Введение в магнетизм

мы с вами узнали про гравитацию про electrostatic у пришло время узнать об еще одной фундаментальной силе во вселенной наверное это одна из самых известных нам сил после гравитации это магнетизм но что означает это слово я не историк на насколько я знаю многие древние цивилизации находили камни которые притягивались друг другу и притягивали к себе другие металлические предметы в первую очередь железо эти камни получили название магниты по древнегреческой области магнисии или магнезии где когда-то были обнаружены богатые залежи магнитов думаю все достаточно хорошо представляют себе на бытовом уровне что такое магнетизм уверен что вы держали в руках магниты и видели компас и но я сейчас скажу одну очень глубокую мысль мы можем математически описать магнетизм и показать как он связан с электричеством более того мы покажем вам что электростатическая сила и магнитная сила это по сути примерно одно и то же просто рассматривается с разных систем отсчета я понимаю что своими словами могу сейчас вас запутать но так или иначе в нашем классическом ньютона вам мире эти силы считаются разными в общем я хочу сказать что мы привыкли к магнитам в обычной жизни точно так же как мы привыкли к силе гравитации но если начать размышлять о гравитации так кажется что на самом деле это очень загадочная сила и магнетизм тоже итак давайте я теперь расскажу что же такое магнетизм вот это у нас магнит и мы знаем что магнита всегда есть два полюса северный и южный это такое устоявшееся соглашение когда люди нашли первые магниты они намагнитили ими железные иголки воткнули в поплавок и положили в воду и так оказалось что намагничена иголка всегда поворачивалась к полюсам земли этот конец иголки который указывал на север договорились называть северным полюсом этот конец иголки который указывал на юг стали называть южным полюсом или иными словами если позволить магниту свободно изменять положение в пространстве то один его конец укажет на северные географический полюс земли и этот конец мы назовем северным полюсом магнита а второй полюс будет называться соответственно южным и есть разница между географическим северным полюсом и магнитным северным полюсом магнитный северный полюс это . на которой будет указывать северный полюс магнита то есть северный полюс компаса и поскольку у земли есть жидкое внешнее ядро а также внутри земли происходят разные сложные процессы и взаимодействия поэтому магнитные полюса земли тоже сдвигаются сейчас магнитный полюс земли находится где-то у северных берегов канады то есть он не совпадает с географическим и находится где-то здесь не знаю где сейчас находится южный магнитный полюс но он тоже немного сдвинут относительно географического таким образом магнитные и географические полюса земли не совсем совпадают и вот еще один немного неочевидный момент магнитный полюс земли это . на земле куда указывает северный полюс магнита но если рассматривать землю как большой магнит то эта точка будет и и южным полюсом то есть если считать землю большим большим магнитом то сверху этого магнита будет южный полюс а снизу северный это немного запутанно но в любом случае когда говорят северный магнитный полюс земли имеют в виду север земли с географической точки зрения а южный магнитный полюс земли соответственно юг земли для чего это уточню мы знаем что с магнитами дело обстоит точно так же как и с электричеством или электростатикой хотя я скоро покажу главное отличие и так вы магнитов противоположные полюса притягиваются то есть если этим концом магнит притягивается к северному магнитному полюсу земли то северный магнитный полюс земли на самом деле должен быть его южным полюсом и наоборот южный полюс магнита притягивается к южному магнитному полюсу земли который на самом деле является северным если считать землю таким же большим магнитом давайте я вас не буду еще больше запутывать с этой темой и мы вернемся лучше к магнитным русском потому что с ними все проще и понятнее давайте сотрем все лишнее землю магни сию которая кстати была богата минералами среди которых встречались в магнезит он же белая магнезия магнетит и pera любит он же черная магнезия 1 дал название входящему в него магний у второй мог притягивать железо и дал название всем магнитом а третий дал название входившего в него morgen су поэтому магнисии дала свое имя целому ряду веществ и элементов ладно хватит а магнисии вернемся к нашим магнитом изобразим два магнита вот один вот еще один у магнита есть северный полюс и южный из детства мы все помним что северный полюс одного магнита притягивается к южному полюсу другого магнита и если я переверну правый магнит до 2 северных полюса будут отталкиваться друг от друга и так точно также как и в электростатике мы считаем что магнит генерирует вокруг себя поле вокруг магнита есть вектор этого поля если какой-нибудь предмет поместить в это поле то поле будет воздействовать на предмет некой силой но прежде чем приступить к теме о магнитном поле я хочу рассказать важном различие между магнетизмом и электростатикой магнетизм всегда проявляется в виде диполя что такое диполь это что-то с двумя полюсами в данном случае южный и северный в электростатике тоже есть противоположные заряды положительный и отрицательный но не существует в отрыве друг от друга сами по себе например существует отдельно положительно заряженный протон и он не обязан быть привязан к электрону протон сам по себе будет создавать положительно электростатическое поле и два точечных положительных заряда будут друг от друга отталкиваться таким образом ему не требуется рядом парный отрицательный заряд аналогично есть электрон и которым не требуется парный протон то есть в электростатике существуют отдельные положительные и отрицательные заряды monopole magnet это всегда диполь если взять вот этот магнит и разделить его на две части то каким-то волшебным образом каждая половина станет новым отдельным магнитом у каждого из них тоже будет по два полюса южный и северный и хотя я читал что чисто теоретически могут существовать магнитные монополи но в реальном мире они пока не обнаружены то есть все магниты в природе диполи и можно делить этот магнит до тех пор пока в какой-то части не останется один единственный электрон притом даже этот электрон будет с магнитным диполем у него все равно будет северный полюс и южный более этого оказывается что магнитное поле как раз и генерирует с электронами а конкретно их вращением когда мы говорим о вращающихся электронах мы часто представляем себе некий крутящийся шарик но в действительности электроны устроены гораздо сложнее у них есть масса но не очень понятно то ли это физический объект то ли просто сгусток энергии как может вращаться сгусток энергии это все практически метафизика но давайте пока не будем погружаться в эту тему боюсь это все сложно представить даже на интуитивном уровне с подобными вещами и понятиями мы в реальной жизни не сталкиваемся но так или иначе магнитное поле в больших магнитах создается вращением электронов и магнитным полем возникающим вследствие вращения электронов вокруг протонов у вас может возникнуть вопрос почему одни металлические бруски примагничиваются металл и другие нет когда в металлическом бруске электроны движутся хаотично брусок не намагничен электронные спины магнитное поле создаваемая электронами взаимо уничтожают друг друга сталкиваясь случайном порядке но если упорядочить вращение электронов упорядочить их спины тогда металлический брусок будет намагничен итак надеюсь вы поняли в общих чертах что такое магнит в следующем видео я объясню как устроена магнитное поле как мы себе это представляем и как она влияет на попавший в него электрон или любой другой движущийся заряд спасибо что подписывайтесь на наш канал нам очень важно знать ваше мнение если у вас возникают вопросы касательно данного видеоролика то не стесняйтесь задавать их в комментариях мы с удовольствием на них ответим