Как взаимодействуют между собой полюсы магнита

Постоянные магниты (ПМ) сохраняют свои характеристики и без воздействия внешнего магнитного поля. Такими свойствами наделены сплавы металлов: кобальта, железа, никеля, редкоземельных металлов. Свойства постоянных магнитов во многом обусловленных их химическим и физическим составом. Лучшими эксплуатационными характеристиками славятся неодимовые магниты, сохраняющие магнитный заряд на протяжении столетий. Взаимодействие постоянных магнитов обусловлено их магнитным полем — каждый попадает под влияние другого. А вот сила этого взаимодействия зависит от мощности самого магнитного элемента — чем мощнее каждый из брусков, тем выше будет общая сила взаимодействия. Любой ПМ характеризуется наличием двух полюсов — северного и южного. Определить, какой где находится поможет намагниченная стрелка (компаса). Она неизменно указывает в направлении северной стороны магнита. Если соединить 2 магнита, то одинаковые полюсы отталкиваются друг от друга, а разноименные притягиваются. Разделив один ПМ на две части, получим два магнита, у каждого из которых будут разнонаправленные полюса. То же самое произойдет при разделении бруска на любое количество частей. Но меньший по размеру магнитик обладает и сниженным пропорционально массе магнитным полем.

Принимаем к оплате

  • mastercard
  • visa
  • наличные
  • яндекс деньги
  • киви
  • сбербанк

100% безопасные платежи

Как нам стать лучше? Напишите нам

Покупателям

  • Новости сайта
  • Доставка и оплата
  • Возврат/обмен товара
  • Публичная оферта
  • О компании
  • FAQ
  • Гарантия качества
  • Что с моим заказом?
  • Оплатить заказКак оформить покупку

Москва, Склад-магазин: 8-й проезд Марьиной Рощи, д.30 стр.2

Пн-Пт 9:00-18:00, Сб-Вс выходные

Прием заказов
Пн-Пт 9:00-18:00, Сб-Вс 9:00-17:00

Выдача заказов

Пн-Пт 9:00-18:00 (из магазина), Сб-Вс 9:00-20:00 (со склада по тому же адресу; только для оплаченных заказов)

Звоним в среднем через 7 минут

На письма отвечаем оперативно

Магнитное поле

Электроны, двигаясь вокруг атома, создают магнитное поле, при этом неся отрицательный заряд. При постоянном перемещении производится электрический ток. Магнитное поле появляется за счет движения тока, сила тока влияет на силу магнитного поля.

С учетом данной информации можно сделать вывод о наличии связи между магнетизмом и электричеством. В совокупности данное явление называется электромагнетизм.

Движение электронов вокруг ядра не единственная причина появления магнитного поля. Не в меньшей степени на него влияет движение атомов вокруг своей оси. Отдельные материалы обладают магнитным полем, в котором атомы подавляют друг друга, осуществляя хаотичное движение.

Как работает МАГНИТ | Самое понятное объяснение

Предметы из металла обладают упорядоченными группами атомов, ориентированных в определенную сторону. Благодаря способности направлять атомы в заданном направлении и складывать магнитные поля, предметы из металла способны намагничиваться.

Каким образом магниты притягиваются и отталкиваются

Как притягиваются магниты? Между магнитами, поднесенными друг к другу, возникает сила. Притяжение или отталкивание магнитов ощущается не только при непосредственном контакте. Взаимодействие присутствует даже без соприкосновения.

Магниты будут отталкиваться, если поднести друг к другу их северные полюса. При контакте южных полюсов будет наблюдаться аналогичная картина. Однако, между магнитами возникнет притяжение, если к северному полюсу поднести южный. Данный принцип работает аналогично электрическим зарядам. При этом полюса магнитов и электрические заряды представляют собой разные явления.

Как магниты притягиваются друг к другу

Объяснение явления намагниченности

Одно из первых объяснений этого явления принадлежало Андре-Мари Амперу.

Как Ампер объяснял намагниченность железа?
Французский ученый говорил о существовании электрических токов. Эти токи по его предположению циркулировали внутри каждой молекулы вещества.

Странное объяснение, не так ли? Дело в том, что в те времена еще не было достаточно знаний о строении вещества. Про атомы еще никто не слышал и не говорил. Так что такое мнение не имело доказательств, ведь природу молекулярных токов никто не мог объяснить.

С тех времен физика шагнула далеко вперед. Как можно теперь объяснить молекулярные токи Ампера?

Давайте вспомним строение атома. Вокруг ядра вращаются электроны. Каждый электрон имеет заряд и находится в движении. Значит, вокруг него существует магнитное поле. Но большинство веществ устроено таким образом, что эти крошечные магниты нейтрализуют друг друга.

В строении веществ, из которых делают магниты, такой нейтрализации не происходит (рисунок 2). Электроны таких атомов вращаются в одном и том же направлении. Поэтому их магнитные поля складываются, и вокруг такого вещества образуется единое магнитное поле.

Каждый магнит, как и магнитная стрелка, обладает двумя полюсами: северным ($N$) и южным ($S$).

Что называется магнитными полюсами магнита (рисунок 4)?

Полюса магнита — это те места магнита, где обнаруживается наиболее сильные магнитные действия.

Мы можем это проверить с помощью простого опыта. Возьмем полосовой магнит и динамометр. К динамометру прикрепим железный шарик.

Касаемся шариком магнита в разных его точках, а потом аккуратно его отрываем. При этом следим за показаниями динамометра в момент отрыва. Так мы можем судить о силе притяжения шарика к разным точкам магнита. Опыт покажет, что самое сильное притяжение будет как раз в местах, которые мы называем полюсами (рисунок 5).

Этот же опыт покажет нам что в середине магнита шарик практически не испытывает притяжение.

Нейтральная зона магнита — место магнита, где практически не проявляется притяжения.

Что лучше всего притягивается к магнитам?
Это чугун, сталь, железо и некоторые сплавы. Также притягивается никель и кобальт, но значительно слабее.

Как взаимодействуют между собой полюсы магнита

  • Общие
  • Предмет физика
  • Единицы измерения
  • Физические явления
  • Астрономия
  • Механическое движение
  • Равномерное прямолинейное движение
  • Равноускоренное движение
  • Равномерное движение по окружности
  • Путь при неравномерном движении
  • Первый закон Ньютона
  • Масса и плотность
  • Второй и третий законы Ньютона
  • Сила упругости
  • Сила тяготения
  • Сила трения
  • Статика твёрдого тела
  • Статика жидкостей и газов
  • Импульс
  • Энергия
  • Простые механизмы
  • Механические колебания
  • Механические волны
  • Основные положения МКТ
  • Основные формулы молекулярной физики
  • Температура
  • Уравнение состояния идеального газа
  • Изопроцессы
  • Насыщенный пар
  • Внутренняя энергия
  • Количество теплоты
  • Фазовые переходы
  • Первый закон термодинамики
  • Тепловые машины
  • Второй закон термодинамики
  • Электрический заряд
  • Конденсатор. Энергия электрического поля
  • Постоянный ток
  • Закон Ома
  • Соединения проводников
  • Работа и мощность тока
  • ЭДС. Закон Ома для полной цепи
  • Электрический ток в металлах
  • Электрический ток в электролитах
  • Электрический ток в газах
  • Полупроводники
  • Магнитное поле. Линии
  • Магнитное поле. Силы
  • Электромагнитная индукция
  • Самоиндукция
  • Электромагнитные колебания
  • Переменный ток
  • Мощность переменного тока
  • Электроэнергия
  • Электромагнитное поле
  • Электромагнитные волны
  • Световые лучи
  • Отражение света
  • Преломление света
  • Линзы. Ход лучей
  • Тонкие линзы. Ход лучей
  • Тонкие линзы. Построение изображений
  • Глаз человека
  • Оптические приборы
  • Принцип Гюйгенса
  • Интерференция волн
  • Интерференция света
  • Дифракция света
  • Дисперсия света
  • Принцип относительности Галилея
  • Принципы СТО
  • Релятивистская кинематика
  • Релятивистская динамика
  • Фотоэффект
  • Фотоны
  • Корпускулярно-волновой дуализм
  • Линейчатые спектры
  • Строение атома
  • Атом Бора
  • Лазер
  • Строение ядра
  • Радиоактивность
  • Энергия связи ядра
  • Ядерные реакции

Как взаимодействуют между собой полюсы магнитов

Одноимённые полюса отталкиваются. (2 плюса-одноимённые, они оттолкнуться друг от друга)

У каждого магита два полюса. Если взять два магнита и приставить их друг к другу одинаковыми полюсами то они отолкнутся друг от друга а если полюса будут разние то они будут притягиватся

ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ:

  • Астрономия
  • Единицы измерения
  • Предмет физика
  • Физические явления

Притяжение и отталкивание магнитов

Как уже было сказано, магниты могут либо притягивать, либо отталкивать другие магниты или ферромагнитные материалы. Почему именно так происходит?

Почему отталкиваются магниты друг от друга при сближении одноименных полюсов, мы уже выяснили — из-за взаимного вытеснения одинаково направленных магнитных полей. Но давайте рассмотрим подробнее, как ведут себя магниты по отношению к разным материалам.

Притяжение магнитов к металлам

Как правило, магниты хорошо притягивают железо, никель, кобальт и их сплавы. Это объясняется наличием в этих материалах большого числа свободных электронов, которые под действием внешнего магнитного поля начинают двигаться синхронно, создавая собственное магнитное поле.

Однако есть металлы и сплавы — золото, серебро, медь, олово и др., которые отталкиваются или почти не притягиваются магнитами. У них меньше свободных электронов, и их движение более хаотично.

Ответ на Вопрос №5, Параграф 60 из ГДЗ по Физике 8 класс: Пёрышкин А.В.

ГДЗ (готовое домашние задание из решебника) по Физике 8 класса авторов А. В. Перышкин. — М. : Дрофа, 2013-2017 на Вопрос №5, § 60. Постоянные магниты. Магнитное поле постоянных магнитов.

Издание: Физика. 8 класс. : белый учебник для общеобразовательных учреждений / А. В. Перышкин. — М. : Дрофа, 2013-2017г.

Постоянный магнит: взаимодействие с объектами, магнитное поле, размагничивание

Постоянные магниты — это вещества, которые обладают постоянной магнитной силой. Концы постоянных магнитов называются полюсами. У каждого магнита два полюса: северный (N) и южный (S). На некоторых магнитах они отмечены двумя цветами (чаще всего синим и красным).

Постоянные магниты в отличие от электромагнитов, не требуют электричества для создания своего магнитного поля. Постоянные магниты всегда состоят из ферромагнитных материалов, элементарные магниты которых, атомные спины, выровнены параллельно в процессе намагничивания. Это может произойти при охлаждении расплавленных ферромагнитных пород. Такая горная порода (магнетиты) была исторически найдена древними греками около города Магнесия (город в Малой Азии). Таким образом, город Магнезия является историческим эпонимом магнетизма.

Небольшие постоянные магниты используются для сбора мелких металлических деталей или для крепления легких предметов к магнитным доскам. Например, наконечники некоторых отверток намагничены, что позволяет удерживать металлический винт в поворотном шлице. Постоянные магниты также используются там, где необходимо создать электрический ток в небольших генераторах с помощью электромагнитной индукции. Примером этого является динамо-машина для велосипеда.

Как магниты взаимодействуют с другими объектами?

Ещё древнегреческий ученый Фалес Милетский заметил, что предметы из магнетита взаимодействуют с предметами, содержащими железо.

Поднося магнит к предметам, изготовленным из различных материалов, можно установить, что магнитом притягиваются очень не многие из них. Хорошо притягиваются магнитом чугун, сталь, железо и некоторые сплавы, гораздо слабее никель и кобальт. Вообще не притягиваются магнитами тела из цветным металлов, например, медь, алюминий и другие.

Постоянные магниты могут притягивать ферромагнитные вещества (например, железо) или отталкивать друг друга на одноименных полюсах (северный полюс к северному полюсу, южный полюс к южному полюсу). По сути, тела, длительное время сохраняющие намагниченность, и есть постоянные магниты или просто магниты.

Северный полюс постоянного магнита притягивает южный полюс другого постоянного магнита и наоборот. Между одноименными полюсами (северный полюс к северному полюсу, южный полюс к южному полюсу), напротив, действуют отталкивающие магнитные силы.

Постоянные магниты

Однако постоянные магниты могут быть получены и искусственным путем. В этом процессе сильные ферромагнитные металлы, обычно сплавы, такие как самарий-кобальт, намагничиваются сильным внешним магнитным полем. Этот процесс намагничивания демонстрирует так называемый гистерезис, то есть несимметричное поведение материала при увеличении и последующем уменьшении внешнего магнитного поля. Гистерезис возникает потому, что выравнивание элементарных магнитов в ферромагните стабилизируется обменным взаимодействием, поэтому материал, который уже был намагничен, имеет другие свойства, чем ферромагнит, который еще не был намагничен.

Благодаря гистерезису магнитное поле сохраняется в ферромагните даже при отключении внешнего магнитного поля. Таким образом, намагниченный материал становится постоянным магнитом. Оставшаяся плотность магнитного потока называется остаточной намагниченностью.

Магнитное поле постоянных магнитов.

Магниты взаимодействуют не только с другими объектами, но и друг с другом. Пространство вокруг магнита, в котором действуют магнитные силы, называется магнитным полем.

А именно, если приблизить красный северный полюс стержневого магнита к северному полюсу второго, вращающегося магнита, то северный полюс этого магнита отворачивается от северного полюса стержневого магнита, — это работает как сила между двумя северными полюсами магнитов, и два одинаковых полюса отталкиваются друг от друга.

Если, с другой стороны, приблизить зеленый южный полюс стержневого магнита к красному северному полюсу вращающегося магнита, то северный полюс повернется к южному полюсу стержневого магнита. Между двумя разными полюсами также действует сила. Два разных полюса притягиваются друг к другу.

В обоих случаях действует следующее: если вы снова уберете стержневой магнит, поворотный магнит вернется в исходное положение. Применимо следующее: чем больше расстояние между полюсами, тем меньше силовое воздействие и, следовательно, отклонение магнита.

Силовое воздействие между полюсами магнитов

С помощью железных опилок можно получить представление о виде магнитного поля постоянных магнитов. Рисунок 2 даёт представление о картине магнитного поля полосового магнита. Как магнитные линии магнитного поля электрического тока, так и магнитные линии магнитного поля магнита — это замкнутые линии. Вне магнита магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный, замыкаясь внутри магнита, так же как магнитные линии катушки с электрическим током.

Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.

Железные опилки расположились характерным способом около магнита

Что произойдет, если мы попытаемся разделить один магнит на два? Если мы повторим эксперименты с каждым из кусочков, мы обнаружим, что вокруг каждого из них есть магнитное поле. Оказалось, что из одного магнита были созданы два магнита. Мы никогда не можем получить один магнитный полюс. Как итог, магнитные полюса в магнитах всегда расположены попарно.

Размагничивание.

Размагничивание постоянного магнита возможно под воздействием тепла, сильной механической вибрации или сильного внешнего магнитного поля.

В то время как электромагнит может быть выключен простым выключением электрического тока, а полярность можно изменить, изменив направление электрического тока на противоположное, «выключить» постоянный магнит не представляется возможным. Отсюда и термин «постоянный».

Постоянный магнит остается магнитным до тех пор, пока выравнивание атомных спинов не будет снова нарушено внешним воздействием (тепло, сильные удары, магнитные поля). Тогда магнитные силы исчезают, и материал приходится намагничивать заново. В крайних случаях материал может быть даже поврежден. Поэтому каждый постоянный магнит имеет максимальную рабочую температуру. При превышении этой температуры возможны повреждения. Выше температуры Кюри, характерной для конкретного материала, магнит в любом случае полностью размагничивается.

Сила магнитного поля постоянного магнита.

Сила магнитного поля постоянного магнита зависит от используемого материала, а также от точности, с которой осуществляется намагничивание материала. Намагничивание приводит к высокой остаточной намагниченности только в том случае, если достигается полное выравнивание всех спинов атомов. Для этого требуются подходящие материалы и технические ноу-хау.

Как описывается уравнениями Максвелла, — магнитные поля всегда исходят от движущихся зарядов. Существуют только магнитные поля, обусловленные движением заряда, которые всегда создают магнитное поле с северным и южным полюсом.

Силы магнитного поля постоянных магнитов объясняются микроскопическим движением зарядов в веществе. Например, электроны в атомах движутся с огромной скоростью. Электроны имеют характерный электронный спин. Из общего состояния движения электронов возникает магнитный момент и, следовательно, сила магнитного поля.

Магнитные силы всегда действуют вдоль магнитного поля. Это может быть представлено линиями поля. Линии поля также указывают направление и величину магнитных сил.

Магнитные силы

На рисунке 3 вы можете видеть, что петля проводника с электрическим током (слева) создает магнитное поле. Величина этого магнитного поля измеряется магнитным моментом. В ферромагнитном материале существует множество магнитных моментов (центр рисунка). Если все они выровнены параллельно, создается постоянный магнит. Постоянный магнит имеет магнитное поле, идентичное магнитному полю катушки. На представленном рисунке схематично обозначены только несколько линий магнитного поля.

Постоянные магниты могут быть изготовлены в широком разнообразии форм. Например, подковообразный магнит показан на рисунке 3 справа. В подковообразном магните северный и южный полюса расположены напротив друг друга. Поскольку линии магнитного поля всегда замкнуты как единое целое, они проходят от северного полюса к южному, а затем возвращаются к северному полюсу в материале. В воздушном пространстве подковообразного магнита это приводит к однородному магнитному полю с силовыми линиями, проходящими параллельно между полюсами.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий