Номер 3, страница 30 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Электрические явления. ТЗ-14. Электромагнитные явления - номер 3, страница 30.

Условие.

3. Можно ли изготовить полосовой магнит так, чтобы на концах его были одноимённые полюсы?

Решение.

Нет, изготовить полосовой магнит так, чтобы на его концах были одноимённые полюсы (например, два северных или два южных), невозможно.

Это утверждение основывается на фундаментальных принципах электромагнетизма. Вот несколько ключевых причин:

1. Несуществование магнитных монополей. В природе не обнаружено изолированных магнитных зарядов (монополей), в отличие от электрических зарядов (положительных и отрицательных). Любой источник магнитного поля является диполем, то есть всегда имеет два полюса — северный (N) и южный (S), которые неразрывно связаны друг с другом.

2. Деление магнита. Практический опыт показывает, что если полосовой магнит разломить на две части, то не получится отделить северный полюс от южного. Вместо этого образуются два новых, меньших по размеру магнита, каждый из которых будет иметь свою собственную пару северного и южного полюсов на месте разлома.

3. Замкнутость линий магнитного поля. Линии индукции магнитного поля всегда замкнуты. Вне магнита они направлены от северного полюса к южному, а внутри магнита — от южного к северному, образуя непрерывные петли. Если бы на концах магнита находились одноимённые полюсы, например, два северных, то линии поля должны были бы выходить из обоих концов, не имея возможности замкнуться. Это противоречит вихревому характеру магнитного поля.

4. Уравнения Максвелла. Отсутствие магнитных монополей математически выражается в одном из четырёх уравнений Максвелла — законе Гаусса для магнитного поля. В дифференциальной форме оно записывается как $ \nabla \cdot \vec{B} = 0 $. Это уравнение утверждает, что дивергенция магнитного поля равна нулю, что равносильно утверждению об отсутствии "источников" или "стоков" поля, то есть магнитных зарядов.

Таким образом, создать магнит с двумя одинаковыми полюсами на концах невозможно, так как это нарушило бы один из основополагающих законов физики.

Ответ: Нет, изготовить такой магнит невозможно.