В течение нескольких тысячелетий известно, что определенный камень, обнаруженный в природе, всегда ориентируется в определенном направ­лении, будучи свободно подвешенным. По этой причине он был назван «при­родный магнит» или направляющийся камень. Это магнетит, или оксид же­леза.

Природные магниты использова­лись для изготовления первых ком­пасов. В наши дни компас изготав­ливается из маленького магнита, ук­репленного на оси в его центре тя­жести, так что он вращается в гори­зонтальной плоскости. 

Если встрях­нуть компас, то магнит начнет вращаться и всегда придет в состояние покоя так, что один его конец будет указывать направление на север (рис. 1, а). Любой свободно подве­шенный магнит всегда придет в сос­тояние покоя так, что один его полюс будет ориентирован в северном направлении (рис. 1,6).

Приме­чание.

Это происходит лишь тогда, когда поблизости нет железа. Конец, указывающий на север, называется северным полюсом, сокращенно по­люс N. Конец магнита, который ука­зывает на север, обозначается бук­вой N, а противоположный конец — буквой S. Распространенной ошибкой является утверждение того, что юж­ный полюс компаса или магнита ука­зывает на север. Если вы вспомните английское слово south, начинающее­ся с буквы S и означающее «южный», то избежите этой ошибки.

Исследование демонстрирует за­коны магнетизма: разноименные по­люсы притягиваются, а одноименные отталкиваются. Вещество является магнитом, если оно отталкивает дру­гой магнит, и отталкивание является единственной настоящей проверкой на магнетизм.

Полюсы магнитов

Общая идея определения точного расположения полюсов может быть получена при подвешивании магнит­ного бруска, как показано на рисун­ке 2, и предоставлении ему возмож­ности притягивать гвоздики из мяг­кого железа. Большинство гвоздиков притягивается в двух определенных точках. Эти точки и являются полю­сами магнита и представляют собой участки, где в наибольшей степени концентрируется магнитная сила. Эта магнитная сила меняется по длине магнита.

Полюсы располагаются не совсем на концах магнита, а находятся сим­метрично на малом расстоянии от кон­цов. Расстояние между полюсами сос­тавляет примерно 5/6 длины магнита. Таким образом, полюсы магнита дли­ной 12 см находятся на расстоянии 1 см от каждого из концов. Лучшим способом определения положения по­люсов является построение магнитных силовых линий, это показанно в следующем иссле­довании.

Магнитные вещества

Лишь определенные вещества яв­ляются магнитами. Мягкое железо притягивается к магниту, а медь нет. Вы можете это проверить при помощи медной проволоки. Испытайте и другие вещества. Вы обнаружите, что железо, никель и кобальт и некоторые сплавы сильно магнитны. Они являются фер­ромагнитными веществами.