Постійні магніти та їх взаємодія. Магнітне поле Землі

Постійні магніти та їх взаємодія. Магнітне поле Землі

У давні часи люди помітили, що деякі мінерали мають властивість  притягувати до себе залізні предмети. Легенда стверджує, що першим, хто помітив це явище, був пастух малоазійського міста Магнезія. Тому тіла з такими властивостями були названі магнітами (магнетами).

Магніти знаходять широке застосування

в сучасній техніці, використовуються в

науці і побуті. За формою вони можуть

 бути різними. На малюнку 101 показано

смуговий (1), підковоподібні (2-5),

 кільцевий (7) магніти. В окремих випадках їх

виготовляють іншої, складнішої форми (6, 8).

Дія магніту довільної форми неоднакова в

 різних його частинах. Якщо його піднести

 до залізних ошурків  чи інших залізних предметів,

 то вони притягуватимуться  до нього. Але дія 

магніту буде найбільшою біля його кінців (мал. 102).

Ці частини магніту  називають полюсами. різної форми

 

Якщо до полюсів магніту підносити предмети, виготовлені не із заліза чи деяких інших речовин, то такої взаємодії не відбуватиметься. Магнітна взаємодія спостерігається з речовинами, які називають феромагнетиками (Ferrum - залізо). Феромагнетиками є чисті

речовини (залізо, нікель, кобальт  і деякі інші), можуть

бути їх сплави, порошки тощо.

Постійним магнітом є стрілка  компаса, розміщена

на тонкому вістрі (мал. 103). У будь-якому місці на

 Землі, крім магнітних  полюсів, вона

завжди орієнтується однаково. Магнітні полюси

Землі не точно збігаються з її географічними

 полюсами. Тому магнітний  компас не точно 

показує на північ. Північний полюс Землі

знаходиться поблизу південного магнітного

полюса, а південний - навпаки.

Для сучасної навігації велике значення має компас

 із магнітною стрілкою (мал. 103). Знаючи

напрям північ-південь  у даному місці Землі, можна за шкалою і картою визначити напрям руху до необхідного об'єкта. Тому компас має виняткове значення в сучасній навігації, там, де треба прокладати маршрути.

Магнітні полюси мають  не лише стрілки компасів, а й  усі магніти. Якщо підвісити смуговий магніт на довгій нитці, то він повернеться, і один з його полюсів покаже напрям на північний географічний полюс. Цей полюс аналогічно називають північним і фарбують у синій колір. Протилежний кінець магніту фарбують у червоний колір і називають південним магнітним полюсом.

Постійні магніти взаємодіють між собою. Якщо до північного полюса магніту піднести південний полюс другого магніту, то вони будуть притягуватися один до одного.

Різнойменні полюси постійних магнітів притягуються.

 

Якщо до північного полюса магніту піднести північний полюс другого магніту, то магніти будуть відштовхуватися. Подібним чином будуть взаємодіяти і південні полюси (мал. 104).

Мал. 104. Взаємодія полюсів  постійних магнітів

 

Однойменні полюси постійних магнітів відштовхуються.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Постійні магніти взаємодіють  навіть при відсутності безпосереднього контакту між ними, на певній відстані. Це свідчить про те, що існує магнітне поле. Кожний магніт має власне магнітне поле.

Властивості магнітного поля інші, ніж електричного.

 У цьому можна переконатись, отримавши так звані

магнітні спектри. Для цього покладемо постійний

магніт на поверхню стола  і накриємо його аркушем 

тонкого картону. Поверхню картону посиплемо

дрібними залізними ошурками. У полі магніту вони

 розташуються певним чином, утворюючи лінії, що

виходять із полюсів (мал. 105).

Ці лінії називають лініями магнітного поля, або

лініями магнітної індукції. За їхньою формою можна

казати про можливі дії поля даного магніту: біля полюсів

 магніту густина магнітних  ліній більша і тут дія магнітного  поля сильніша.

Магнітним лініям приписують певний напрям. Якщо в магнітному полі розташувати маленьку магнітну стрілочку, то вона розміститься так, що її поздовжня вісь збігатиметься з магнітними лініями. Учені домовилися за її напрям обирати той, що «виходить» із північного полюса і «входить» у південний, замикаючись усередині магніту. Важливо відзначити, що магнітні лінії замкнені, ніде не починаються і ніде не закінчуються. У смугового магніту вони замикаються всередині магніту. Тому не можна отримати окремо північний чи південний полюси. Шматки розламаного магніту також завжди матимуть два полюси.

Північний географічний полюс

Південний магнітний полюс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Північний магнітний полюс

Південний географічний полюс

 

 

Мал. 106. Полюси Землі

 

 

 

Орієнтація магнітної  стрілки в напрямі географічних полюсів Землі свідчить, що навколо Землі існує магнітне поле.

Встановлено, що один із полюсів  знаходиться на півночі земної кулі і географічно є північним  полюсом Землі (мал. 106). Але як магнітний -він полюс південний, бо до нього притягується північний полюс стрілки компаса. Аналогічно на південному географічному полюсі міститься північний магнітний полюс. Магнітні полюси Землі не збігаються з географічними. Вони навіть потроху рухаються по Землі. Так, зараз південний магнітний полюс Землі знаходиться за 2100 км від північного географічного полюса. Магнітне поле перебуває в безперервних змінах. Змінюються не тільки магнітні полюси, а й інтенсивність магнітного поля. Особливо це помітно в період сонячної активності, коли з боку Сонця до Землі прямують потоки заряджених частинок, які викликають магнітні бурі. Інтенсивність магнітного поля Землі змінюється і від точки до точки поверхні. Місця, де особливо великі відхилення інтенсивності від середньої, називають магнітними аномаліями. Як правило, в таких місцях залягають значні поклади залізних руд на малій глибині.

Магнетизм земної кулі остаточно  ще не вивчений. Відомо лише, що основну  роль в магнетизмі Землі відіграють електричні струми в атмосфері та в розплавленому ядрі.

Магнітне поле надійно  захищає Землю і весь живий  її світ від космічного випромінювання, яке згубно діє на живі організми.

7*

7*

7*