"Природоведение", Сухова Т.С., Строганов В.И.
Магнитные явления связаны с действием магнитов и магнитного поля, а электрические — с электрическими зарядами и их движением. Магнит притягивает не все металлы, а только некоторые материалы, например железо и сталь. У каждого магнита есть северный и южный полюса. При трении тела могут заряжаться, а упорядоченное движение зарядов образует электрический ток, который проходит по замкнутой цепи.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Магнитные явления — явления, связанные с действием магнитов и магнитного поля на некоторые тела. Магнитное поле — невидимая область вокруг магнита, где может проявляться его действие. Это понятие помогает объяснить притяжение и отталкивание без прямого контакта тел.
Магнит — тело, способное притягивать железо, сталь и некоторые другие материалы. Магнитом может быть, например, подковообразное или полосовое тело, изготовленное из специального материала. Определение нужно, чтобы не считать магнитом любой металлический предмет.
Магнитные полюса — участки магнита, где его действие проявляется наиболее сильно; различают северный и южный полюса. Обычно их обозначают буквами N и S или словами северный и южный. Полюса помогают предсказывать, будут ли два магнита притягиваться или отталкиваться.
Электрические явления — явления, связанные с электрическими зарядами, их взаимодействием и движением. Заряд может быть положительным или отрицательным, а заряженные тела могут притягиваться и отталкиваться. Это определение объединяет электризацию при трении и действие электрического тока.
Магнит притягивает железо и сталь потому, что в этих материалах есть частицы, на которые магнитное поле действует заметно. Под действием поля их внутренние магнитные свойства частично упорядочиваются, и тело притягивается к магниту. В дереве, меди и многих других веществах такого заметного действия не возникает, поэтому они не притягиваются обычным магнитом.
У каждого магнита есть два полюса, потому что магнитные свойства тела проявляются как единая система с двумя противоположными участками. Если приблизить северный полюс одного магнита к северному полюсу другого, магниты оттолкнутся. Северный и южный полюса, наоборот, притянутся, поскольку их взаимодействие направлено навстречу друг другу.
Разделить магнит так, чтобы остался только один полюс, нельзя. При разрезании или раскалывании внутреннее магнитное устройство каждой части перестраивается, и на её концах появляются северный и южный полюса. Поэтому вместо одного магнита получаются два меньших магнита, каждый со своей парой полюсов.
При натирании двух разных тел часть электронов может перейти с одного тела на другое. Тело, получившее лишние электроны, заряжается отрицательно, а тело, потерявшее их, становится положительно заряженным. Заряженные тела начинают взаимодействовать, поэтому расчёска после трения может притягивать лёгкие кусочки бумаги.
Неподвижные заряды проявляют себя притяжением или отталкиванием заряженных тел, а электрический ток возникает при их упорядоченном движении. Для движения зарядов нужен источник, например батарейка, проводники и замкнутая цепь без разрыва. Если цепь разомкнуть, заряды не смогут непрерывно двигаться, и ток прекратится.
| Признак | Магнитные явления | Электрические явления |
|---|---|---|
| Что является причиной явления | Действие магнита и магнитного поля | Электрические заряды и их движение |
| Какие тела или частицы участвуют | Магниты и магнитные материалы | Заряженные тела, электроны и другие заряженные частицы |
| Как проявляется взаимодействие | Притяжение или отталкивание полюсов | Притяжение, отталкивание или электрический ток |
| Пример явления | Магнит притягивает стальную скрепку | Расчёска после трения притягивает бумагу |
| Условия наблюдения | Наличие магнита и подходящего тела или другого магнита | Наличие зарядов; для тока нужна замкнутая цепь |
Сначала определите, что вызывает наблюдаемое действие: магнитное поле или электрический заряд. Затем проверьте, какие тела участвуют и есть ли условия для явления. Таблица особенно полезна при сравнении опыта с магнитом и опыта с электризацией.
Задача 1. Определить, какие из предметов притянутся к магниту: железный гвоздь, медная проволока, стальная скрепка, деревянная палочка. Нужно не просто найти металл, а выяснить, относится ли материал к магнитным.
Ответ: магнит притянет железный гвоздь и стальную скрепку. Медная проволока и деревянная палочка не притянутся. Решение основано на свойствах материала, а не на том, является ли предмет твёрдым или металлическим.
Задача 2. К северному полюсу одного магнита по очереди приближают северный, а затем южный полюс другого. Нужно применить правило для одноимённых и разноимённых полюсов, а не оценивать их по размеру.
Ответ: северный полюс отталкивает северный и притягивает южный. Название полюса нужно определить до того, как выбрать правило взаимодействия. Сила действия заметнее всего именно у концов магнита.
Задача 3. После натирания пластмассовой расчёски о шерсть она притягивает мелкие кусочки бумаги. Требуется объяснить не только результат, но и причину появления действия.
Ответ: произошло электризование тела при трении, а затем электрическое притяжение. Это не магнитное явление, потому что расчёска не стала магнитом. Наблюдение показывает, что электрический заряд может возникнуть без подключения к батарейке.
Ошибка: считать, что магнит притягивает любые металлические предметы. Так думают, потому что в быту слово металл часто связывают с магнитом. Проверьте материал опытом: железо и сталь обычно притянутся, а медь и алюминий — нет.
Ошибка: утверждать, что у магнита может быть только один полюс. Ошибка появляется, если представить полюс как отдельный кусок магнита. Мысленно разделите магнит: каждая часть всё равно должна иметь северный и южный полюса.
Ошибка: путать притяжение и отталкивание полюсов. Иногда запоминают только слово полюс и забывают сравнить его с другим. Сначала назовите оба полюса, а затем примените правило: одноимённые отталкиваются, разноимённые притягиваются.
Ошибка: считать, что электрический заряд появляется только при подключении к источнику тока. Заряд может возникнуть при трении тел из-за перехода электронов. Для проверки вспомните опыт с расчёской и кусочками бумаги.
До изучения темы нужны знания о свойствах тел и взаимодействии тел. Полезно также различать проводники, по которым заряды могут перемещаться, и изоляторы, где такое перемещение затруднено. Эти понятия помогают понять устройство электрической цепи.
Дальше тема связана с электрической цепью, действием электрического тока и электромагнитными явлениями. Знание о магнитном поле понадобится при объяснении работы электромагнита. Правила о зарядах подготовят к изучению источников тока и проводников.
В жизни магниты используют в компасах, замках, держателях и разных приборах. Электрические явления нужно учитывать при обращении с бытовыми устройствами. Нельзя разбирать приборы и касаться проводов или розеток без взрослых.
Почему магнит притягивает железо, но не притягивает деревянную палочку?
В железе есть частицы, на которые магнитное поле действует заметно и заставляет их притягиваться. Дерево не является магнитным материалом, поэтому магнит не притягивает деревянную палочку.
Можно ли получить магнит только с одним полюсом?
Нет, у магнита всегда есть северный и южный полюса. Если разделить магнит, каждая его часть станет маленьким магнитом с двумя полюсами.
Почему два одинаковых полюса магнита отталкиваются?
Магнитное поле одноимённых полюсов взаимодействует так, что магниты удаляются друг от друга. Поэтому северный полюс отталкивает северный, а южный — южный.
Как тело электризуется при трении?
При трении часть электронов переходит с одного тела на другое. Одно тело получает избыток электронов и отрицательный заряд, а другое — их недостаток и положительный заряд.
Чем электрический ток отличается от электрического заряда?
Электрический заряд — это свойство частиц и тел, связанное с их электрическим взаимодействием. Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц, для которого нужна замкнутая цепь.
§ 15. Магнитные и электрические явления.
