Магнитные полюса земли

2.

Эрнест Борд (1877 1934) Уильям Гильберт демонстрирует магнит королеве Елизавете I в 1598 году.
Впервые магнит был подвергнут научным исследованиям в 13 веке французским физиком Петром Перегиным. Свои открытия он изложил в «Книге о магните», где рассказал о наличии двух полюсов и невозможности их разделить путем разламывания магнита.

Таким образом, еще в 1269 году было известно, что магнит нельзя разделить на два независимых полюса. Чем же это обусловлено?

Природа магнита
Чтобы понять, почему два полюса неизменно присутствуют в каждом магните, важно разобраться, почему один материал обладает магнитными свойствами, а другие – нет. Или почему один металл притягивается к магниту, а другой – нет

Как известно, любой материал, прежде всего, состоит из атомов, вокруг ядер которых вращаются электроны. Вращаясь вокруг своей оси (спин), как волчки, электроны создают микроскопические магнитные поля вокруг себя. Таким образом, электрон – это своего рода микромагнит.

При этом электрон вращается и по орбите вокруг атома, создавая магнитное поле. Исходя из этого, каждый атом тоже обладает магнитными свойствами.

Но большинство материалов (стекло, резина) содержат атомы, магнитные поля которых направлены хаотично и потому они друг друга гасят. Такие предметы не обладают магнитными свойствами и притягиваться не могут.

Но атомы некоторых металлов объединены в группы, именующиеся доменами. В каждом из них магнитные поля атомов направлены строго в одну сторону. Таким образом, домен – это уменьшенная модель магнита со своими плюсами.

Стрелка компаса в районе Южного магнитного полюса: северный конец показывает на юг. Фото участников экспедиции на яхте «Апостол Андрей», 2005

Южный магнитный полюс Земли, southern magnetic pole (англ.) — точка, на которую указывает южный полюс магнитной стрелки. Находится в южном полушарии Земли, по положению не совпадает с географическим Южным полюсом.

Люди впервые побывали на Южном магнитном полюсе 16 января 1909 года (британская антарктическая экспедиция, определил местоположение полюса Дуглас Моусон).

На самом магнитном полюсе наклонение магнитной стрелки, то есть угол между свободно вращающейся стрелкой и земной поверхностью, равно 90º. С физической точки зрения Южный магнитный полюс Земли на самом деле — северный полюс магнита, который представляет собой наша планета. Северный полюс магнита — это тот полюс, из которого выходят силовые линии магнитного поля. Но во избежание путаницы этот полюс называют южным, так как он близок к Южному полюсу Земли.

Магнитный полюс смещается на несколько километров в год. Геофизики в своей работе ориентируются на местоположение магнитного полюса, рассчитанное по данным Всемирного центра данных по геомагнетизму, World Data Center for Geomagnetism, расположенного в Киото. Созданная им база данных называется IGRF, International Geomagnetic Reference Field.

Согласно математической модели IGRF, в 2007 году географические координаты Южного магнитного полюса 64º 30´ ю.ш., 137º 42´ в.д., он находится в антарктическом море Д’Юрвиля.
Когда же люди впервые достигли Южного магнитного полюса, его координаты были 72º 25´ ю.ш., 155º 16´ в.д. и он находился на суше, в глубине Антарктиды.

[]

• (официальный правительственный сайт, Австралия)
• (на английском языке)

[]

«Вокруг света» о Южном магнитном полюсе Земли

Статьи

Июль 1983 Новая встреча с «Терра аустралис». Часть II (История положения Южного магнитного полюса в эпоху исследований Антарктики; участники советской экспедиции впервые определяют Южный магнитный полюс в море).

Март 2003 Туда и обратно (История магнитного поля Земли)

Май 2006 Энергия искры (Близость к магнитным полюсам как причина северных сияний, в приполярных областях магнитное поле 3емли увлекает к полюсам солнечный ветер)

Материалы «Телеграфа»

22.6.2006 Смерть под деревом (смена местоположения магнитных полюсов Земли как возможная причина гибели мамонтов)

24.7.2006 Магнитные секреты старинных кораблей (прогнозы расположения магнитных полюсов Земли в будущем)

Дневники экспедиций

09.02.2005 Месяц к югу от 60-й (поведение магнитной стрелки в 700 милях от Южного магнитного полюса)

18.02.2005 Меж Южных полюсов (яхта «Апостол Андрей» в районе Южного магнитного полюса в море Д’Юрвиля; поведение магнитной стрелки на полюсе)

[]

1.

Подковообразный магнит из альнико — сплава железа, алюминия, никеля и кобальта и стали. Магниты изготовляются в виде подковы для того, чтобы приблизить полюса друг к другу с целью создать сильное магнитное поле, с помощью которого можно поднимать большие куски железа.

Но вот на вопрос «Что будет, если поделить магнит на части и, главное, почему?» – затруднится ответить и взрослый человек. Однако ученые уже давно нашли ответ на данный вопрос.

Что такое магнит?
Магнитом является предмет, имеющий свое магнитное поле. Они бывают трех видов: постоянные, временные и электромагниты.

Последние имеют магнитное поле и свойства магнита только в момент протекания тока по ним. Временные становятся магнитами только под воздействием сильного магнитного поля. К постоянным магнитам относятся предметы, которые сохраняют остаточную намагниченность даже после отключения от внешнего магнитного поля, а также природные минералы – магнетиты.

По легенде, этот минерал так назвали в честь греческого пастуха Магнуса. Он обнаружил, что странный черный камень притягивает его сандалии с вбитыми в них металлическими гвоздями. Хотя возможно, что магнетит назвали так из-за города, в котором он был обнаружен – Магнезия.

3.

Рисунок линий силового поля магнита, полученный с помощью железных опилок.
Когда магнитного поля рядом с таким металлическим предметом нет, домены направлены в разные стороны и поэтому подавляют друг друга. Но если удается сориентировать их в одном направлении, то данный материал начинает «работать» как магнит.

Сами же природные магниты устроены так, что магнитные поля их атомов всегда находятся в упорядоченном состоянии. И все домены устремлены в одном направлении. Направление магнитного поля каждого домена – от севера к югу.

Таким образом, создается два полюса у большого магнита. И если разделить его на части, то маленькие магниты (домены) внутри него будут продолжать иметь все то же направление и все те же полюса.

Поэтому сколько ни дели магнит, он все равно будет состоять из маленьких магнитов, имеющих два полюса. То есть, микротоки внутри больших и малых частей магнита всегда сохраняют свое направление и после деления образуют новые магниты.

Наука и технологии
27 октября, 2020
594 просмотра