Выбрать главу

Проделав простейший опыт с двумя магнитами, легко убедиться, что у каждого из них полюсы (часто говорят полюса, с ударением на последнем слоге) имеют магнитные свойства двух разных сортов. Двум разным полюсам магнита дали названия северный и южный и тут же отметили очевидный факт: если сближать два магнита, то обнаружится, что их разноимённые магнитные полюсы (северный и южный) взаимно притягиваются, а одноимённые (северный и северный или южный и южный) отталкиваются

Здесь уместно отметить, что на самих магнитах, а также на рисунках северный магнитный полюс сокращённо обозначают буквой «С», а южный — буквой «Ю». Встречаются также обозначения N, скорее всего от немецкого слова Nord, голландского Nord или английского North — «север», и S от немецкого Sud или английского South «саус» — «юг».

Притяжение и отталкивание магнитных полюсов напоминает взаимодействие двух видов электрического заряда — положительного и отрицательного, но полного сходства здесь нет. Так, в частности, нельзя получить отдельно чисто северный или чисто южный магнит, как мы получали отдельно электрический «плюс» и «минус», накопив в каком-то предмете положительные или отрицательные заряды. Если вы захотите получить отдельно северный и южный магнитные полюсы и для этого распилите магнит посередине, то получите два новых магнита, и у каждого будет свои северный и южный полюсы.

Чтобы пояснить, почему это происходит, вернёмся к опытам с наэлектризованными палочками и попробуем ответить на вопрос, к которому раньше умышленно не привлекалось внимание читателя.

ВК-97. Познакомившись с электромагнитной индукцией, нетрудно понять, как из магнитной записи получают звук. Магнитная лента с записью (ВК-87) прилегает к воздушному зазору воспроизводящей головки (обычно для записи и воспроизведения используют одну переключаемую головку). Плёнка движется, и её намагниченность меняет магнитное поле сердечника (головки) и наводит в катушке меняющийся ток, такой же, какой участвовал в записи. Именно его громкоговоритель превращает в звук.

Т-90. Поляризация — физическое явление, которое объясняет некоторые загадочные электрические и магнитные процессы. Начиная знакомство с электричеством и повторяя опыты древних греков, мы наблюдали, как мелкие клочки бумаги притягивались к натёртой пластмассовой или стеклянной палочке. У стеклянной палочки после натирания, как потом выяснилось, в некоторых молекулах или атомах образовалась нехватка электронов, то есть появился положительный электрический заряд, появился «плюс». Такая палочка с избыточным положительным зарядом притягивает предметы с отрицательным зарядом, с «минусом». Но почему она притягивает мелкие кусочки бумаги? Откуда у них взялся этот «минус»? Ведь клочки бумаги никто не натирал, в них положительных зарядов столько же, сколько отрицательных, то есть кусочки бумаги электрически нейтральны, без какого-либо избыточного электрического заряда. Так почему же, не имея никакого электрического заряда, они притягиваются к электрическому «плюсу»?

ВК-98. Настал момент сказать нечто очень важное. Когда упоминалась скорость проводника и вспоминалось, что и как от неё зависит, надо бы заметить, что речь идёт о движении поперёк магнитного поля. Если обмотка ротора вращается (как провода рамки), то эта скорость максимальна лишь в районе полюсов магнита, при горизонтальном движении. Во всех остальных случаях нужно найти её составляющую, пересекающую в данный момент магнитное поле. Она, конечно, всегда будет меньше наибольшей скорости.

Р-32. КОМУ ТРУДНЕЕ, ТОТ ПОЛУЧАЕТ БОЛЬШЕ. Мы за короткое время обросли простыми объяснениями, настолько очевидными, что их легко усваивает даже тот, кто делает первые шаги в знакомстве с работающим электричеством. Возьмём, к примеру, цепь из четырёх последовательно соединённых сопротивлений 4, 20, 8 и 8 Ом (1), ясно, что ток во всех участках этой цепи должен быть одинаковым. Представьте себе, что ток в первом сопротивлении больше, чем во втором (не будем создавать путаницу — считаем, что ток идет от «плюса» к «минусу»). В этом случае на границе будет непрерывно накапливаться какое-то количество лишних зарядов — в резистор сопротивлением 20 Ом им пути нет, там ток меньше. А если в первом сопротивлении ток будет меньше, чем во втором, то в переходе между ними придётся как-то добывать заряды, чтобы добавить их к тому, что движется в первом резисторе. Оба эти варианта совершенно невозможны, и нужно согласиться с тем, что ток во всех участках последовательной цепи одинаковый. Ну а если сопротивления разные, если какому-нибудь из них нужно больше энергии, то ему достанется большая часть э.д.с., и напряжение на нём будет больше. В полном соответствии с законом Ома достанется больше напряжения. В электрической цепи автоматически установится режим, учитывающий разные потребности в энергии на преодоление разных сопротивлений. Об этом же напоминает вспомогательный рисунок (2), где спуск с горки с постоянной скоростью (аналог одинакового на всех участках тока) возможен потому, что участки с разным покрытием по-разному наклонены (аналог смены напряжений в зависимости от сопротивления участка электрической цепи).