Номер 20.34, страница 100 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 20. Магнитные взаимодействия. Магнитное поле - номер 20.34, страница 100.

Условие.

20.34. В книге Ф. Араго описан интересный случай: «В июне 1731 года один купец поместил в углу своей комнаты в Уэксфильде большой ящик, наполненный ножами, вилками и другими предметами, сделанными из железа и стали... Молния проникла в дом именно через угол, в котором стоял ящик, разбила его и разбросала все вещи, которые в нем находились. Все эти вилки и ножи... оказались сильно намагниченными...» Как объяснить описанный в книге случай?

Решение.

Решение

Описанный в книге случай объясняется электромагнитной природой молнии и магнитными свойствами материалов, из которых были сделаны столовые приборы.

Молния — это гигантский электрический разряд, представляющий собой кратковременный, но чрезвычайно мощный электрический ток. Одно из фундаментальных явлений физики заключается в том, что любой движущийся электрический заряд (то есть электрический ток) создаёт вокруг себя магнитное поле. Сила этого поля прямо пропорциональна силе тока. Поскольку ток молнии огромен (может достигать десятков и сотен тысяч ампер), она порождает вокруг своего канала очень сильное, хотя и кратковременное, магнитное поле.

Ножи и вилки были изготовлены из железа и стали — материалов, относящихся к классу ферромагнетиков. Особенность ферромагнетиков заключается в их способности сильно намагничиваться во внешнем магнитном поле. Это происходит за счёт того, что микроскопические области внутри материала, называемые магнитными доменами, которые в обычном состоянии ориентированы хаотично, под действием внешнего поля выстраиваются в одном направлении, создавая суммарное сильное магнитное поле.

Когда ящик с предметами оказался в мощном магнитном поле молнии, произошла именно такая переориентация доменов. Сталь, являясь магнитно-жёстким материалом, обладает свойством, называемым остаточной намагниченностью. Это означает, что даже после прекращения действия внешнего поля (после того как разряд молнии закончился) большая часть доменов сохраняет свою упорядоченную ориентацию. В результате этого вилки и ножи сами стали постоянными магнитами.

Ответ: Молния, будучи мощным электрическим током, создала вблизи ящика сильное магнитное поле. Это поле намагнитило ферромагнитные предметы (ножи и вилки из железа и стали), выстроив их внутренние магнитные домены в одном направлении. Благодаря свойству остаточной намагниченности (особенно у стали) предметы сохранили магнитные свойства и после удара молнии.