Номер 4, страница 176 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

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

4. Изготовить магнит, имеющий только один полюс (так называемый магнитный монополь), согласно современным научным представлениям и всем проведенным экспериментам, невозможно. Это один из фундаментальных принципов электромагнетизма.

Любой существующий магнит, от большого промышленного до отдельного атома, всегда является диполем, то есть имеет два полюса — северный (N) и южный (S). Если взять постоянный магнит и разломить его пополам в надежде отделить северный полюс от южного, то ничего не получится. Вместо этого на месте разлома у каждой половины образуются новые полюса, и в результате получатся два новых, меньших по размеру магнита, каждый из которых снова будет иметь и северный, и южный полюс.

Причина этого кроется в самой природе магнетизма. Магнитные поля порождаются движущимися электрическими зарядами. В постоянных магнитах это микроскопические токи, создаваемые движением электронов в атомах и их собственным моментом вращения (спином). Любой контур с током создает магнитное поле, линии которого являются замкнутыми кривыми. Они выходят из северного полюса и входят в южный, замыкаясь внутри магнита. Невозможно создать такую конфигурацию токов, которая бы порождала поле с незамкнутыми линиями, начинающимися на одном полюсе и не заканчивающимися на другом.

Этот эмпирический факт отражен в одном из четырех фундаментальных уравнений электродинамики — уравнениях Максвелла. Закон Гаусса для магнитного поля гласит, что поток вектора магнитной индукции $ \vec{B} $ через любую замкнутую поверхность равен нулю: $ \oint_S \vec{B} \cdot d\vec{A} = 0 $

Это уравнение математически выражает тот факт, что в природе не существует "магнитных зарядов" (монополей), которые были бы источниками или стоками для линий магнитного поля, в отличие от электрических зарядов, на которых начинаются и заканчиваются линии электрического поля.

Ответ: Нет, изготовить магнит, имеющий только один полюс, невозможно. Любой магнит обязательно имеет два полюса.