Онлайн

Наглядная физика. Электромагнитные явления


Разламывание магнитов

11 model MagnCrack

Модель наглядно демонстрирует, что происходит при разламывании магнитов.

  

 

Подробнее

Магниты одинаковой формы могут быть по-разному намагничены, т.е. иметь различное расположение полюсов и различную силу намагниченности.  Важным свойством магнитов является то, что магнит всегда имеет и северный, и южный полюсы.
Точнее, разделить магнитные полюсы так, чтобы получить магнит с одним полюсом, то есть только с северным или только с южным полюсом нельзя. 

Удивительным свойством магнитов состоит в том, что если разломать магнит, то каждый обломок остается магнитом. Если продолжать разламывание магнита, то мы дойдем до субатомных масштабов, и увидим, что составные частицы атома - электроны, протоны и нейтроны сами являются магнитами с парой полюсов. При этом лишь очень немногие вещества являются магнитами.

Итак, если магнит разломать на куски, то каждый из кусков сохранит магнитные свойства,причём каждый из них будет иметь по крайней мере один северный полюс и один южный.


Притяжение магнитов

12 model MagnAttaction

 Постоянные магниты действуют на расстоянии и друг на друга, и на некоторые другие металлические предметы. Модель наглядно демонстрирует притяжение магнитов, зависимость силы сопротивления от расстояния между магнитами. В модели два магнита в форме дисков помещены в стеклянную трубку, нижний магнит закреплен, а верхний может свободно перемещаться вдоль трубки.

Подробнее

Постоянные магниты действуют на расстоянии и друг на друга, и на некоторые другие металлические предметы.У магнита есть места, которые выделяются среди остальных особенно сильным действием на другие предметы. Такие места называются полюсами постоянного магнита.

Простейший магнит в форме стержня или подковы имеет два полюса. Полюсы бывают двух типов:  северные (условно отмечаются синим цветом) и южные (отмечаются красным цветом). При взаимодействии магнитов одноименные полюсы отталкиваются, а разноименные - притягиваются. Сила взаимодействия зависит от расстояния: чем меньше расстояние, тем больше сила. С увеличением расстояния взаимодействие магнитов быстро убывает.

Магниты притягивают некоторые металлы и сплавы, а с другими веществами взаимодействуют настолько слабое, что пракимчески не заметно. Магниты могут намагничивать некоторые предметы, т.е. вблизи магнита эти предметы ведут себя подобно постоянным магнитам и остаются магнитными и тогда, когда все другие магниты убирают. Вещества, которые сильно намагничиваются вблизи магнита, называются ферромагнитными. Они содержат атомы железа, никеля, кобальта или некоторых других веществ.

В модели два магнита в форме дисков помещены в стеклянную трубку. Нижний магнит закреплен, а верхний может свободно перемещаться вдоль трубки. Расположение полюсов магнитов показано цветом.


Взаимодействие магнитов

13 model MagnInteractionМодель наглядно демонстрирует взаимодействие магнитов. В модели три магнита в форме дисков помещены в стеклянную трубку. Нижний магнит закреплен, а верхний и средний могут свободно перемещаться вдоль трубки. Эксперименты с этой моделью показывают, что одноименные полюсы магнитов отталкиваются, сила увеличивается при сближении полюсов. А при увеличении расстояния между полюсами сила взаимодействия быстро уменьшается.

Подробнее

В модели три магнита в форме дисков помещены в стеклянную трубку. Нижний магнит закреплен, а верхний и средний могут свободно перемещаться вдоль трубки. Расположение полюсов магнитов показано цветом.

Эксперименты с этой моделью показывают, что одноименные полюсы магнитов отталкиваются. Причем, сила увеличивается при сближении полюсов. При увеличении расстояния между полюсами сила быстро уменьшается.


Отталкивание магнитов

14 model MagnRepulsion

Модель наглядно демонстрирует отталкивание магнитов. Эксперименты с этой моделью показывают зависимость силы отталкивания магнитов от расстояния между ними.

 

 

Подробнее

 В модели два магнита в форме дисков помещены в стеклянную трубу. Нижний магнит закреплен, а верхний может свободно перемещаться вдоль трубки. Расположение полюсов магнитов показано цветом.

Модель демонстрирует зависимость силы отталкивания магнитов от расстояния между ними. Для этого используются три немагнитных груза с отношением масс 1:2:3. Линейка позволяет измерить расстояние между магнитами.

Зависит ли сила отталкивания от расстояния линейно? Отложите измеренные величины на графике сила -расстояние.


Линии магнитного поля постоянного магнита

15 model MagnPower

Модель наглядно демонстрирует проявление линий магнитного поля в опытах с магнитной стрелкой или опилками. Можно выбрать прямой магнит или подковообразный.

  

Подробнее

Для получения вида магнитного поля можно использовать железные опилки, насыпав их равномерно на какую-либо поверхность. Намагничиваясь, опилки слипаются, образуя как бы маленькие магнитные стрелки, которые слипаются в линии и дают некоторое представление о структуре магнитного поля. 

Вблизи магнита можно определить линии, которые в каждой своей точке направлены вдоль магнитного поля в этой же точке. Такие линии называют линиями магнитного поля .Они аналогичны силовым линиям электрического поля.

Наглядно магнитное поле изображается линиями поля, которые можно провести так,что направление линии в каждой ее точке совпадает с направлением, по которому поле ориентирует северный (N, синий) конец магнитной стрелки. Причем линии проводятся тем гуще, чем сильнее поле. Можно также считать, что линии поля натянуты и отталкиваются друг от друга. Магнит следует представлять себе окруженным линиями поля, выходящими из северного полюса и входящими в южный. Линии поля не прерываются, а входят в магнит в южном полюсе, проходят внутри магнита к его северному полюсу и выходят из магнита вблизи северного полюса.

Напомним, что силовые линии электрического поля начинаются на положительных, а заканчиваются на отрицательных зарядах (или "на бесконечности"). В отличие от электрического поля, магнитных зарядов, на которых могли бы либо начинаться, либо только заканчиваться линии магнитного поля (такой объект называют монополем), в природе не существует .

Важно понимать, что линии магнитного поля вводятся лишь для наглядного описания структуры магнитного поля; реально они не существуютПоэтому при изображении поля  линии магнитного поля можно проводить по-разному (и опилки собираются в линии случайным образом). Модель демонстрирует проявление линий магнитного поля в опытах с магнитной стрелкой или опилками.

(1) Передвигая срелку, можно увидеть направление магнитного поля в различных точках. Чтобы сравнивать ориентацию стрелки в соседних точках, стрелка оставляет след.
Силы, действующие на полюсы маленькой магнитной стрелки, по величине приблизительно равны, но направлены в противоположные стороны. Поэтому они всегда стремятся повернуть стрелку вдоль магнитного поля. Стрелка, свободно поворачивающаяся вокруг своего центра, ориентируется вдоль линии магнитного поля.

(2)  Мышкой можно двигать пробирку с опилками. Плотность высыпающихся опилок регулируется. Можно выбрать тип магнита, прямой или подковообразный Опилки под действием магнитного поля становятся маленькими магнитами и выстраиваются друг за другом: голова к хвосту. Таким образом по расположению опилок можно судить о силе и направлении магнитного поля.