Человека постоянно
окружают явления, которые он непосредственно воспринимает органами чувств. К
таким явлениям можно отнести, например, движение, теплоту, звук, свет. Между
тем в природе существуют и много других явлений, далеко не столь очевидных. К
таким явлениям относится магнетизм. Магнетизм – это одно из универсальных
свойств, движущейся материи, связанное с самой структурой вещества
1. Откуда произошло слово
– магнит?
Борис.
Слово магнит произошло от слова «Магнесии», так назывался небольшой город в
Турции. История такова: пастух, отыскивая потерявшуюся овцу, забрел в
незнакомое место. Кругом было много черных камней, ничем особенным не
отличавшихся от обычных. Но когда он наступил на один из них, то почувствовал,
что подошвы его обуви, подкованной железом, прилипали к этому камню. Пастух,
заинтересовавшись, тронул камень своей палкой с железным наконечником и едва
удержал ее. Она так же притянулась к камню, как и подошва обуви.
Алиса.
Не знаю, где был найден первый магнит, но разные народы по - своему называли
магнит. Греки, например, называли его «особым камнем», или «тем камнем».
Иногда, чтобы подчеркнуть силу магнита, его называли «камнем Геркулеса».
Магнит – и «любящий камень», так как он прижимает к себе железо, как мать свое
дитя, и «мудрое железо», и «царственный камень» – какие только названия ему не
давали в разные века и в разных странах.
Виктор.
Названий у магнита много, но видимо, прав был Борис, окончательное название
произошло от города Магнессии (теперь это город Маниса в Турции). Камни
найденные недалеко от этого города обладали странным свойством, будучи
свободно подвешены, всегда ориентировались в определенном направлении.
2. Как устроен магнит?
Виктор.
Любой магнит – кусок железа. Как устроено твердое тело, мы знаем. Оно состоит
из атомов, которые находятся в узлах кристаллической решетки. Вокруг атомов
вращаются электроны. Эти электроны двигаются по круговым орбитам. А всякое
движение электронов – это электрический ток. Следовательно, траектории
движения электронов напоминают замкнутые контуры, по которым протекает
электрический ток, а раз это так, то вокруг контуров появляется магнитное
поле. Поэтому кусок металла и обладает магнитными свойствами, т.е. является
магнитом.
Алиса.
Магнит состоит из множества магнитиков, и у каждого магнитика есть два полюса
- северный и южный. Эти крохотные магнитики называют доменами. Домены есть в
любом веществе.
Виктор.
Если домены есть в любом веществе, то почему кусок алюминия не является
магнитом?
Алиса.
Магнитными свойствами обладают все вещества, только одни в большой степени, а
другие в малой.
Борис.
Вы забыли, кусок железа только тогда будет магнитом, когда попадет в
магнитное поле, то есть намагнитится. Дело в том, что в нормальном состоянии
домены ориентированы беспорядочно, и только тогда когда кусок железа попадает
в магнитное поле, его домены приобретают одинаковую направленность. Магнитные
поля отдельных микро магнитиков складываются, и тело приобретает магнитные
свойства.
3. Сколько магнитов вокруг
нас?
Виктор.
Странный вопрос, вокруг меня не одного магнита нет.
Борис.
Я пробовал посчитать, сколько магнитов у меня дома, их оказалось очень много,
десятки: в электробритве, динамике, магнитофоне, в банке с гвоздями, наконец,
я сам тоже магнит: биотоки, текущие во мне, рождают вокруг причудливый
пульсирующий узор магнитных линий.
Алиса.
Земля, на которой мы живем, - гигантский магнит. Солнце – желтый плазменный
шар – еще более грандиозный магнит. Галактики и туманности, которые едва
различимы на небе, во много раз превосходят по магнитным действиям Солнце. Так
что магнитов вокруг нас много.
4.Если Земля – большой магнит, то влияет ли магнитное поле Земли на животный
и растительный мир?
Виктор.
Думаю, что нет, так как животный и растительный мир образовался и развивается
в магнитном поле Земли, то все организмы просто к нему привыкли. Безусловно,
следует отметить то, что если бы магнитное поле вдруг изменилось, то
изменилась бы и форма жизни.
Алиса.
Я читала, что млекопитающие располагают аппаратом, который помогает им
определять направление магнитного поля. В новом незнакомом водоеме рыбы
охотнее всего плавают в направлении север - юг. Два раза в году – каждую осень
и каждую весну – несметные стаи птиц, пролетая тысячи километров, в туман и
дождь, не бояться сбиться с пути.
Виктор.
Как птицы, так и рыбы ориентируются по Солнцу, и магнитное поле здесь не в
счет.
5.
Как действуют искусственные магнитные поля на животных?
Борис.
Магнитное поле улучшает свертываемость крови, повышает общую активность
животных, птиц, рыб – они становятся более энергичными, больше двигаются,
активнее ищут пищу.
Алиса.
Еще в прошлом веке считалось, что магнитные браслеты, если их постоянно
носить, улучшают здоровье. Мы с мамой видели в магазине браслеты с
встроенными постоянными магнитами. На самом делемалые магнитные
поля никак не действуют на человека.
Виктор.
Способность чувствовать направление естественного магнитного поля присуща
всему живому. Ученые обнаружили, что искусственное магнитное поле тормозит
рост живого организма. Трехнедельные мышата, помещенные в магнитное поле,
развивались медленнее, чем обычно. Я читал, что исследователей поразил и
такой факт: мыши, выдержанные в течение недели в магнитном поле,
выглядят в своей
«глубокой старости» молодыми.
6.
Как действуют магнитные поля на различные вещества?
Алиса.
Все вещества по своим магнитным свойствам делятся на два класса: на
парамагнитные и диамагнитные, поэтому одни вещества намагничиваются в
магнитном поле, а другие нет.
Борис.
Не знаю, на какие классы вещества делятся, но читал, еще
М. Фарадей
проводил опыты с различными телами и обнаружил, что некоторые тела втягиваются
в магнитное поле, а другие выталкиваются из него. Вся установка в его опытах
была предельно проста, он подвешивал между полюсами электромагнита кусочки
различных веществ. Так вещества, марганец, хром, платина и другие втягивались
в магнитное поле и устанавливались вдоль магнитных линий. Но были и другие
вещества, которые даже при очень слабых магнитных полях втягивались в эти
поля. К таким веществам относится железо и его сплавы. Если в магнитное поле
ученый помещал медные, алюминиевые или серебряные предметы, то они
выталкивались из этого поля.
Виктор.
Все вещества в природе разделены на два класса, не знаю, как они называются,
но, например, железо хорошо намагничивается. Если металлическую иголку
подержать около магнита, то она сама становится магнитом. Медную или
алюминиевую проволоку, сколько около магнита не держи, она никогда не будет
обладать магнитными свойствами, то есть не будет притягивать к себе другие
тела.
7.
Где применяют магниты в быту?
Борис.
В быту, постоянные магниты используются в громкоговорителях, магнитных
держателях (на дверках мебели), электроизмерительных приборах.
Алиса.
Кроме постоянных магнитов существуют еще электромагниты, и в быту их можно
обнаружить в электрическом звонке, телевизоре, стиральной машине,
холодильнике, электрической кофемолке, миксере, магнитофоне и другой бытовой
технике.
Виктор.
В любой бытовой технике, которая включается в электрическую сеть, есть
электромагниты.
8.
Как размагнитить постоянный магнит?
Алиса.
Думаю, что это сделать не возможно, так как все вещества, особенно
ферромагнетики, помещенные в магнитное поле, намагничиваются. Поэтому если
постоянный магнит, каким – то образом размагнитить, то он сам тут же снова
намагнитится, так как находится в магнитном поле Земли.
Борис.
Чтобы размагнитить магнит надо поместить его в более сильное поле
второго магнита.
Виктор.
Чтобы полностью размагнитить постоянный магнит надо его сильно нагреть.
9.
Имеются два одинаковых гвоздя. Точно известно, один из гвоздей намагничен.
Можно ли определить, и как, какой гвоздь намагничен?
Алиса. Для определения намагниченного
гвоздя мне достаточно иметь нитку или волос. Я привяжу к одному из гвоздей по
его средине нитку и подвешу гвоздь так, чтобы он висел параллельно земли.
Намагниченный гвоздь сразу повернется в пространстве так, что один его конец
будет указывать на север, а другой на юг.
Виктор. Я положу один гвоздь на
горизонтальную поверхность, даже на ладонь, а затем конец второго гвоздя
поднесу точно по средине к первому. Если на ладони лежит не намагниченный
гвоздь, то он легко поднимется намагниченным, а если наоборот то поднять
гвоздь не возможно.
Борис. Я считаю что, определить, какой
гвоздь намагничен, а какой нет, без дополнительных предметов, невозможно.
10. Виктор. Что такое магнитная подушка?
Борис.
Магнитная подушка,что - то из области фантастики. Читал, что
изготовлены вездеходы на воздушной подушке. Используя струю воздуха
направляемую вертикально вниз, вездеходы передвигаться по любой местности, по
болоту, песку, и даже воде. Для таких машин не нужны дороги.
Алиса.
А я читала, что ученые многих стран работают по созданию транспорта на
магнитной подушке, так как применять воздушную подушку для наземного, в
частности, железнодорожного транспорта и технически и экономически оказалось
нецелесообразно. Поезда будущего будут «парить» над землей, они как бы
«подвешиваются» к рельсам, или отталкиваются от них, в зависимости от того,
какая будет применена система, то есть
электромагнитный или электродинамический подвес. В первом случае путь
представляет собой стальные рельсы с «подвешенным» к ним экипажем. Во втором
случае состав пойдет по металлическому полотну, в котором возникают
электрические токи. В качестве тягового механизма в таких поездах будут
использованы линейные двигатели.
