумаге», а поиски монополей не прекращаются как в космосе, так и в земных экспериментах.

…Нобелевская премия по физике 2007 года была присуждена за разработку технологии, значительно увеличившей плотность хранения информации на жестких дисках. В ее основе — открытие гигантского магнитосопротивления в так называемых «сэндвичах», состоящих из двух слоев ферромагнитного материала, разделенных тончайшей прослойкой немагнитного материала. Этот эффект стал первым практическим применением нанотехнологии в современной электронной промышленности.

…в последние годы физикам удалось создать «суперлинзы», собирающие световые лучи в гораздо более узкий пучок, чем это разрешается законами оптической дифракции, что позволило различать точки, расположенные всего в нескольких десятках нанометров друг от друга. Метаматериалы, применяемые при изготовлении «суперлинз», имеют отрицательный показатель преломления, т.е. представляют собой «левые» оптические среды, в которых диэлектрическая постоянная и магнитная проницаемость отрицательны.

Почему у магнита всегда два полюса?

Хотя свойства магнита известны человечеству уже давно, некоторые из них могут показаться весьма загадочными. Почти каждый ученик знает, что магнит притягивает металлические предметы и имеет два полюса.

Магнит в форме подковы, изготовленный из альнико – сплава железа, алюминия, никеля и кобальта и стали. Магниты изготавливаются в форме подковы, чтобы сблизить полюса и создать сильное магнитное поле, с помощью которого можно поднимать большие куски железа.

Но вопрос: “Что произойдет, если разделить магнит на части и, что особенно важно, почему?”. – даже взрослый человек затруднился бы ответить

Однако ученые уже давно нашли ответ на этот вопрос.

Что такое магнит? Магнит – это объект, обладающий собственным магнитным полем. Они бывают трех видов: постоянные электромагниты, кратковременные электромагниты и электромагниты.

Последние обладают магнитным полем и свойствами магнита только тогда, когда через них протекает ток. Временные магниты становятся магнитами только при воздействии сильного магнитного поля. Постоянные магниты – это предметы, которые сохраняют свой остаточный магнетизм даже при отключении от внешнего магнитного поля, а также встречающийся в природе минерал магнетит.

Легенда гласит, что этот минерал был назван в честь греческого пастуха Магнуса. Он обнаружил, что странный черный камень притягивает его сандалии с воткнутыми в них металлическими гвоздями. Хотя возможно, что магнетит был назван так из-за города, где он был обнаружен – Магнезии.

Эрнест Борд (1877 1934) Уильям Гильберт демонстрировал магнит королеве Елизавете I в 1598 году. Впервые магнит был научно изучен в 13 веке французским физиком Питером Перегинусом. Он включил свои выводы в “Книгу о магните”, где описал наличие двух полюсов и невозможность их разделения путем разрушения магнита.

Так, уже в 1269 году было известно, что магнит нельзя разделить на два независимых полюса. В чем причина этого?

Природа магнита Чтобы понять, почему в любом магните неизменно присутствуют два полюса, важно понять, почему один материал является магнитным, а другой – нет. Или почему один металл притягивается к магниту, а другой – нет

Как известно, любое вещество состоит в основном из атомов, ядра которых вращаются вокруг электронов. Вращаясь вокруг собственной оси (спин), подобно волчкам, электроны создают вокруг себя микроскопические магнитные поля. Следовательно, электрон является своего рода микромагнитом.

В то же время электрон также кружит вокруг атома, создавая магнитное поле. Исходя из этого, каждый атом также обладает магнитными свойствами.

Но большинство материалов (стекло, резина) содержат атомы, магнитные поля которых направлены хаотично и поэтому отменяют друг друга. Такие объекты не обладают магнитными свойствами и не могут притягиваться.

Но некоторые атомы металлов объединены в группы, называемые доменами. В каждом из них магнитные поля атомов направлены строго в одну сторону. Таким образом, домен представляет собой уменьшенную модель магнита, имеющую свои преимущества.

Линейный рисунок магнитного поля, полученного с помощью железных опилок. Когда вблизи такого металлического объекта нет магнитного поля, домены ориентированы в разных направлениях и поэтому ослабляют друг друга. Однако если они могут быть ориентированы в одном направлении, материал начинает “действовать” как магнит.

Природные магниты устроены так, что магнитные поля их атомов всегда находятся в упорядоченном состоянии. И все домены указывают в одном направлении. Направление магнитного поля каждого домена – с севера на юг.

Это создает два полюса в большом магните. И если вы разделите его, меньшие магниты (домены) внутри него все равно будут иметь все те же направления и все те же полюса.

Поэтому, как бы ни был разделен магнит, он все равно будет состоять из маленьких магнитов, имеющих два полюса. Это означает, что микротоки внутри большой и малой частей магнита всегда сохраняют свое направление и при разделении образуют новые магниты.

Как между двумя электронами существует отталкивающая сила, а между электроном и протоном – притягивающая сила, так и между двумя северными магнитными полюсами существует отталкивающая сила, а между северным и южным полюсами – притягивающая сила.

Почему магнит притягивает железо

Магнитом является тело, которое обладает собственным магнитным полем. В магнитном поле ощущается некоторое воздействие на внешние предметы, которые находятся рядом, наиболее очевидное – способность магнита притянуть металл. Магнит и его свойства были известны и древним грекам, и китайцам. Они заметили странное явление: к некоторым природным камням притягиваются маленькие кусочки железа. Это явление сначала называли божественным, использовали в ритуалах, но с развитием естествознания стало очевидно, что свойства имеют вполне земную природу, объяснил которую впервые физик из Копенгагена Ганс Христиан Эрстед. Он открыл в 1820 году некую связь у электрического разряда тока и магнита, что и породило учение об электротоке и магнитном притяжении.

Вариант 1

1. На столе находится электроскоп, шару которого сообщен положительный заряд. Какое поле существует вокруг него? Как его можно обнаружить?

1) в этом случае поле отсутствует
2) электрическое; по изменению положения листочков электроскопа при поднесении к его шару наэлектризованного тела
3) магнитное; по действию на железные опилки
4) и электрическое, и магнитное; по взаимодействию с наэлектризованным телом и железными опилками

2. Какой опыт свидетельствует о существовании магнитного поля вокруг проводника с током?

1) опыт Эрстеда
2) опыт Кулона
3) опыт Ома
4) опыт Иоффе и Милликена

3. Какую линию называют магнитной линией магнитного поля?

1) ту, которая видна благодаря железным опилкам
2) ту, вдоль которых располагаются в магнитном поле оси магнитных стрелочек
3) любую линию в магнитном поле, по которой движется к магниту притягиваемое им тело

4. Укажите картину магнитного поля, которая соответствует на рисунке магнитному полю прямого проводника с током.

1) № 1
2) № 2
3) № 3

5. Какие места катушки с током называют полюсами? Сколько их у каждой катушки?

1) находящиеся в средней части катушки; столько, сколько витков провода в этой части
2) расположенные в средней части катушки; один — северный
3) находящиеся вблизи концов катушки; два — северный и южный
4) концы катушки; два — северный и южный

6. На каком рисунке направление магнитных линий магнитного поля катушки с током показано правильно?

1) № 1
2) № 2
3) № 3

7. Как изменить магнитное поле катушки с током, имея в своем распоряжении железный стержень, диаметр которого чуть меньше диаметра ее отверстия? Как оно изменится при этом?

1) положить стержень рядом с катушкой; усилится
2) вставить стержень в катушку; ослабнет
3) вставить стержень в катушку; усилится
4) подвесить стержень над катушкой; усилится

8. Как взаимодействуют одноименные полюсы магнитов?

1) отталкиваются друг от друга
2) притягиваются друг к другу
3) они не взаимодействуют
4) отталкиваются только тогда, когда находятся очень близко друг от друга

9. Где находится южный магнитный полюс Земли?

1) там, где расположен ее южный географический полюс
2) там, где находится северный географический полюс Земли
3) вблизи северного географического полюса нашей планеты
4) вблизи ее южного географического полюса

10. Какой из представленных здесь рисунков соответствует картине магнитного поля при взаимодействии разноименных полюсов магнита?

1) № 1
2) № 2
3) № 3

11. По виду магнитных линий магнитных полей между полюсами магнитов определите их правый полюс.

1) на рис. № 1 — южный, на рис. № 2 — северный
2) на обоих рисунках — северный
3) на обоих рисунках — южный
4) на рис. № 1 — северный, на рис. № 2 — южный

12. На какой проводник с током — прямой, в форме спирали, катушки, рамки — действует магнитное поле?

1) на прямой
2) на катушку
3) на рамку
4) на все проводники с током

13. Придет ли в движение проводник, изображенный на рисунке, если замкнуть ключ? Почему?

1) нет, так как в цепи не возникнет ток
2) да, поскольку на проводник АВ подействует магнитное поле
3) нет, потому что последовательно с проводником АВ включен реостат
4) да, так как цепь будет замкнута

14. Какой механизм действует благодаря использованию в его устройстве принципа вращения рамки с током в магнитном поле?

1) электромагнит
2) электродвигатель
3) электрический чайник

15. Какая физическая величина характеризует энергетическую эффективность электродвигателя?

1) его мощность
2) произведенная им работа
3) КПД двигателя
4) масса и размеры двигателя

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. На рисунке показано, как установилась магнитная стрелка между полюсами двух одинаковых магнитов. Укажите полюса магнитов, обращённые к стрелке.

1) 1 — S, 2 — N
2) 1 — А, 2 — N
3) 1 — S, 2 — S
4) 1 — N, 2 — S

2. Па рисунке представлена картина линий магнитного поля от двух полосовых магнитов, полученная с помощью магнитной стрелки и железных опилок. Каким полюсам полосовых магнитов соответствуют области 1 и 2?

1) 1 — северному полюсу; 2 — южному
2) 1 — южному; 2 — северному полюсу
3) и 1, и 2 — северному полюсу
4) и 1, и 2 — южному полюсу

3. При прохождении электрического тока по проводнику магнитная стрелка, находящаяся рядом, расположена перпендикулярно проводнику. При изменении направления тока на противоположное. Стрелка

1) повернётся на 90°
2) повернётся на 180°
3) повернётся на 90° или на 180° в зависимости от значения силы тока
4) не изменит свое положение

4. Проводник, по которому протекает электрический ток, расположен перпендикулярно плоскости чертежа (см. рисунок). Расположение какой из магнитных стрелок, взаимодействующих с магнитным полем проводника с током, показано правильно?

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

5. Из проводника сделали кольцо и по нему пустили электрический ток. Ток направлен против часовой стрелки (см. рисунок). Как направлен вектор магнитной индукции в центре кольца?

1) вправо
2) влево
3) на нас из-за плоскости чертежа
4) от нас за плоскость чертежа

6. По катушке идёт электрический ток, направление которого показано на рисунке. При этом на концах железного сердечника катушки

1) образуются магнитные полюса — на конце 1 — северный полюс, на конце 2 — южный
2) образуются магнитные полюса — на конце 1 — южный полюс, на конце 2 — северный
3) скапливаются электрические заряды: на конце 1 — отрицательный заряд, на конце 2 — положительный
4) скапливаются электрические заряды: на конце 1 — положительный заряд, на конце 2 — отрицательный

7. Два параллельно расположенных проводника подключили параллельно к источнику тока.

Направление электрического тока и взаимодействие проводников верно изображены на рисунке

8. В однородном магнитном поле на проводник с током, расположенный перпендикулярно плоскости чертежа (см. рисунок), действует сила, направленная

9. Сила, действующая на проводник с током, который находится в магнитном поле между полюсами магнита направлена

10. На рисунке изображён проводник с током, помещённый в магнитное поле. Стрелка указывает направление тока в проводнике. Вектор магнитной индукции направлен перпендикулярно плоскости рисунка к нам. Как направлена сила, действующая на проводник с током?

11. Из приведённых ниже утверждений выберите два правильных и запишите их номера в таблицу.

1) Вокруг неподвижных зарядов существует магнитное поле.
2) Вокруг неподвижных зарядов существует электростатическое поле.
3) Если разрезать магнит на две части, то у одной части будет только северный полюс, а у другой — только южный.
4) Магнитное поле существует вокруг движущихся зарядов.
5) Магнитная стрелка, находящаяся около проводника с током, всегда поворачивается вокруг своей оси.

12. Электрическая схема содержит источник тока, проводник АВ, ключ и реостат. Проводник АВ помещён между полюсами постоянного магнита (см. рисунок).

Используя рисунок, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) При перемещении ползунка реостата влево сила Ампера, действующая на проводник АВ, увеличится.
2) При замкнутом ключе проводник будет выталкиваться из области магнита вправо.
3) При замкнутом ключе электрический ток в проводнике имеет направление от точки В к точке А.
4) Магнитные линии поля постоянного магнита в области расположения проводника АВ направлены вертикально вниз.
5) Электрический ток, протекающий в проводнике АВ, создаёт однородное магнитное поле.

Часть 2

13. Участок проводника длиной 0,1 м находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила тока, протекающего по проводнику, 10 А. Какую работу совершает сила ампера при перемещении проводника на 8 см в направлении своего действия? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.

Какое направление линий магнитного поля вне стержневого магнита

Направление магнитного поля; Изображение предоставлено: Teachoo

Магнитное поле стержневого магнита возникает из-за наличия диполя. Положительный и отрицательный заряды частицы, разделенные небольшим расстоянием из-за приложенного внешнего поля, называют диполем. Эти диполи выстроены в линию в соответствии с магнитным полем. Следовательно, в отсутствие магнитного поля диполи внутри стержневого магнита расположены в соответствии с магнитным полем Земли. Эта ориентация диполей внутри стержневого магнита затем отвечает за направление силовых линий магнитного поля, образующихся вне стержневого магнита.

Диполи выровнены параллельно в направление от южного полюса к северу и, следовательно, направление силовых линий магнитного поля за пределами стержневого магнита возникает от северного полюса к югу.

Как узнать где плюс а где минус на магните?

С помощью компаса. Стрелка компаса развернется стороной N к южному полюсу магнита, а стороной S к северному. Также можно узнать с помощью магнита с известной полярностью таким же образом, Южный полюс притягивается к Северному и отталкивается от Южного, а Северный отталкивается от Северного.

Как узнать где какой полюс у магнита?

Северный полюс (North) магнита можно определить, подвесив магнит в свободном состоянии. Тот полюс магнита, который будет указывать на географический Северный полюс Земли и будет являться северным полюсом магнита. Соответственно, южный полюс (South) магнита, будет указывать на географический Южный полюс Земли.

Каким цветом обозначается север на магните?

Любой магнит обязательно имеет два полюса: север и юг

Схематически северный полюс магнита обозначается синим цветом, а южный полюс — красным.

Какие полюса притягиваются?

Одинаковые полюса отталкиваются; разные полюса притягиваются. Если расположить рядом два магнита, они начинают взаимодействовать друг с другом. При этом одинаковые магнитные полюса (север/север или юг/юг) отталкиваются друг от друга, в то время как разные магнитные полюса (север/юг) притягиваются друг к другу.

Как можно определить у неопределенного магнита какой полюс является северным?

«Северный» полюс определяется как полюс магнита, который, будучи подвешенный в свободном состоянии, указывает на географический Северный полюс Земли. Аналогично, «южный» полюс магнита указывает на географический Южный полюс Земли. Разноимённые полюса будут притягиваться, соответственно одноимённые будут отталкиваться.

Как определить полюса магнита по правилу левой руки?

Правило левой руки. Правило левой руки состоит в следующем: если поместить левую руку между полюсами магнита так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, а четыре пальца руки совпадали с направлением тока в проводнике, то большой палец покажет направление движения проводника.

Какой полюс магнита притягивает?

Северный полюс одного магнита притягивает южный полюс другого, в то время как два одноименных полюса отталкивают друг друга. Магниты притягивают только определенные металлы, главным образом железо, никель и кобальт, называющиеся ферромагнетиками.

Где у магнита Северный полюс А где Южный?

Полярность Традиционно конец магнита, указывающий направление на север, называется северным полюсом магнита, а противоположный конец — южным. Известно, однако, что одинаковые полюса отталкиваются, а не притягиваются. Из этого следует, что северный магнитный полюс на самом деле физически является южным.

Как определить полюса магнита по правилу правой руки?

Для определения магнитных полюсов катушки с током используется правило правой руки для соленоида (см. Рис. 10) – если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида, то есть на его северный полюс.

Что означает буква S на магните?

Каковы стандартные определения «северного» (N) и «южного» (S) полюса? «Северный» полюс определяется как полюс магнита, который, будучи подвешенный в свободном состоянии, указывает на географический Северный полюс Земли. Аналогично, «южный» полюс магнита указывает на географический Южный полюс Земли.

Что означает буква N на магните?

Буквы N,M,H либо же буквы SH, EH или UH дают сведения о максимальной температуре применения, которая может соответствовать 80, 100, 120, 150, 180 или 200 °C. Большинство наших магнитов начинается с «N» и допускает применение при температурах до 80 °C.

Почему разные полюса магнитов притягиваются?

Взаимодействие полюсов проиходит из-за магнитного поля. Разноименные полюса притягиваются, при этом их поля замыкаются друг на друга. . В результате многочисленных опытов было установлено, что одноименные полюса магнита отталкиваются, а разноименные — притягиваются.

Какие полярности отталкиваются?

Но если к северному полюсу одного магнита поднести южный полюс другого, возникает притяжение. Это напоминает взаимодействие электрических зарядов: одноименные полюса отталкиваются, а разноименные притягиваются.

Что можно сделать чтоб предмет обладал магнитными свойствами?

Ответ:если нужно провести эксперимент и например взять расческа и мелкие куски бумаги (расческа должна примагнитить бумагу) расческой надо потереть воздушный надутый шар и преподнести расческа на небольшом расстоянии от бумаги то можно увидеть результат; куски бумаги будут магнититься к расческе.

Магнитное поле витка с током

Рассмотрим круговой виток, по которому циркулирует постоянный ток . Источник,создающий ток, мы на рисунке не показываем.

Картина линий поля нашего витка будет иметь приблизительно следующий вид (рис. 4).

Рис. 4. Поле витка с током

Нам будет важно уметь определять, в какое полупространство (относительно плоскости витка) направлено магнитное поле. Снова имеем два альтернативных правила

Правило часовой стрелки. Линии поля идут туда, глядя откуда ток кажется циркулирующим против часовой стрелки.

Правило винта. Линии поля идут туда, куда будет перемещаться винт (с обычной правой резьбой), если вращать его в направлении тока.

Как видите, ток и поле меняются ролями — по сравнению с формулировками этих правил для случая прямого тока.

к оглавлению ▴

Любопытно, что…

Почему у магнита всегда два полюса?

Почему магнит притягивает железо

Похожие вопросы

Вариант 1

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

Часть 2

Какое направление линий магнитного поля вне стержневого магнита

Как узнать где плюс а где минус на магните?

Как узнать где какой полюс у магнита?

Каким цветом обозначается север на магните?

Какие полюса притягиваются?

Как можно определить у неопределенного магнита какой полюс является северным?

Как определить полюса магнита по правилу левой руки?

Какой полюс магнита притягивает?

Где у магнита Северный полюс А где Южный?

Как определить полюса магнита по правилу правой руки?

Что означает буква S на магните?

Что означает буква N на магните?

Почему разные полюса магнитов притягиваются?

Какие полярности отталкиваются?

Что можно сделать чтоб предмет обладал магнитными свойствами?

Магнитное поле витка с током

Похожие записи:

Похожие записи: