азноименные полюсы магнитов притягиваются, а одноименные — отталкиваются.Еще в древности были известны природные магниты.
Природные магниты — минералы, обладающие способностью притягиваться друг к другу, а также притягивать и удерживать небольшие кусочки железа.
Отделить северный магнитный полюс от южного, т.е. получить изолированный магнитный полюс никому не удавалось.
Разноименные полюсы магнитов притягиваются, а одноименные — отталкиваются.
Взаимодействие магнитов напоминает взаимодействие наэлектризованных тел, но магнит не нуждается в таких предварительных операциях, как трение, для того, чтобы взаимодействовать; эта способность его не исчезает с течением времени, как у наэлектризованных тел. На протяжении многих веков взаимодействие магнитов и взаимодействие наэлектризованных тел путали, лишь Гильберту в конце XVI в. удалось доказать, что это не одно и то же. Как и в случае электрического взаимодействия, научного исследования магнитных свойств очень длительное время не велось. Начиная с работ английского ученого и врача Гильберта, исследование магнитов было поставлено на строгую научную основу. В сочинении под названием «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле», опубликованным в 1600 г., Уильям Гильберт (1540-1603 гг.) изложил свои соображения о неделимости полюсов магнитов; он догадался, что земной шар является гигантским магнитом, и поэтому магнитная стрелка компаса поворачивается определенным образом. Гильберт смог изготовить шаровой магнит и тем самым показал, что свойства шарового магнита подобны свойствам Земли. Это было экспериментальное подтверждение догадки ученого.
Количественное взаимодействие магнитов пытался изучать Кулон. Он использовал тот же метод, что и при изучении взаимодействия неподвижных электрических зарядов. Для выведения закономерности Кулон ввел понятие магнитного заряда. Ему удалось найти закон взаимодействия полюсов длинных магнитов (именно их он рассматривал как места сосредоточения магнитных зарядов — аналогов зарядов электрических). Закон этот оказался таким же, как и закон взаимодействия электрических зарядов. Невозможность разделить северный и южный полюса магнита Кулон объяснял неспособностью магнитных зарядов противоположного знака внутри молекул вещества свободно передвигаться из одной молекулы в другую, в чем, конечно же, ошибался. Кулон действовал по готовому «шаблону», надеясь, введение представления о магнитных зарядах исчерпывает проблему магнетизма. В действительности все оказалось гораздо сложнее.
Разгадали природу магнетизма после того, как научились создавать электрический ток — поток движущихся электрических зарядов — значительной силы, длящийся достаточно долго.
У
чение о магнетизме развивалось медленно. Долгое время считалось, что между электрическими и магнитными явлениями никакой связи не существует. Поэтому когда в 1802 г. итальянский физикДжованни Романъози (1761-1835 гг.) заметил, что находящаяся вблизи проводника, по которому течет ток, магнитная стрелка изменяет свое положение, он совершенно не оценил значения своего наблюдения.
В
торично это явление было открыто в 1820 г. датским физиком Гансом Христианом Эрстедом (1777-1851 гг.). Соединив длинным проводом полюсы гальванической батареи, Эрстед протянул провод горизонтально к параллельно подвешенной свободно магнитной стрелке. Как только был включен ток, стрелка немедленно отклонялась, стремясь стать перпендикулярно к направлению провода. При изменении направления тока стрелка отклонялась в другую сторону.
Открытие взаимодействия между током и магнитом было важным шагом на пути утверждения идеи единства сил природы.
М
агнетизм и электричество обнаружили глубокую взаимосвязь, и это было доказано прямым опытом. Магнитная стрелка взаимодействовала лишь с движущимися зарядами, то есть когда по проводнику протекал электрический ток. Когда по проводнику не протекал электрический ток, взаимодействие магнитной стрелки с покоящимися зарядами не обнаруживалось.
Работа Эрстеда о поставленном эксперименте и выводах из него была написана на четырех страницах на латинском языке и разослана в различные страны. Сообщение Эрстеда поразило его современников. Французский физик Франсуа Араго (1786-1853 гг.), ознакомившись с работой Эрстеда, выступил на заседании Парижской Академии наук. Завершая выступление, он резюмировал: «Господа, происходит переворот!» Это был действительно переворот во взглядах ученых на природу магнетизма, на установление взаимосвязи электричества и магнетизма. Началась новая эпоха в учении об электричестве и магнетизме.
studfiles.net
Магнитные свойства постоянных магнитов, их способность притягивать железные предметы были известны еще древним грекам. Земля также является магнитом и явления земного магнетизма были использованы ещё древними китайцами 3000 лет тому назад для создания подобия компаса, т.е. свободно вращающейся магнитной стрелки, указывающей ориентацию сторон света. Китайские мореплаватели использовали компас в XI веке, в Европе подобные устройства появились лишь в XII веке.
В пространстве, окружающем намагниченные тела, возникает магнитное поле. Помещенная в это поле маленькая магнитная стрелка устанавливается в каждой его точке вполне определенным образом, указывая тем самым направление поля. Тот конец стрелки, который в магнитном поле Земли указывает на север, называется северным, а противоположный – южным.
Хорошо известно, что, если поднести два магнита друг к другу, между ними действует сила. Магниты либо притягивают друг друга, либо отталкивают; их взаимодействие ощущается даже тогда, когда магниты не соприкасаются. Если к северному полюсу одного магнита поднести северный полюс другого, магниты будут отталкиваться; то же самое будет, если поднести магниты друг к другу южными полюсами. Но если к северному полюсу одного магнита поднести южный полюс другого, возникает притяжение. Это напоминает взаимодействие электрических зарядов: одноименные полюса отталкиваются, а разноименные притягиваются. Но не следует смешивать полюса магнитов и электрические заряды – это совсем разные вещи.
Другие аудио-видео демонстрации по теме или смежным темам: 1. Силовые линии магнитов. 2. Линии магнитной индукции. 3. Намагниченность. 4. Электромагниты. 5. Компас. Вернемся к примеру с магнитной стрелкой, помещенной в магнитное поле. При отклонении стрелки от направления магнитного поля, на стрелку действует механический крутящий момент 
, пропорциональный синусу угла отклонения α и стремящийся повернуть ее вдоль указанного направления. Таким образом, при взаимодействии постоянных магнитов они испытывают результирующий момент сил, но не силу. Подобно электрическому диполю, постоянный магнит в однородном поле стремится повернуться по полю, но не перемещаться в нем.
Существенное отличие постоянных магнитов от электрических диполей заключается в следующем. Электрический диполь всегда состоит из зарядов, равных по величине и противоположных по знаку. Эти заряды можно отделить друг от друга и расположить на отдельных телах, например, разрезав диполь пополам по плоскости, перпендикулярной оси диполя. Постоянный же магнит, будучи разрезан таким образом пополам, превращается в два меньших магнита, каждый из которых имеет и северный и южный полюса. Никакое деление не дает возможности получить отдельно источники северного и южного магнетизма – магнитные заряды. Причина состоит в том, что «магнитных зарядов» (или, как иногда говорят, «магнитных масс») в природе не существует.
Подводя итоги сведениям о магнетизме, накопленным к 1600 г., английский ученый-физик Уильям Гильберт в труде «О магните, магнитных телах и большом магните – Земле» высказал мнение, что, несмотря на некоторое внешнее сходство, природа электрических и магнитных явлений различна. Действительно, кроме вышеуказанного отличия, опыт показывает, что если расположить вблизи магнитной стрелки компаса легкий заряженный шарик, то мы не обнаружим никакого действия со стороны заряда шарика на магнитную стрелку. В свою очередь, магнитное поле стрелки никак не действует на заряженный шарик. Все же, к середине XVIII века, окрепло убеждение о наличии тесной связи между электрическими и магнитными явлениями. Однако природа этой тесной связи тогда установлена быть не могла из-за отсутствия достаточно мощных источников тока.
В 1820 году Эрстед открыл явление отклонения магнитной стрелки гальваническим током и тем самым сделал первый существенный шаг в выяснении характера связи электрических и магнитных явлений. Затем Гей-Люссак и Араго наблюдали намагничивание железа постоянным током, идущим в проводнике. Ампер обнаружил притяжение между проводами, по которым проходят параллельные токи, и отталкивание между противоположно направленными токами. Им же была выдвинута гипотеза о том, что свойства постоянных магнитов обусловлены циркулирующими в их толще постоянными круговыми токами (молекулярными токами).
Но вернемся к открытию Эрстеда. Он помещал магнитную стрелку в непосредственной близости от проводника с током и обнаружил, что при протекании по проводнику тока, стрелка отклоняется; после выключения тока стрелка возвращается в исходное положение (рис. 1.1).
Рис. 1.1
Из описанного опыта Эрстед делает вывод: вокруг прямолинейного проводника с током есть магнитное поле. Он обратил внимание также на то, что при изменении направления тока в проводнике северный конец стрелки поворачивается в другую сторону.
В дальнейшем исследовалось действие на магнитную стрелку проводников с током самой различной формы. Был сделан общий вывод: вокруг всякого проводника с током есть магнитное поле.
Но ведь ток – это направленное движение зарядов. Возможно, вокруг всякого движущегося заряда существует магнитное поле? Опыты подтверждают: да, магнитное поле появляется вокруг электронных пучков и вокруг перемещающихся в пространстве заряженных тел.
Итак, вокруг всякого движущегося заряда помимо электрического поля существует еще и магнитное. Магнитное поле – это поле движущихся зарядов. Известно, что оно обнаруживает себя по действию на магнитные стрелки или на проводники с токами, т.е. на движущиеся заряды.
Дальше мы увидим, что, подобно электрическому полю, оно обладает энергией и, следовательно, массой. Магнитное поле материально. Теперь можно дать следующее определение магнитного поля: магнитное поле – это материя, связанная с движущимися зарядами и обнаруживающая себя по действию на магнитные стрелки и движущиеся заряды, помещенные в это поле.
Эрстед изложил результаты своих опытов Амперу, который тут же повторил эти опыты и продолжил их. Он взял катушку с током, намагниченный металлический стержень и обнаружил воздействие магнитного поля катушки на стержень. В этом опыте непосредственно была показана связь электрического и естественного магнетизма. Кроме того, Ампер изучил действие магнитного поля на проводники с током.
Подобно тому, как для исследования электрического поля используется пробный точечный заряд, для исследования магнитного поля используется точечное магнитное поле, созданное пробным током, циркулирующим в плоском замкнутом контуре очень малых размеров.
Возьмем такой контур с током I и поместим его в магнитное поле.
Основное свойство магнитного поля – способность действовать на движущиеся электрические заряды с определенной силой. В магнитном поле контур с током будет ориентироваться определенным образом. Ориентацию контура в пространстве будем характеризовать направлением нормали 
, связанной с движением тока правилом правого винта или «правилом буравчика» (рис. 1.2).
Итак, на контур с током в магнитном поле действует вращающий момент. Контур ориентируется в данной точке поля только одним способом. Примем положительное направление нормали за направление магнитного поля 
в данной точке. Вращающий момент прямо пропорционален величине тока I, площади контура S и синусу угла между направлением магнитного поля и нормали .
здесь М – вращающий момент, или момент силы, 
– магнитный момент контура (аналогично 
– электрический момент диполя).
Рис. 1.2
Направление вектора магнитного момента совпадает с положительным направлением нормали.
(1.1.1)
Отношение момента силы к магнитному моменту 
для данной точки магнитного поля будет одним и тем же и может служить характеристикой магнитного поля, названной магнитной индукцией:
(1.1.2)
или 
где – вектор магнитной индукции, совпадающий с нормалью .
По аналогии с электрическим полем 
.
Магнитная индукция характеризует силовое действие магнитного поля на ток (аналогично, 
характеризует силовое действие электрического поля на заряд). – силовая характеристика магнитного поля, ее можно изобразить с помощью магнитных силовых линий.
Поскольку М – момент силы и 
– магнитный момент являются характеристиками вращательного движения, то можно предположить, что магнитное поле – вихревое.
Условились, за направление принимать направление северного конца магнитной стрелки. Силовые линии выходят из северного полюса, а входят, соответственно, в южный полюс магнита.
Для графического изображения полей удобно пользоваться силовыми линиями (линиями магнитной индукции). Линиями магнитной индукции называются кривые, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора в этой точке.
Конфигурацию силовых линий легко установить с помощью мелких железных опилок (рис. 1.3), которые намагничиваются в исследуемом магнитном поле и ведут себя подобно маленьким магнитным стрелкам (поворачиваются вдоль силовых линий).
Рис. 1.3
Так было установлено, что силовые линии магнитного поля прямолинейного проводника с током – это концентрические окружности с центрами на проводнике, лежащие в плоскости, перпендикулярной проводнику.
Магнитные силовые линии всегда замкнуты (вихревое поле).
ens.tpu.ru
Нам со школьной скамьи известны эксперименты, например, по распределению на листе картона металлических опилок вокруг одного или двух магнитов, которые в одном случае последовательно соединены своими разноименными частями, а в другом — находятся в положении, когда одноименные части магнитов направлены один в сторону другого (рис. 30).
Рис. 30. Расположение магнитных силовых линий у одного магнита (а), у двух одноименных полюсов магнитов (б, г) и двух разноименных полюсов магнитов (в)
В первом случае (рис. 30а), магнитные силовые линии соединяют два разноименных полюса магнита — N (север) и S (юг), при этом, они выходят из северного и входят в южный полюс магнита. Во втором и в четвертом случаях (рис. 30 б, г), при соединении одноименных полюсов, магниты отталкиваются друг от друга до достижения определенного расстояния. В третьем случае (рис. 30в), оба магнита притягиваются друг к другу своими разноименными полюсами.
Что же такое магнит? Что это за силы, которые способны отталкивать или притягивать магниты? Как это происходит? Какую роль здесь играют частицы?
«Магнит — это предмет, имеющий свойство притягивать железо, сталь, чугун, никель и некоторые другие сплавы».
«Магнит — это тело, обладающее намагниченностью».
«Магнит — это тело, создающее в окружающем пространстве свое магнитное поле».
Это далеко не все краткие определения магнита, но суть этих определений позволяет сделать вывод о том, что для науки магнит пока остается таинственным магом, неизвестно откуда берущим неизвестно какую силу, позволяющую притягивать тяжелые железные предметы. Действительно, человечество, несмотря на огромную роль, которую магниты играют в его жизни, пока еще недостаточно знает о магнитах и природе возникновения магнитных сил.
Например, считается, что силовые линии магнита выходят из северного полюса, а входят в южный полюс. Это можно проверить, если поднести компас к северному полюсу магнита, а, затем, продвинуть его к южному полюсу. Стрелка компаса покажет направление магнитных силовых линий. Кроме того, при соединении северного полюса одного магнита к южному полюсу другого магнита, они легко соединяются, так как выходящие из северного полюса магнитные потоки одного магнита входят в южный полюс другого магнита. Это так считают.
При соединении северного полюса одного магнита с северным полюсом другого магнита (рис. 30г), мы столкнемся с некой неведомой силой, которая будет противостоять этому соединению. Все логично, так как некие неведомые пока потоки выходят и из одного, и из второго полюса. Сталкиваясь, они, естественно, противостоят этому соединению.
Но если попробовать соединить два южных полюса двух магнитов (рис. 30б), то мы получим аналогичную картину — магниты будут противостоять этому соединению. Но почему? Если магнитные потоки с удовольствием входят в южный полюс, то логично было бы предположить, что оба южных полюса не будут препятствовать этому соединению. Однако, южные полюса также активно, как и северные, отталкиваются друг от друга! Почему?
Или же, если мы попробуем соединить плоскости двух одинаковых магнитов между собой, приложив южный полюс первого магнита к северному полюсу второго магнита, а северный полюс первого магнита — к южному полюсу второго магнита, то они притянуться и будут прочно удерживаться друг с другом (рис. 31). А теперь поднесем к этому тандему южный полюс третьего магнита. Удивительно, но он одинаково легко притягивается всей плоскостью соединенных магнитов. И северной частью магнита, и южной.
Рис. 31. Соединение двух магнитов с полюсом третьего магнита
То же самое происходит и при соединении плоскости двух магнитов с северным полюсом третьего магнита. Третий магнит одинаково притягивается всеми плоскостями сдвоенного магнита. Но если же мы поднесем к ним стальной не намагниченный брусок, то он не будет притягиваться ни северным полюсом магнита, ни его южным полюсом. Почему?
В середине XVIII века был разработан метод получения искусственных магнитов, который заключался в том, что стальной брусок укладывали на разноименные полюса двух сильных магнитов и натирали его двумя разными полюсами двух других сильных магнитов. При этом, натирание происходило от середины стального бруска в двух противоположных направлениях к его концам под углом примерно в 30 градусов. Эта процедура производилась неоднократно, при условии, что стальной брусок несколько раз снимался с магнитов и вновь на них устанавливался. В результате из стального бруска получался сильный магнит с долгим сроком службы. Еще одним условием было то, что натирание происходило от середины стального бруска — к его концам под определенным углом. Почему?
При разделении любого постоянного магнита на любое количество частей каждый маленький кусочек будет являться магнитом. Даже если отколоть кусочек от северного полюса магнита, то у него немедленно образуются два противоположных полюса — северный и южный. Почему?
Если разместить магнит под картонкой, на которой насыпаны железные опилки, и слегка ее стряхнуть, то они сформируются в четкие узоры, образованные железными опилками. Почему?
Таких «Почему?» достаточно много, а ответов на все загадки магнитов вот уже почти пять тысяч лет, к сожалению, человечество не имеет.
Многие известные исследователи и ученые во все времена пытались разгадать тайны магнита, но магнит все еще хранит свою загадочность и по сей день. Но это не повод для отчаяния. Для этого мы и собрали нашу экспедицию, чтобы разыскать ответы на все вопросы, которые поставили нам таинственные магниты.
В отличии от других исследователей в нашем багаже уже имеются законы устройства мира, понимание структуры Вселенной и правил ее функционирования, стройная система всех составляющих «лестницы существ» от мельчайшей частицы до Вселенной, а, главное, четкое понимание физической сути фундаментальной основы нашего окружающего мира — эфира. Этот багаж знаний мы получили в наших прошлых путешествиях и он, надеюсь, позволяет нам несколько по-иному смотреть на мир и достаточно легко открывать новые знания, которые хранились за семью замками и были пока недоступны нашей цивилизации. Поэтому — в путь, без тени сомнений, но с надеждой в достижение всех наших целей!
Итак, опыты, проведенные с магнитом и железными опилками, позволяют убедиться, что у магнита есть свое магнитное поле.
Но что это за поле? Какова его физическая сущность? Каков его состав? Почему уже много столетий человечество существенно не продвинулось по пути поиска ответов на эти вопросы?
Для ответов на поставленные вопросы совершим небольшой экскурс в историю. Впервые о магнитном поле упомянул М. Фарадей в 1845 году, понимая под ним некое единое материальное поле, посредством которого осуществляется магнитное и электрическое взаимодействие.
Известный французский физик А.-М. Ампер считал, что магнит состоит из молекул, в которых имеются круговые токи. Каждая молекула — это маленький магнитик. Эти магнитики направлены своими полюсами в одну сторону и в своей совокупности составляют магнит. Пытаясь объяснить процесс изготовления магнитов, он полагал, что проводя по стальному бруску сильным магнитом, можно одинаково сориентировать молекулы в пространстве. Направленные маленькие магнитики в виде молекул позволят стальному бруску превратиться в магнит.
Современные представления о физической сущности магнитных явлений пока не получили своего ясного и четкого понимания. Сторонники квантовой физики считают, что у электронов в кристаллах ферромагнитных материалов имеются свои собственные (спиновые) магнитные поля, которые при взаимодействии со спиновыми магнитными полями соседних электронов ориентируют их параллельно друг другу.
В результате электронного воздействия внутри кристалла возникают самопроизвольно намагниченные области, которые называются доменами. Каждый такой домен представляет собой небольшой постоянный магнит размером от 0,01 до 0,0001 см. При воздействии на кристалл внешнего магнитного поля происходит смещение границ доменов, которые ориентируются в соответствии с направлением воздействия внешнего магнитного поля. Увеличение мощности воздействия внешнего магнитного поля приводит к тому, что домены, в которых собственное магнитное поле совпадает с внешним полем, поглощают все остальные домены.
Гипотеза, безусловно, интересная, но понять, как разнонаправленные и имеющие различную форму домены смогут образовать некое организованное и одинаково направленное магнитное поле, достаточно сложно. Кроме того, одинаковая магнитная направленность доменов не отвечает на вопрос о том, что же, все-таки, формирует магнитное поле, каков механизм действия магнитных сил, какие силы действуют на магниты и каким образом они отталкивают или притягивают другие магниты.
В таком случае, нужно предложить собственное видение возникновения магнитного поля у магнитов и попытаться раскрыть механизмы взаимодействия магнитов друг с другом и с другими физическими телами.
Итак, магниты могут иметь природную основу, могут быть получены в результате намагничивания в сильном электромагнитном поле, термической обработки или в процессе натирания стальных брусков полюсами сильных магнитов от середины бруска — к его краям.
Следовательно, если предположить, что в ходе этих взаимодействий происходит некая ориентация атомов или молекул, то становится понятным ответ на вопрос о том, почему у магнита имеется два противоположных полюса — северный и южный. Если полагать, что в ходе воздействия на ферромагнетик от атомов отрываются свободные электроны и совершают замкнутое круговое движение внутри и во вне тела магнита, то, вполне вероятно, что именно они с индивидуальными эфирными потоками могут составлять некие эфирные плотности вблизи тела магнита. Эти плотности легко ощущаются при поднесении одноименных полюсов магнитов друг к другу.
Вместе с тем, тайны магнита не так просты. Известно, что мы можем обнаружить силовые линии магнитного поля намагниченного ферромагнетика, разместив на картонке, под которой находится магнит, железные опилки. Рисунок (рис. 32а) покажет, что силовые линии направлены от одного полюса магнита — к другому.
Теперь попробуем соединить два одинаковых магнита между собой так, чтобы северный полюс одного магнита соединялся с южным полюсом другого магнита (рис. 32б). Проверив направление стрелки компаса, мы увидим, что картина практически не изменилась.
Рис. 32. Расположение магнитных силовых линий при различных комбинациях соединения магнитов.
Однако при присоединении к двум магнитам еще одного, двух или трех магнитов, мы сможем заметить, что рисунок магнитных линий меняется (рис. 32в, г). Магнитные линии уже не соединяют крайние полюса магнита друг с другом, а входят и выходят из соединенных магнитах в определенных точках. При этом, если опираться на движение стрелки компаса, то можно четко увидеть, что полюса магнитов могут или принимать магнитные потоки внутрь себя, или могут их отталкивать!
Следовательно, в зависимости от ситуации магниты могут практически мгновенно изменять свои характеристики, которые позволяют им или притягивать, или отталкивать другие магниты. Значит, речь не может идти о доменах, которые не столь стремительны в своих изменениях. Поэтому, очевидно, нужно искать какие-то другие решения.
Попробуем начать с периодической системы. Известно, что в качестве магнитов можно использовать железные, стальные, кобальтовые и никелевые бруски. Железо, кобальт и никель в периодической таблице Д. И. Менделеева находятся рядом, имея атомный номер 26, 27, 28 и атомный вес 55,85; 58,93 и 58,69 соответственно. Все они обладают схожими физическими свойствами, атомными радиусами и значениями электроотрицательности (рис. 33).
Рис. 33. Периодическая таблица Д.И. Менделеева
Электроотрицательность — это фундаментальное химическое свойство атома вещества. Она предполагает способность атома в молекуле смещать к себе общие электронные пары, т.е. способность атомов оттягивать к себе электроны других атомов. Электроотрицательность этих химических элементов составляет 1,72; 1,83 и 1,92 соответственно. Она не самая высокая, но и не самая низкая. Однако, эти данные позволяют нам полагать, что смещение электронов и изменение их орбит, это вполне возможный процесс.
Можно полагать, что при воздействии на бруски из железа, никеля или стали мощным магнитным или электромагнитным полем, электроны внутри атома способны ориентироваться в пространстве и смещаться в определенном направлении. В этом случае, электроны могут становиться неустойчивыми и при усилении внешнего магнитного воздействия на брусок способны изменять свою траекторию и покидать атомное ядро, превращаясь в свободные электроны (рис. 34).
Рис. 34. Расположение и движение электронов при воздействии на него мощным магнитным полем магнита
Известно, что при нагревании магнитные свойства вещества меняются. При температурах от 200 до 7690 С, железо обладает сильными магнитными свойствами, а при более высоких температурах оно эти свойства утрачивает. Существует мнение, что причиной изменения магнитных свойств железа может быть нарушение ориентации магнитных моментов электронов в результате значительного теплового воздействия. Подобными свойствами, наряду с железом, обладают никель и кобальт.
Следовательно, железо, никель, кобальт и их сплавы — это металлы, имеющие способность намагничиваться и долгое время находится в этом состоянии. Они обладают схожими показателями, которые могут предопределять их магнитные свойства. Они близки друг к другу по своей атомной структуре. И разгадку тайн магнита, вполне вероятно, нужно искать где-то здесь, внутри атома.
Кроме того, магниты не вечны. И через определенное время они теряют свои свойства, т.е. размагничиваются. Наиболее активно этот процесс происходит при нагревании металла или резком его встряхивании. Это тоже может быть некой подсказкой нам в нашей экспедиции в глубь постоянных магнитов.
Полагаю, что магниты — это металлические предметы (ферромагнетики), имеющие свойство при воздействии на них внешних магнитных потоков практически мгновенно ориентировать и длительное время удерживать в пространстве ядра своих атомов в направлении внешнего магнитного воздействия.
Суть магнитного воздействия магнита на ферромагнетик заключается в способности внешних мощных эфирных потоков магнита влиять на траектории движения менее мощных эфирных потоков электронов атомов ферромагнетика, освобождать электроны из атома ферромагнетика и создавать непрерывный направленный поток этих свободных электронов.
Для понимания этих процессов необходимо рассмотреть способы изготовления постоянных магнитов из ферромагнетиков. Мы уже упоминали, что до появления электромагнитов постоянные магниты изготавливали из стальных брусков, натирая их мощными магнитами. Натирание осуществлялось последовательным многократным перемещением полюсов мощного магнита от центра стального бруска — к его краям под углом примерно 30 градусов.
При натирании бруска северным полюсом мощного магнита движение магнита производилось от центра бруска к одному его краю. В процессе движения магнита от центра бруска к противоположному краю бруска натирание производилось южным полюсом магнита. В результате натирания один край бруска притягивался к южному полюсу любого магнита и отталкивался от его северного полюса. Этот край бруска принимали за северный полюс изготовленного магнита. Противоположный край этого магнита принимали за его южный полюс. В настоящее время эта процедура осуществляется при помощи электромагнита, который воздействуя на стальной брусок, превращает его в магнит.
Почему же происходило намагничивание стального бруска и чудесное превращение его в магнит? Что представляет собой магнитное поле? Почему северный полюс магнита отталкивается от северного полюса другого магнита и притягивается к его южному полюсу?
В стальном бруске атомы железа и других металлов располагаются хаотично. При воздействии на стальной брусок, например, электромагнитом или магнитами в процессе его натирания, атомы начинают постепенно ориентироваться, занимая согласованное положение с единой направленностью потоков электронов, вращающихся сквозь ядро атомов (рис.35).
При натирании стального бруска мощным магнитом его атомы железа постепенно смещаются в направлении движения мощного магнита, концентрируясь на границах стального бруска. При этом, стальной брусок преобразовывается в магнит. Атомы железа, находящиеся у границы магнита вблизи северного полюса, ориентированы так, что выходящие из атома вращающиеся эфирные потоки со свободными электронами направлены в сторону северного полюса. Атомы железа, находящиеся вблизи южного полюса расположены так, что выходящие эфирные потоки со свободными электронами направлены в сторону северного полюса, а входящие — со стороны южного полюса.
Рис. 35. Движение свободных электронов в теле магнита и за его пределами
Под воздействием электромагнитов или мощных постоянных магнитов в процессе натирания стального бруска, смещённые и ставшие менее устойчивыми, электроны отрываются от ядра своего атома, превращаясь в свободные электроны. Мы помним, что электроны в атоме любого вещества вращаются в виде замкнутой антинейтринной цепочки сквозь торный туннель ядра атома. Разрыв этой цепочки возможен при определенном воздействии. Таким воздействием может быть мощное электромагнитное поле или механические и магнитные воздействия сильных магнитов.
Стремительно продвигаясь от южного полюса к северному полюсу, спирали свободных электронов получают ускорение при движении сквозь торные туннели атомных ядер и в потоках эфира вырываются из тела магнита. Постепенно под воздействием гравитационных сил и в соответствии с законом равновесия противоположностей спирали свободных электронов меняют свои траектории и устремляются к южному полюсу магнита.
Свободные электроны могут выходить не только из северного полюса магнита, но и из его поверхностей, расположенных от середины магнита до его северного полюса. При этом скорость этих потоков значительно меньше скорости потоков свободных электронов, выходящих непосредственно из северного полюса. В следствие этого, эти потоки будут зеркально поглощаться поверхностями магнита от его середины до южного полюса магнита (рис.35).
Эти электроны, а также электроны, которые поступают от электромагнита или от натирающих магнитов, под действием их электрических и магнитных сил перемещаются к краю стального бруска и, вырываясь из северного полюса магнита, устремляются в пространство. Однако, они не могут безвозвратно покинуть магнит, так как на них действует мощная сила его противоположного полюса, которая изменяет их траекторию и притягивает к себе. Это притяжение обеспечивается воздействием на свободные электроны положительно заряженных ионов магнита.
Вращающиеся спирали свободных электронов формируются в микро потоки, которые проявляются как силовые линии магнитов, ориентируя железные опилки на картоне. Прохождение этих потоков свободных электронов сквозь кусочки металла, превращает опилки в небольшие магниты, ориентируя их в пространстве. Под воздействием магнитного момента опилки изменяют свое положение в пространстве, располагаясь вдоль потоков электронов, и формируются в видимые силовые линии магнита, состоящие из железных опилок (рис. 36).
Рис. 36. Силовые линии магнита, отображающие его магнитное поле
Как движутся потоки электронов внутри и снаружи магнита?
Движение потоков электронов внутри и снаружи магнита сходно с движением эфирных потоков Вселенной, частиц и атомов. В этом нет ничего удивительного, так как здесь действует один из законов устройства мира — закон всеобщей взаимосвязи. Поэтому в магните хоть и нет ярко выраженной черной дыры или торного туннеля, но эфирные потоки со свободными электронами легко перемещаются в теле магнита по цепочке торных туннелей атомов, формируя замкнутые потоки.
Закон равновесия противоположностей также проявляется в магнитах, совершенно точно разделяя его на две равные половины. Более того, при разделении магнита на любое количество частей любого размера, каждая из этих частей немедленно превратиться в самостоятельный магнит. Такое распределение обеспечивает равновесие и идентичность обоих полюсов магнита и отвечает действию закона равновесия противоположностей (рис. 37).
Рис. 37. Разделение магнита на несколько частей
Проявление закона непрерывного движения обусловлено постоянным вращением свободных электронов в их эфирных потоках вокруг и в теле магнита. Однако, необходимо понимать, что это движение не бесконечно, как не бесконечны и магнитные возможности стального бруска. Это обусловлено тем, что свободные электроны и эфирные потоки движутся в воздушном пространстве и в плотной среде магнита, где могут происходить их столкновения с другими атомами и электронами. Эти столкновения нарушают движение свободных электронов и могут уменьшать их количество.
Потеряв скорость, свободный электрон может быть захвачен положительно заряженным ионом магнита, преобразовывая ион магнита в нейтральный атом. Увеличение количества нейтральных атомов в магните также уменьшит его магнитную способность, так как уменьшится количество положительно заряженных ионов, которые обеспечивают притяжение и упорядоченное движение свободных электронов в теле и вне магнита.
Примечательно, что действие закона непрерывного движения свободными электронами вовсе не нарушается. Свободные электроны при снижении намагниченности прекращают свое движение по траекториям в теле и во вне магнита, так как при потере ими скорости движения, они захватываются положительно заряженными ионами магнита. Однако, свободные электроны продолжат свое непрерывное движение сквозь и вокруг ядра атома, правда, уже в ранге обычного электрона.
Наличие у стального бруска двух магнитных полюсов, приводит к возникновению двух равнозначных, но противоположных центров, сосредоточенных на краях стального бруска. Один магнитный полюс принято называть северным (N), а противоположный магнитный полюс– южным (S).
В процессе изготовления магнита, с одной стороны, возникает большое количество положительных ионов железа на его полюсах, а с другой стороны, появляется большое количество свободных электронов, которые вырываются из полюса магнита в пространство. Это, естественно, нарушает равновесную ситуацию, имевшуюся в магните. Поэтому для восстановления равновесия, в соответствии с законом равновесия противоположностей, электроны с одного магнитного полюса бруска будут стремиться переместиться на другой магнитный полюс.
Перемещение свободных электронов происходит от северного полюса — к южному. Это обусловлено мощным притяжением положительно заряженных ионов железа. Потоки электронов движутся вдоль тела магнита и изменяют свое направление движения при подходе к противоположным полюсам.
Каким же путем электроны возвращаются к своему магнитному полюсу?
Вопрос, безусловно, интересный. Попробуем проследить движение свободных электронов, которые перемещаются от северного полюса магнита — к южному.
Во втором путешествии «Глубины Вселенной» при исследовании строения атома мы наблюдали, как электроны в виде замкнутой длинной антинейтринной цепочки (спирали) вращаются вокруг атома, стремительно пролетая сквозь торный туннель его ядра (рис. 12).
Строение атомов железа позволяет спирали свободного электрона проходить сквозь торный туннель только тех атомов, у которых направления движения электронов ядра атома железа в торном туннеле совпадают с направлением движения свободного электрона. Проникновение в торный туннель других атомов, у которых движение электронов не совпадают с направлением движения свободных электронов, невозможно, так как в этом случае встречный поток электронов атома будет препятствовать продвижению свободного электрона по торному туннелю ядра атома.
Скорость свободного электрона очень высока, поэтому он не останется на орбите ядра атома железа, а, преодолев силу притяжения ядра, продолжит свой путь до тех пор, пока силы притяжения положительно заряженных ионов не изменят траектории его движения в свою сторону.
Столкновения свободных электронов с другими электронами или ядрами атомов значительно снижают скорость их перемещения по телу проводника. При снижении скорости свободных электронов, они захватываются положительными ионами, которые, как мы уже отмечали, преобразуются в нейтральные атомы железа.
Железные опилки показывают маршруты движения потоков свободных электронов вне тела магнита. Расположение траекторий их движения зависит от расположения потоков в теле магнита. Чем ближе поток свободных электронов находится к центральной части магнита, тем большую траекторию движения они имеют.
Необходимо отметить, что каждая антинейтринная спираль электрона движется в плотном вращающемся эфирном потоке. Вращающиеся спирали свободных электронов могут объединяться во вращающиеся в эфирных потоках пучки свободных электронов. Вращающиеся антинейтринные спирали свободных электронов и их эфирные потоки и составляют магнитное поле магнита.
Процесс движения свободных электронов магнита может продолжаться достаточно долго. Его длительность зависит от многих факторов, главным из которых является уровень намагниченности стального бруска.
Суть появления намагничивания стального бруска заключается в способности сильных магнитов, воздействуя на стальной брусок, обеспечивать формирование в нем положительных ионов, запускать процесс движения свободных электронов от одного края бруска к другому его краю и превращать его в магнит, формируя магнитное поле магнита.
Магнитное поле представляет собой уплотненные эфирные потоки и антинейтринные спиральные цепочки свободных электронов, которые, стремительно вращаясь, движутся от одного магнитного полюса к другому в теле магнита и вне его.
Чем мощнее магниты применялись при изготовлении магнита из стального бруска, тем сильнее его магнитное поле, так как в этом случае образовывается большее количество положительно заряженных ионов и свободных электронов, которые могут участвовать в процессе, создавая плотное магнитное поле.
Вместе с тем, существует необходимость несколько прояснить ситуацию вокруг южного полюса и ответить на один из вопросов, которые мы ставили в начале нашей экспедиции в глубины магнитов.
Действительно, считается, что магнитный поток входит в магнит со стороны южного полюса, а выходит — с северного (рис. 38).
Рис. 38. Традиционное понимание направления силовых линий магнитаи магнитных полюсов Земли
Вместе с тем, существует мнение, что силовые магнитные потоки Земли входят в северный полюс и выходят из южного полюса планеты. И какую сторону нам принять? Чтобы не нагнетать обстановку в научном мире было принято решение, что на самом деле северный магнитный полюс Земли находится на южном географическом полюсе, а южный магнитный полюс – на северном географическом. Тогда мы получим соответствие между входящими и выходящими магнитными потоками и магнитными полюсами планеты.
Это, понятно, договоренности, но всё же, думаю, необходимо принять единственное решение, исключающее условности и неразбериху. Поэтому предлагаю оценить ситуацию и сделать разумные выводы, что лучше – привязаться к раскрашенным магнитам или к родной планете? И определиться, что как и куда входят и выходят магнитные потоки на Земле и на магнитах?
Если попытаться соединить два северных полюса двух магнитов, то мы сразу почувствуем сопротивление некой невидимой плотности, которая препятствует этому соединению. Эта плотность, полагаю, создается эфирными и антинейтринными потоками свободных электронов, направленными навстречу друг другу. Здесь никаких противоречий не возникает.
Но почему отталкиваются друг от друга южные полюса двух магнитов? Ведь, если в них одновременно входят эфирные и антинейтринные потоки свободных электронов, то они вполне могли бы беспрепятственно соединиться друг с другом. Однако, этого не происходит. Но это вполне логично! Так как входящие в южные полюса потоки так же, как и выходящие из северных полюсов потоки, имеют свою плотность и, сталкиваясь, создают совместную плотность, которая и мешает двум южным полюсам соединиться.
Следовательно, магнитные силовые линии, обозначенные железными опилками, показывают маршруты движения свободных электронов вне тела магнита от одного полюса до другого полюса.
Продвигаясь вне тела магнита, эфирные потоки и антинейтринные спирали свободных электронов воздействуют на опилки, входят в кусочки железа и намагничивают их, формируя на концах кусочков железа разнонаправленные положительно заряженные ионы железа. Это заставляет опилки ориентироваться по магнитным силовым линиям, располагаясь вдоль движения потоков свободных электронов.
Свободные электроны перемещаются от полюса к полюсу в состоянии раскрученной вращающейся спирали, состоящей из последовательно соединенных антинейтрино. Это объясняет высокую проникающую способность магнитного воздействия, а малый размер антинейтрино предопределяет достаточную свободу при перемещении спирали свободного электрона.
Таким образом, область пространства, в котором осуществляется движение свободных электронов и их эфирных потоков от одного магнитного полюса к другому магнитному полюсу внутри и вне тела магнита, полагаю, можно определить как магнитное поле магнита. Воздействие, которое оказывает это поле на магнитные поля физических тел или других магнитов называется магнитным взаимодействием физических тел или магнитов.
При присоединении северного магнитного полюса одного магнита к южному магнитному полюсу другого магнита, свободные электроны и эфирные потоки северного полюса одного магнита входят в южный полюс другого магнита, захватываются им и образуют единое магнитное поле.
Присоединяя магниты одноименными полюсами (южный с южным или северный с северным), мы уже констатировали, что эти магниты отталкиваются. И с позиции нашего понимания магнитных процессов это вполне объяснимо, так как вылетающие из северного полюса одного магнита, эфирные потоки и свободные электроны наталкиваются на плотную преграду из ориентированных к северному полюсу атомов магнита, а также на встречный поток подобных электронов, вылетающих из северного полюса другого магнита. В этом случае, плотные потоки свободных электронов отталкивают магниты друг от друга. Единое магнитное поле не образуется. Если попытаться соединить южный полюс одного магнита с южным полюсом другого магнита, то эффект отталкивания также проявится.
Но всегда ли южный полюс одного магнита отталкивается от южного полюса другого магнита, а северный полюс — от северного?
Оказывается — нет. При условии соединения двух одинаковых магнитов плоскостями противоположных полюсов (рис.31), они притягивают и северный, и южный полюс третьего магнита. Если же к плоскостям двух соединенных магнитов поднести железный предмет, то магниты не будут проявлять по отношению к нему своих магнитных свойств. Почему? Полагаю, что под действием магнитных полей соединенных магнитов, практически мгновенно произойдет изменение ориентации атомов железа в теле магнитов. Они скомпенсируют магнитный эффект обоих магнитов, сделав их нейтральными к железным предметам. Эта нейтральность магнитов и позволяет одинаково притягиваться любой их частью и к северному, и южному полюсам третьего магнита.
Взаимодействие магнитов — это крайне интересное и часто трудно объяснимое явление. Вместе с тем, понимая атомарное устройство магнитов и движение свободных электронов в теле магнитов и вне их, можно достаточно легко объяснить то или иное магнитное явление.
Важно осознавать, что в магнитах существуют положительно заряженные ионы атомов железа (никеля, кобальта или их сплавов), которые ориентированы в соответствии с полюсами магнита — это первое.
Второе — атомы железа (никеля, кобальта и их сплавов) при воздействии мощного внешнего магнитного поля могут изменять свою ориентацию в пространстве. В зависимости от направления движения потока свободных электронов магнита, атомы железа, никеля, кобальта и их сплавов располагаются своей фронтальной или тыльной частью к внешнему магнитному воздействию.
Третье — переносчиком магнитного взаимодействия являются свободные электроны в их эфирных потоках, которые движутся, вращаясь, в виде раскрученной антинейтринной цепочки.
Но как же осуществляется магнитное взаимодействие?
Это следующий важный пункт нашего предположения. Для того чтобы понять его, необходимо посмотреть на взаимодействие магнитов, например, с железом. При соединении магнита с железом потоки свободных электронов магнита встречаются с атомами железа. Под действием магнитного поля атомы железа ориентируются в пространстве таким образом, чтобы направление движения электронов в торном туннеле ядра атома железа совпадало с направлением движения свободных электронов магнита.
Поток свободных электронов магнита пронизывает атом железа, продвигаясь сквозь его торный туннель. Количество свободных электронов одновременно проходящих сквозь торный туннель ограничивается его диаметром. Свободные электроны, прошедшие сквозь торный туннель атома железа, формируют пучки свободных электронов. Эти пучки вращающихся свободных электронов представляют собой силовые магнитные линии магнита. Их наличие мы можем наблюдать при проведении экспериментов с магнитами и железными опилками.
Силовые магнитные линии проникают во внутрь железного предмета на расстояние, которое определяется, прежде всего, силовыми возможностями магнита. Силы притяжения положительно заряженных ионов противоположного полюса магнита начнут изменять траекторию движения свободных электронов магнита. Свободные электроны, изменив траекторию своего движения, направятся в сторону противоположного полюса магнита, стараясь замкнуть свою силовую линию (рис. 39).
Рис. 39. Взаимодействие свободных электронов магнита с железным предметом
В этом случае, длинная вращающаяся нейтринная цепочка электрона напоминает лассо американских ковбоев. Она пронизывает ядра атомов железа через торный туннель, а, затем, стремясь к противоположному полюсу магнита, «притягивает» к нему атомы железа, затягивая петлю. Взаимодействие многочисленных пучков свободных электронов (силовых магнитных линий) с атомами железа позволяет магниту притягивать к себе и весь железный предмет.
Но если железо притягивается к магниту, то почему деревянный предмет на его приближение совсем не реагирует? Значит ли, что у деревянного предмета нет магнитного поля?
Нет. Магнитное поле есть у каждого предмета. У деревянного, стеклянного, металлического — у любого предмета есть свое магнитное поле. Вопрос лишь в его мощности. Мощность магнитного поля зависит от частиц, атомов и молекул, из которых состоит этот предмет, от их расположения и способности ориентироваться внутри предмета под действием магнитных сил.
Только у предметов из железа, никеля, кобальта и их сплавов атомы могут быстро ориентироваться в пространстве под действием магнитных сил и притягиваться к магнитам. Атомы ферромагнетиков не только ориентируются, но и удерживаются в этом ориентированном состоянии длительное время. Кроме того, они могут и сами быть магнитами после проведения соответствующих мероприятий.
В рамках нашего путешествия мы, к сожалению, не можем долго задерживаться на изучении крайне интересного магнитного острова. Впереди еще много-много дел и открытий. В этой экспедиции мы познали лишь основы, которые дают возможность другим исследователям уже самостоятельно двигаться по пути новых знаний. Но несколько позже мы посвятим глубокому и детальному исследованию магнита специальную экспедицию «Тайны магнита», в которой найдем, если нам позволят, ответы на все загадки магнитного взаимодействия. Там мы планируем рассмотреть все вопросы, касающиеся магнитов и диамагнетиков, включая левитацию и огромные возможности по использованию магнитного поля Земли и Солнца на благо развития нашей цивилизации. Вполне возможно, что детально обсудим устройство и принципы функционирования «летающих тарелок» и многих других интересных и загадочных вещей.
Кроме того, хотелось бы вернуться к ситуации, связанной с кораблём, который не мог найти свой постоянный вес, путешествуя от одного полюса планеты – к другому. Мы взяли на себя смелость предположить, что один и тот же корабль в северных морях (на южном магнитном полюсе Земли) будет весить несколько больше, чем на экваторе, а в южных морях (на северном магнитном полюсе Земли) меньше, чем на экваторе и значительно меньше, чем в северных морях. В чём же там дело?
Полагаю, что дело в воздействии магнитных эфирных потоков и потоков частиц, движущихся от северного географического (южного магнитного) полюса планеты к её южному географическому (северному магнитному) полюсу. С одной стороны, эти потоки воздействуют на корабль и словно прижимают его к южному магнитному полюсу. Поэтому корабль весит больше. С другой стороны, эфирные потоки и потоки частиц воздействуют на корабль, словно выталкивая его из воды.
Пока же, я несколько перефразировал бы утверждение о весе корабля и записал бы его так: на экваторе корабль весом 20 000 тонн в северных морях будет весить несколько больше, а в южных морях – несколько меньше.
А пока позвольте подвести черту под нашим осмыслением взаимодействия магнитов и ферромагнетиков и направить свой взор на исследование магнитного взаимодействия Земли, Солнца и планет Солнечной системы.
montirey.org
