Номер 3, страница 176 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

3. Как взаимодействуют между собой постоянные магниты?

3. Как взаимодействуют между собой постоянные магниты?

Постоянные магниты взаимодействуют друг с другом посредством своих магнитных полей. У каждого магнита есть два полюса, условно называемые северным (N) и южным (S). Характер взаимодействия зависит от того, какими полюсами магниты обращены друг к другу.

Правило взаимодействия простое: одноимённые полюса отталкиваются, а разноимённые — притягиваются. Таким образом, если поднести два магнита друг к другу северными полюсами (N к N) или южными полюсами (S к S), они будут испытывать силу отталкивания. Если же поднести северный полюс одного магнита к южному полюсу другого (N к S), они будут испытывать силу притяжения. Эта сила взаимодействия является проявлением магнитного поля, которое создается каждым магнитом в окружающем пространстве, и она ослабевает с увеличением расстояния между магнитами.

Ответ: Постоянные магниты взаимодействуют таким образом, что одноимённые полюса (северный с северным, южный с южным) отталкиваются, а разноимённые (северный с южным) — притягиваются.

4. Можно ли изготовить магнит, имеющий только один полюс?

Нет, изготовить магнит, имеющий только один полюс (так называемый магнитный монополь), невозможно. Это один из фундаментальных принципов магнетизма.

Любой магнит, независимо от его формы и размера, всегда является диполем, то есть имеет два полюса — северный и южный. Если попытаться разделить магнит на две части, чтобы изолировать один полюс от другого, например, разломав стержневой магнит пополам, то на месте разлома образуются новые полюса. В результате получатся два новых, более слабых магнита, каждый из которых будет иметь свою пару северного и южного полюсов.

Это свойство объясняется на микроскопическом уровне. Магнетизм вещества обусловлен движением электронов в атомах, которые создают элементарные магнитные моменты. Эти элементарные моменты ведут себя как крошечные магнитики (диполи). В постоянном магните они ориентированы в одном направлении, создавая общее макроскопическое поле. Поскольку источник магнетизма — это движение зарядов (замкнутые токи), а не отдельные "магнитные заряды", то и изолированных полюсов существовать не может.

В классической электродинамике этот факт отражен в одном из уравнений Максвелла — законе Гаусса для магнетизма, который гласит, что поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю: $\oint_S \vec{B} \cdot d\vec{A} = 0$. Это означает, что магнитные силовые линии всегда замкнуты и не имеют ни начала, ни конца, в отличие от силовых линий электрического поля, которые начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных.

Ответ: Нет, невозможно изготовить магнит, имеющий только один полюс. При любой попытке разделить магнит на части всегда образуются новые магниты, каждый из которых будет иметь и северный, и южный полюс.