Постоянные магниты и магнитное поле тока

Если вставить в катушку с током стержень из закаленной стали, то в отличие от железного стержня он не размагничивается после выключения тока, а длительное время сохраняет намагничен­ность.Тела, длительное время сохраняющие намагниченность, называ­ются постоянными магнитами или просто магнитами.

Наиболее распространены дугообразный и полосовой магниты. Те места магнита, где обнаруживаются наиболее сильные магнит­ные действия, называют полюсами магнита. У всякого магнита, как и у известной нам магнитной стрелки, обязательно есть два полюса: северный (N) и южный (S).

Поднося магнит к предметам, изготовленным из различных мате­риалов, можно установить, что магнитом притягиваются очень не­многие из них. Хорошо притягиваются магнитом чугун, сталь, желе­зо и некоторые сплавы, значительно слабее никель и кобальт.

В природе встречаются естественные магниты — железная руда (так называемый магнитный железняк). Железо, сталь, никель, кобальт и некоторые другие сплавы в присутствии магнитного желез­няка приобретают магнитные свойства. Магнитный железняк позволил людям впервые ознакомиться с магнитными свойствами тел.

Перечислим основные из этих свойств.

Если магнитную стрелку приблизить к другой такой же стрелке, то они повернутся и установятся друг против друга противоположными полюсами. Так же взаимодействует стрелка и с любым магнитом.

Поднося к полюсам магнитной стрелки магнит, можно заметить, что северный полюс стрелки отталкивается от северного полюса магни­та и притягивается к южному полюсу. Южный полюс стрелки отталки­вается от южного полюса магнита и притягивается северным полюсом.

На основании описанных опытов можно сделать следующее заклю­чение: разноименные магнитные полюсы притягиваются, одноимен­ные отталкиваются. Это правило относится и к электромагнитам.

Взаимодействие магнитов объясняется тем, что вокруг любого магнита имеется магнитное поле. Магнитное поле одного магнита действует на другой магнит, и, наоборот, магнитное поле второго маг­нита действует на первый. С помощью железных опилок можно получить представление о виде магнитного поля постоянных магнитов.

Как магнитные линии магнитного поля тока, так и маг­нитные линии магнитного поля магнита — замкнутые линии. Вне магнита магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный, замыкаясь внутри магнита, так же как магнит­ные линии катушки с током.

Все описанные выше картины можно легко получить на опыте.

С глубокой древности известно, что магнитная стрелка, свободно вращающаяся вокруг вертикальной оси, всегда устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении. Этот факт объясняется тем, что вокруг Земли существует магнитное поле и магнитная стрелка устанавливается вдоль его магнитных линий. На этом и основано применение компаса, который пред­ставляет собой свободно вращающуюся на оси магнитную стрелку.

Иногда внезапно возникают так называемые магнитные бури, кратковременные изменения магнитного поля Земли, которые силь­но влияют на стрелку компаса. Наблюдения показывают, что появле­ние магнитных бурь связано с солнечной активностью.

Магнитные бури — явление кратковременное. Но на земном шаре встречаются области, в которых направление магнитной стрелки по­стоянно отклонено от направления магнитной линии Земли. Такие области называют областями магнитной аномалии