Действие магнита через тела. Распределение магнетизма в магните

Действие магнита через тела. 1) Магнит. 2) Сильный магнит. 3) Магнитная стрелка. 4) Обойные гвозди, стальное перо, железные опилки. 5) Доска, картон, книга, стекло, лист латуни, цинка, меди, железа и др. 6) Колба с водой.

Опыт показывает, что действие магнита на магнитную стрелку или на лёгкий железный предмет передаётся через тела —через дерево, картон, стекло, латунь, медь, цинк и др., кроме железа. Можно отделить магнит от стрелки вертикально поставленным экраном (рис. 35—36). Учащихся очень занимает движение железного предмета (гвоздя, стального пера или опилок), лежащего на плитке из какого-нибудь немагнитного материала (дерево, картон), под действием магнита, находящегося под плиткой и потому невидимого.

Рис. 35-36. Действие магнита через книгу

Действие магнита через тела проявляется ещё эффектнее в случае применения сильного магнита. В этом случае толщина тел может быть значительно увеличена, так как магнит можно удалить на большее расстояние.

В стакан или в колбу с водой бросают стальное перо (рис. 37) и с помощью магнита вынимают перо из воды, передвигая его осторожно вдоль стенки (рис. 38).

Рис. 37-38. Вынимание пера магнитом из колбы

Применяя в этом опыте сильный магнит, можно вынуть из сосуда не только лёгкое перо, но и более тяжёлый предмет: гвоздь, шуруп, стальной шарик, или, что ещё эффектнее, целую кучку мелких железных предметов, например обойных гвоздиков, кнопок, скрепок и т. п.

Распределение магнетизма в магните. 1) Полосовой магнит. 2) Мелкие гвозди. 3) Железные шарики на резиновых шнурочках или спиральных пружинках. 4) Лист картона. 5) Доска. 6) Булавки. 7) Нитки.

Опыты 6 обнаружили, что в разных точках магнита получается различная сила притяжения магнитом железных предметов. Данные опыты имеют своей задачей исследовать более подробно распределение магнитной силы вдоль прямого магнита.

Для этого опыта выгодно иметь магнит возможно более длинный (например, около 30 см).

1-й случай. Прямой магнит укрепляют горизонтально и через равные расстояния, например через каждые 2 см, прикладывают к нему гвоздик, к этому гвоздику второй, ко второму — третий ит. д., столько гвоздиков, сколько в данной точке магнита может удержаться (рис. 39).

Рис. 39. Распределение магнетизма в магните

Числа гвоздиков, притянутых магнитом в разных его точках, явно обнаружат определённую закономерность в распределении магнетизма вдоль магнита. Окажется, что полюсы, т. е. места наиболее сильного притяжения, находятся не на самых концах магнита, а отстоят от концов примерно на 0,07 всей длины магнита. Так, например, у магнита длиной в 20 см полюсы отстоят от концов па 1,4 см. Расстояние между полюсами составляет 0,85 всей длины магнита.

2-й случай. Укрепляют вертикально доску (из мягкого дерева, например чертёжную), чтобы было легко втыкать булавки; вдоль доски горизонтально кладут полосовой магнит и на доске проводят 15 вертикальных и параллельных между собой прямых на равных расстояниях друг от друга (рис. 40) так, чтобы крайние линии совпали с концами магнита (эти линии лучше провести предварительно).

Рис. 40. Различные растяжения резинки при отрывании железного шарика от магнита

Затем берут 15 одинаковых железных шурупов (или шариков) и столько же резиновых тонких шнурочков одинаковой длины; размер шурупов и длина шнурков подбираются на практике так, чтобы при самом сильном притяжении в месте полюса при отрывании шурупа от магнита верхний конец натянутого шнурка не вышел из пределов доски. На одном конце шнурка путём обвязывания ниткой делается петелька для надевания на булавку; к другому концу с помощью нитки привязывается железный предмет.

На каждой из проведённых на доске прямых отыскивается такая точка, до которой надо оттянуть верхний конец (с петлей) резинового шнурка, чтобы оторвать от магнита шуруп, приложенный к магниту в точке, соответствующей взятой линии; затем чуть ниже найденной точки втыкается булавка и на неё надевается петелька шнурка; при таком натяжении шнурка шуруп должен едва держаться у магнита и при малейшем натяжении отскакивать. Такую установку надо сделать для всех шнурков. Всё это выполняется заранее, и булавки получают расположение вдоль кривой линии характерной формы; эта линия служит наглядным изображением распределения магнетизма в магните.

Описанная установка удаётся не сразу и требует кропотливого подбора мест для булавок. Если указанного числа грузиков почему-либо окажется слишком много, то надо, оставив крайние, среднюю и вторые от края прямые на прежних местах, остальные в любом уменьшённом числе расположить на равных расстояниях между собой.

Описанный опыт требует длительной установки; поэтому целесообразно его отнести к лабораторным работам.