§ 1. Магнітні явища. Постійні магніти. Взаємодія магнітів. Магнітне поле. Лінії магнітного поля

• Назад до змісту

ПОМІРКУЙТЕ І ДАЙТЕ ВІДПОВІДЬ

1. Чому два цвяхи, що притягнулися до північного полюса магніту, розходяться вільними кінцями?

Капелюшки цвяхів, які торкаються північного полюса магніту, намагнічуються і стають південними полюсами. При цьому протилежні вільні кінці (вістря) цвяхів намагнічуються однойменно і стають північними полюсами. Оскільки однойменні магнітні полюси відштовхуються, вільні кінці цвяхів розходяться в різні боки.

2. Кажуть у народі, що шукати голку в копиці сіна — це марна справа. Чи можна це зробити з погляду фізики?

З погляду фізики це завдання є реалізованим за допомогою сильного постійного магніту. Голка виготовлена зі сталі, яка у магнітному полі намагнічується і притягується до магніту.

3. Як за допомогою магнітної стрілки визначити полюси намагніченого сталевого стержня?

Для визначення полюсів сталевого стержня необхідно наблизити його кінець до полюсів магнітної стрілки з відомим маркуванням. Якщо цей кінець притягує північний (синій) полюс стрілки і відштовхує південний, то він є південним полюсом ($S$) стержня. Якщо ж кінець стержня притягує південний (червоний) полюс стрілки і відштовхує північний, він є північним полюсом ($N$).

ПЕРЕВІРТЕ СЕБЕ

1. Учениця, щоб дістати з коробки невеличку залізну скріпку, скористалася штабовим магнітом. Однак замість однієї скріпки за магнітом потягнувся ланцюжок скріпок. Як це пояснити?

При контакті з магнітом перша залізна скріпка намагнічується в його полі й сама стає тимчасовим магнітом. Наступна скріпка потрапляє в магнітне поле першої скріпки, притягується до неї й також намагнічується, передаючи магнітні властивості далі по ланцюжку.

2. На мал. 1.5 зображено лінії магнітних полів постійних магнітів. Визначте їхні полюси.

Визначення полюсів здійснюється за напрямком ліній магнітного поля, які поза магнітом завжди виходять із північного полюса ($N$) і входять у південний полюс ($S$):

• а) Лінії магнітного поля виходять із правого полюса лівого магніту та входять у лівий полюс правого магніту. Отже:

  • Лівий магніт: лівий полюс — південний ($S$), правий полюс — північний ($N$).
  • Правий магніт: лівий полюс — південний ($S$), правий полюс — північний ($N$).

• б) Лінії магнітного поля входять у полюси, спрямовані один до одного, і виходять із зовнішніх полюсів. Оскільки лінії відштовхуються, магніти повернуті однойменними полюсами. Отже:

  • Лівий магніт: лівий полюс — північний ($N$), правий полюс — південний ($S$).
  • Правий магніт: лівий полюс — південний ($S$), правий полюс — північний ($N$).

• в) Лінії магнітного поля виходять із лівого полюса підковоподібного магніту та входять у його правий полюс. Отже:

  • Лівий полюс — північний ($N$).
  • Правий полюс — південний ($S$).

3. Учень зобразив лінії магнітного поля штабового магніту, як показано на мал. 1.6. Чи правильно він виконав завдання?

Ні, учень виконав завдання неправильно. Поза магнітом лінії магнітного поля мають виходити з північного полюса ($N$) і входити в південний полюс ($S$). На малюнку 1.6 напрямок стрілок зображений протилежно: вони виходять із південного полюса ($S$) і входять у північний ($N$).

4. Як можна пояснити те, що справний механічний годинник буде показувати неправильний час, якщо до нього кілька разів піднести сильний магніт?

Деталі механічного годинника (зокрема балансир та спіральна пружина) виготовляють зі сталі або інших сплавів, які під впливом сильного магнітного поля намагнічуються. Після намагнічування ці металеві деталі починають магнітно взаємодіяти одна з одною та з іншими елементами корпусу. Виникають додаткові сили притягання та тертя, що порушує точну частоту коливань балансира, призводить до збоїв у роботі годинникового механізму та змушує годинник поспішати, відставати або повністю зупинитися.

5. Використовуючи різні джерела інформації, підготуйте коротке повідомлення про практичне використання постійних магнітів у побуті.

Використання постійних магнітів у побуті

Постійні магніти є важливою складовою багатьох пристроїв та речей, якими люди користуються щодня. Основними сферами їх побутового застосування є:

• Фіксація та ущільнення: Магнітні смуги в ущільнювачах дверей холодильників, меблеві засувки, застібки сумок і чохлів.
• Акустичні прилади: Динаміки та навушники.
• Організація простору: Магнітні тримачі для кухонних ножів та інструментів.
• Декор: Магніти на холодильник та дитячі іграшки.