О чем говорит стрелка компаса

В древности в одной из областей Малой Азии, называвшейся Магнезией, часто находили куски железной руды, обладавшие замечательным свойством притягивать к себе железные предметы. Эти куски руды стали называть магнитами. В настоящее время магниты изготовляют искусственно. Подковообразные, стержневые и другие магниты широко используются в технике.

Магниты имеют два полюса, которые одинаково хорошо притягивают к себе железные предметы. Средняя часть магнита остается нейтральной.

Более детальное изучение магнита показывает различный характер его полюсов. Одноименные полюса различных магнитов отталкиваются, разноименные— притягиваются.

Известно, что если легкому магниту-стрелке позволить свободно вращаться на оси (так устроен компас), то стрелка устанавливается в определенном направлении — с севера на юг. Это значит, что Земля также является громадным магнитом. Один полюс его {15} находится на севере, другой — на юге. Принято называть «северным» тот полюс магнита, который поворачивается к северу. Как и для случая электрических зарядов, взаимодействие магнитных полюсов позволяет сделать вывод о существовании поля действия магнитных сил — магнитного поля. Если рассыпать железные опилки на листе картона над магнитом и затем слегка встряхнуть их, то

Электрический ток отталкивает магнитную стрелку компаса.

можно увидеть убедительную картину такого поля. В этом случае можно наблюдать отдельные магнитные линии, вдоль которых «выстраиваются» опилки, ставшие маленькими магнитиками. Стрелки компаса, указывая на север, также устанавливаются вдоль одной из линий магнитного поля Земли.

Линии магнитного поля вокруг проводника с током располагаются по окружностям.

Но поднесем к компасу медный провод с током — стрелка отклонится. Увеличим ток — стрелка отклонится еще больше. Отнесем провод в сторону или выключим ток — стрелка вернется в прежнее положение, т. е. укажет направление на север.

Остается сделать вывод, что вокруг провода с электрическим током, т. е. вокруг движущихся электрических зарядов, также существует магнитное поле.

Наконец, подытоживая сказанное, необходимо заметить, что во всех случаях магнитное поле, отклоняя, поворачивая стрелку, производит известную работу, а чтобы производить какую-либо работу, надо обладать запасом энергии. Следовательно, магнитное поле является носителем особого рода энергии — энергии магнитного поля. Распределяясь в пространстве, занятом полем, она больше там, где поле сильнее. Энергия магнитного поля может быть строю определена в каждом объеме занятого им пространства.