Обсуди с товарищами, страница 176 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. §49. Постоянные магниты. Глава 3. Электромагнитные явления - страница 176.

Притяжение магнитов напоминает притяжение на расстоянии наэлектризованных тел. Приведите аргументы в пользу того, что взаимодействие магнитов не является электрическим.

Решение

Хотя на первый взгляд взаимодействие магнитов и наэлектризованных тел похоже (оба являются дальнодействующими, могут быть как притяжением, так и отталкиванием), существует несколько фундаментальных аргументов, доказывающих, что природа этих взаимодействий различна.

1. Различное действие на вещества. Наэлектризованное тело (например, стеклянная палочка, потертая о шелк) способно притягивать к себе любые легкие незаряженные предметы, будь то кусочки бумаги, пылинки или тонкая струйка воды. Это происходит из-за явления электростатической индукции (поляризации). В отличие от этого, постоянный магнит взаимодействует (заметно притягивает) только с узким классом веществ, называемых ферромагнетиками (железо, никель, кобальт и их сплавы). На большинство других материалов, таких как дерево, стекло, алюминий или бумага, магнит не оказывает видимого воздействия.

2. Взаимодействие с электрическими зарядами. Электрическое поле, создаваемое заряженным телом, действует с силой на любой другой электрический заряд, вне зависимости от того, движется он или покоится. Постоянный же магнит (если он сам электрически нейтрален) не создает силы, действующей на покоящийся электрический заряд. Магнитное поле проявляет себя, только когда заряд движется. Сила, действующая на движущийся заряд $q$ со скоростью $\vec{v}$ в магнитном поле $\vec{B}$, называется силой Лоренца и определяется как $\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B})$. Из формулы видно, что если скорость равна нулю, то и сила равна нулю.

3. Невозможность разделения полюсов. В электростатике существуют два типа зарядов: положительные (+) и отрицательные (–). Их можно разделить: можно создать тело, обладающее избыточным положительным зарядом (например, удалив с него электроны) или избыточным отрицательным зарядом. У магнитов же есть два полюса — северный (N) и южный (S). Однако разделить их невозможно. Если разрезать магнит на две части, то не получится отдельно северный и отдельно южный полюс. Вместо этого образуются два новых, меньших магнита, у каждого из которых снова будут оба полюса. Отсутствие в природе магнитных зарядов (так называемых магнитных монополей) — одно из ключевых отличий магнетизма от электричества.

Ответ: Аргументы в пользу того, что взаимодействие магнитов не является электрическим, следующие:

1. Магниты взаимодействуют лишь с определенными веществами (ферромагнетиками), в то время как наэлектризованные тела притягивают любые легкие предметы.

2. Постоянный магнит не действует на покоящиеся электрические заряды, в отличие от наэлектризованного тела, которое действует на любые заряды.

3. Магнитные полюсы (северный и южный) невозможно разделить, тогда как положительные и отрицательные электрические заряды могут существовать изолированно друг от друга.