49
Сколько
полiosов
у магнита
Н. А. Минц
Конечно, все знают, что у магнита два полюса — северный и южный. Убедиться в этом совсем легко. Если взять металлический железную спицу или линейку и гладить ее постоянным магнитом все время в одном и том же направлении, то спица намагничитается. С помощью компаса легко узнать, какой из концов спицы стал северным полюсом, а какой — южным. Если спицу разломать, то каждый из ее кусков будет отдельным магнитом, и у каждой будет, конечно, два полюса — северный и южный. На сколько бы частей мы ни поломали спицу, у каждой из кусочков всегда будет два полюса — северный и южный.
Опыт с намагничиванием железной полосы проделал ученик 8 (телеръ уже 9) класс из г. Артемовска Донецкой области Игорь Гофман, но у него получился магнит с удивительными свойствами. Вот что он пишет: «В качестве полосового магнита я использовал стальную намагничную линейку, а для определения силовых линей — металлические опилки. Получился картина, на котором видны 5 полюсов (рис. 1). Ведя компасом вдоль линейки, я заметил, что стрелка поворачивается то один, то другим концом, что доказывает наличие разноименных полюсов».
В чем же дело? Только что мы с уверенностью говорили о том, что у магнита всегда два полюса, а у магнита, сделанного Игорем — несколько. Картина магнитных силовых линей выглядит так, как будто несколько
50
заться, что у него три полюса — два северных по краям и южный посередине.
Игорь не пишет, как ему удалось получить магнит с несколькими полюсами. Это можно сделать так. Взять спицу и гладить ее одновременно одноименными полюсами двух магнитов от середины вправо и влево. Получится магнит с трея полюсами. Большое количество полосов можно получить, намагнитив только концы спицы, или при помощи катушек. Нужно включить несколько катушек так, чтобы магнитные поля, создавемые соседними катушками, были противоположны. Если теперь внутри катушек помещить стержень, сделанный из высококачественной магнитной стали, и затем выключить ток, то стержень будет иметь несколько полосов. При этом катушки должны быть достаточно длинными, так как короткие магниты очень легко размагничиваются. Связано это вот с чем. Любой магнит можно размагнитить, если помещить его во внешнее магнитное поле, направленное против поля внутри самого магнита. Но магнитные поля, создавемые самим магнитом внутри и снаружи, направлены противположно (рис. 3). Внешнее поле, создавое самим магнитом, размагничает его. Чем короче магнит, тем сильнее внешнее размагничающее
Рис. 3.
Рис. 4.
поле, которое он создает при той же намагниченности образца. Поэтому длинные магниты сохраняются лучшей, чем короткие, и очень короткие магниты нельзя получить.
Способность сохранять намагниченность зависит не только от расстояний между полюсами, но и от свойств материалов, из которого сделан магнит. Например, магнитофонная лента, на которой записана музыка, состоит из большого числа коротких поперечных магнитников. Эти магнитки отличаются друг от друга величиной поля, которое они создают. Можно оценить количество таких магнитков на 1 мм ленты. Будем считать, что звуковая частота 1000 Hz и лента движется со скоростью 10 cm/сек. Тогда количество магнитков в одном сантиметре будет . To есть 10 магнитков в каждом миллиметре!
На рисунке 4 показано чередование области с различной магнитной ориентацией в кристалле. Светые полосы — северный полос направлен на зрителя, темные — наоборот. Симок получен в специальных условиях под микросkopом. Увеличено в 500 раз.