Магнитное поле

34. Магнитное поле Первые сведения о магнитах были получены более двух с половиной тысяч лет назад. Еще в шестом веке древнекитайскими учеными были обнаружены минералы, которые способны притягивать к себе железо. Первенство открытия компаса так же принадлежит им. Одна из версий происхождения слова  «магнит» состоит в том, что слово произошло от названия региона Магнесия в Малой Азии, где в древности были открыты залежи магнитного железняка. Нам уже известно, что вокруг магнита существует невидимое магнитное поле, которое   можно   обнаружить   только   по   тому   действию,   которое   оно   оказывает. Например, по отклонению стрелки компаса. В 1820 году датским ученым Кристианом Эрстедом было обнаружено явление порождения магнитного поля при движении тока в проводнике. С этим опытом мы знакомились в курсе физики 8 класса. Тогда же Ампером было предложена идея, что   в   веществах   за   счет   движения   электронов   по   орбитам,   возникают   малые кольцевые   токи.   В   постоянных   магнитах,     они   все   одинаково   направлены. Магнитные   поля,   создаваемые   вокруг   них,   усиливают   друг   друга,   создавая значительное поле внутри и вокруг магнита. Таким   образом,   под   магнитным   полем   понимают   –   силовое   поле,   которое возникает вокруг движущихся заряженных частиц. Вспомним, какими свойствами обладает магнитное поле тока:  Оно порождается только движущимися зарядами, например, током. Магнитное поле невидимо,  но материально. Обнаружить его можно только по 1. 2. тому действию, которое оно оказывает.  3. на другие движущиеся заряженные тела (например, другой проводник с током). Магнитное поле можно обнаружить по его действию на магнитную стрелку и Наглядно представить магнитное поле можно с помощью магнитных линий.  Магнитные  линии  – это  воображаемые   линии,  вдоль  которых  расположились  бы магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле.  Проведем опыт.  Поместим   прямой   или   полосовой,   как   его   иногда   называют,   постоянный магнит под лист бумаги. Насыпаем на лист железные опилки. Распределим железные опилки   на   поверхности   бумаги   равномерно.   Мы   видим,   что   железные   опилки   в магнитном поле будут вести себя как намагниченная стрелка. Они располагаются вдоль линий магнитного поля. У полюсов заметно, что магнитное поле действует не только в плоскости, но и пространстве. Магнитные опилки располагаются в этой области   даже   перпендикулярно   поверхности   бумаги.   Они,   как   бы,   пытаются подняться вверх, но сила тяжести, действующая на них, не позволяет этого сделать.  Аналогичным образом можно продемонстрировать  магнитное поле прямого проводника с током. 1. 2. 3. 4. 5. Отметим особенности магнитных линий: Магнитные линии можно провести через любую точку пространства. Они замкнуты и не пересекаются. Средняя линия идет бесконечно.  Магнитная линия проводится так, чтобы касательная в каждой точке линии, совпадала с осью магнитной стрелки, помещенной в эту точку. За   направление   магнитной   линии   принято   направление   северного   полюса стрелок компаса, расположенных вдоль этой линии Более сильное магнитное поле отображается большей концентрацией линий.   Аналогичное расположение магнитных линий можно наблюдать у соленоида (проволочной катушки с током). А   как   изобразить   линии   магнитного   поля,   если   они   направлены перпендикулярно к нам, и как, в таком случае, указать их направление? Для этого пользуются правилом стрелы. Предположим, что линии магнитного поля направлены к нам, то мы видим наконечник стрелы, тогда на рисунке линию изобразим в виде точки. Если   линии   магнитного   поля   направлены   от   нас,   то   мы   видим   оперение стрелы, тогда на рисунке линию изобразим в виде креста. Различают однородное и неоднородное магнитное поле. В неоднородном поле линии искривлены, густота их меняется. Например, поле вокруг прямолинейного проводника с током. В однородном поле линии параллельны друг другу и густота их одинакова. Например, внутри центральной части полосового магнита.