Параграф 60 — Перышкин А.В., 8 класс.
Постоянные магниты — тела, длительное время сохраняющие намагниченность.
2. Как Ампер объяснял намагничивание железа?
Ампер объяснял намагниченность железа и тали существованием электрических токов, которые циркулируют внутри каждой молекулы этих веществ.
3. Как можно теперь объяснить молекулярные токи Ампера?
В каждом атоме имеются отрицательно заряженные частицы — электроны. При движении электронов возникает магнитное поле, которое и вызывает намагниченность железа и стали.
4. Что называют магнитными полюсами магнита?
Полюса магнита — те места, где обнаруживаются наиболее сильные магнитные действия.
5. Как взаимодействуют между собой полюсы магнитов?
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.
6. Как можно получить представление о магнитном поле магнита?
С помощью железных опилок можно получить представление о виде магнитного поля постоянных магнитов.
Как можно объяснить намагничивание железа
Авторы: А.В. Перышкин
Издательство: Дрофа 2013
§ 60. Постоянные магниты. Магнитное поле постоянных магнитов
1. Какие тела называют постоянными магнитами?
2. Как Ампер объяснял намагничивание железа?
3. Как можно теперь объяснить молекулярные токи Ампера?
4. Что называют магнитными полюсами магнита?
5. Как взаимодействуют между собой полюсы магнитов?
6. Как можно получить представление о магнитном поле магнита?
Упражнение 42.1. Предложите способ определения полюсов намагниченного стального стержня.
Упражнение 42.2. Какую форму надо придать проводу, чтобы при наличии тока в нём силовые линии его магнитного поля были расположены так же, как у полосового магнита?
Задание 1. Дугообразный магнит поднесите к листу картона. Магнит не притянет его. Затем положите картон на мелкие гвозди и снова поднесите магнит. Лист картона поднимется, а за ним и гвозди. Объясните явление.
Задание 2. Положите дугообразный магнит на край стола. Тонкую иглу с ниткой положите на один из полюсов магнита. Затем осторожно потяните иглу за нить, пока игла не соскочит с полюса магнита. Игла зависает в воздухе (рис. 114). Объясните явление.
Чем объясняется намагничиваемость железа (стали)?
«Некоторые магнитные тела после прекращения их намагничивания задерживают в себе магнетизм более (например, сталь) , другие менее (например железо) .
Та сила, которая задерживает магнетизм в железе при его размагничивании, носит название задерживающей силы.
Задерживающая сила, называемая остаточным магнетизмом, противодействует как при намагничивании, так и при размагничивании магнитных тел, вызывая запаздывание или отставание размагничивания (или намагничивания) от размагничивающей (или намагничивающей) силы.
Существование задерживающей силы объясняется следующим образом: предполагают, что всякое не намагниченное обыкновенное железо или сталь состоит из мельчайших частиц – «молекул» , обладающих каждая свойствами, присущими обыкновенным магнитам.
Ввиду беспорядочности расположения молекул в железе их магнитные свойства не проявляют себя (парализуются) ; но как только будет произведено намагничивание железа (например путём поднесения к нему сильного магнита) , все молекулы, как если бы они были магнитными стрелками, выстраиваются в ряды, с северными полю сами, обращёнными в одну сторону, и южными – в другую.
Тогда железо приобретает магнитные свойства, так как все северные стороны молекул, действуя в одном направлении, создают в одном конце железной полосы северный магнетизм, а южные на другом конце – южный магнетизм.
Сорта железа твёрдые (например, сталь) с трудом поддаются намагничиванию, так как частицы их крепко связаны друг с другом, но зато эти сорта надежно удерживают в себе магнетизм и с трудом размагничиваются.
Нагревание намагниченного тела или удары по нему лишают его магнетизма, так как его молекулы возвращаются при этом в первоначальное состояние.
Размагничивание тела и дальнейшее перемагничивание его вызовут изменение расположения молекул на обратное, чему будет конечно противодействовать взаимное притяжение их друг к другу, вызывая так называемую задерживающую силу, которую и приходится преодолевать, затрачивая на то некоторое количество энергии. Постоянное перемагничивание железа (например, при переменном токе) вызывает непрерывное изменение расположения молекул, сопровождаемое трением молекул друг о друга, и следовательно нагреванием железа, причём на преодоление задерживающей силы будет требоваться постоянная затрата энергии. » (с)
Каким образом магнит притягивает к себе железо?
Природу сил как притяжения, так и отталкивания люди до конца не понимают. И это не только магнитные силы, но и электрические и гравитационные. Когда мы падаем и набиваем себе шишку, иногда весьма болезненную, мы понимаем, что это притяжение Земли. Но что является носителем этого притяжения, почему оно происходит и прочие тонкости этого явления совершенно науке не известны. Недавно открыли гравитационные волны, но это мало что меняет. Но объяснить гравитацию все же можно. Это пространство искривляется под действием большой массы и в эту "яму" мы и падаем все время, но не можем упасть за счет твердости Земли.
А вот магнетизм это сложнее. Каждый вам расскажет о магнитных силовых линиях. Куда входят, куда выходят, как образуется магнитное поле. И о том, что разноименные полюса притягиваются друг к другу, а одноименные отталкиваются.
Теперь о железе, никеле и кобальте. Это три металла, которые притягиваются магнитом. Железо очень хорошо, а кобальт и никель похуже. Все дело в том, что у этих материалов доменная кристаллическая структура. Она состоит из очень маленьких магнитиков. Обычно они там имеют хаотическое строение. Как только вы подносите магнит, домены начинают строится вдоль силовых линий магнитного поля. Структура становится упорядоченной и распределенной так, что железо притягивается к магниту. Если магнит убрать то домены опять распределяются неравномерно. Но не все. Часть остаются упорядоченными. Так называемая остаточная намагниченность. Для примера. Возьмите отвертку у себя дома и поднесите ее к магниту. Через время жалом отвертки дотроньтесь до маленьких винтиков и вы увидите, что отвертка стала намагниченной. Это очень удобно, если нужно закрутить винтик в трудно доступном месте.
Магнитная теория есть, она очень сложна для понимания и потому я тут об этом ничего не пишу.