Физика. Постоянные магниты

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 называютсяполюсами 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.
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.