§ 22.3. Магниты.
Свойства магнитов дают основание считать, что вокруг них существует магнитное поле, которое имеет определенную направленность. Здесь возникают такие вопросы.
1) Можно ли считать, что природа поля вокруг магнита и вокруг проводника с током одинакова, т. е. что в обоих случаях имеется именно магнитное поле?
2) Если оба поля магнитные, то как это согласовать с утверждением, что магнитное поле может создавать только электрический ток?
Опыты Эрстеда показали, что магнитное поле проводника с током имеет такую же природу, что и поле магнита.
Ампер дал ответ на второй вопрос. Согласно теории Ампера внутри магнитов существуют молекулярные токи (микротоки), подобные току в замкнутой цепи. Как выяснилось позднее, эти токи создаются движением электронов в атомах. Это означает, что, вообще говоря, вокруг любой молекулы (атома) должно существовать магнитное поле. Следовательно, всякое вещество должно обладать теми или иными магнитными свойствами, которые определяются особенностями движения электронов в его молекулах и взаимным
расположением молекул, т. е. особенностями внутреннего строения вещества.
Самым интересным веществом в этом отношении оказалось железо. Его атомы имеют довольно сильные поля, и, если атомы расположены упорядоченно, так, что их поля взаимно усиливаются, вокруг железного тела получается магнитное поле. Такие тела являются магнитами. При хаотическом расположении молекул в теле их поля взаимно ослабляются и магнитного поля вокруг тела нет. Помещая такое железное тело в магнитное поле, например внутрь катушки с током, можно намагнитить тело, так как его молекулы под влиянием внешнего поля расположатся упорядоченно.
Тело, изготовленное из специальных сортов стали, прочно сохраняет свою намагниченность после удаления из внешнего поля, т. е. становится постоянным магнитом. Постоянный магнит притягивает к себе тела, содержащие железо. Наибольшей силой притяжения обладают концы магнита, которые называют магнитными полюсами. Маленький магнитик удлиненной формы, помещенный на острие, называют магнитной стрелкой. Магнитная стрелка при отсутствии помех сама располагается так, что один ее конец указывает на север, а другой — на юг. Конец стрелки, который указывает на север, условно называют северным полюсом и обозначают С (или N), а ее противоположный конец называют южным полюсом и обозначают Ю (или S).
Поскольку магнитному полю в каждой точке можно приписать определенное направление (вспомните компас), то условно считают поле в каждой точке направленным туда, куда указывает северный полюс магнитной стрелки, находящейся в этой точке. На основании опытов было установлено, что одноименные полюсы магнитов отталкиваются, а разноименные притягиваются.
