Магниты и электромагнитыМагниты и электромагниты
Вам, наверное, не раз уже приходилось играть с магнитом, наблюдать, как он притягивает гвозди, булавки и другие предметы, изготовленные из железа. Несомненно, вас забавляла его способность удерживать на весу, целую вереницу ключей, кнопок, скрепок и шпилек, притягивающихся вблизи магнита друг к другу. И удивляло свойство силы магнитного притяжения проникать сквозь различные преграды: картон, фанеру, стекло.
«Любящий камень»
Эти интересные явления были открыты ещё в глубокой древности. Конечно, настоящих, сильных магнитов, таких, какие могут сегодня попасть в ваши руки, в те далёкие времена ещё не было. Но люди находили в разных местах куски железной руды, которые отчетливо проявляли упомянутые свойства. Вероятно, потому, что одним из таких мест были окрестности древнего города Магнезии, греки и стали называть куски такой руды магнитными камнями или просто магнитами. Интересно, что некоторые народы называли магнит любящим камнем.
Залежи железной руды – так называемого магнитного железняка – есть на Урале, Украине, Курской области и в ряде других мест. На металлургических комбинатах из него получают сталь.
Опыты с магнитами
Из стали и специальных сплавов теперь изготовляют для нужд народного хозяйства магниты самых разнообразных форм и размеров. Они могут быть прямыми – в виде полосок или стержней разной длины и толщины, подковообразными, а также в виде маленьких стрелок, какие можно видеть в компасах.
Стальные предметы после соприкосновения с магнитом сами приобретают свойства магнита – намагничиваются. При этом сталь может прочно сохранять эти свойства длительное время. В этом нетрудно убедиться, проделав опыты с магнитом и мелкими предметами: стальными спицами и иглами, скрепками и полосками жести.
Таинственные N и S
Положите большой магнит на рассыпанные на поверхности стола мелкие гвоздики, а затем поднимите его. Вы увидите, что гвоздики наиболее «густо» облепили магнит у его концов. Значит, именно здесь, у концов магнита, сила его притяжения самая большая. Концы магнита принято называть полюсами. Их – два: северный (N) и южный (S).
Эти названия полюсов связаны с древнейшей «профессией» магнитной стрелки, вот уже много столетий помогающей морякам ориентироваться в открытом море, а путешественникам и туристам – в глухих лесах, пустынях и вообще в незнакомой местности.
Секрет поведения стрелки компаса
В наши дни каждому школьнику известно, что магнитная стрелка компаса, как бы её ни старались повернуть, всегда возвращается в одно и то же положение: один её конец указывает на север, другой – на юг. Вот и условились тот конец, который обращен к северу, называть северным полюсом магнита (его окрашивают обычно в синий цвет). Противоположный же конец, обращённый на юг, называют южным полюсом магнита (его окрашивают в красный цвет).
Загадочные обозначения N и S – это всего лишь первые буквы немецких слов Norden – север и Suden – юг.
Притяжение и отталкивание
Интересно наблюдать, как ведут себя магниты при сближении. Для опытов нужно взять один большой магнит, а другой – поменьше. В качестве меньшего магнита удобно использовать магнитную стрелку на подставке с иглой или компас.
Поднесите магнит северным полюсом к стрелке. Она быстро повернется к нему своим южным полюсом. Поверните магнит к стрелке южным полюсом – она тотчас же изменит свое положение, обратившись к нему своим северным полюсом. Одноименными полюсами сблизить магнит и стрелку вам не удастся – она неизменно будет резко отклоняться, избегая такого сближения.
Из опытов мы заключаем, что между полюсами двух магнитов при сближении возникают силы взаимодействия: разноименные магнитные полюсы притягиваются, а одноименные – отталкиваются. Значит, в пространстве вокруг каждого магнита существует поле магнитных сил, или просто магнитное поле. Оно (так же, как и поле электрических зарядов) не действует на наши органы чувств, но легко обнаруживается с помощью других магнитов.
Теперь вам должен быть понятен секрет поведения магнитной стрелки компаса. Земной шар представляет собой огромный магнит. Его северный магнитный полюс находится вблизи южного географического полюса. Южный магнитный полюс – недалеко от северного географического полюса. Поэтому стрелка компаса, поворачиваясь под действием магнитного поля Земли, указывает синим концом на север – туда, где находится южный магнитный полюс нашей планеты.