ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер 50.4: Постоянные магниты

План решения:

• Вспомним структуру постоянного магнита и свойства его полюсов.
• Проанализируем поведение магнитных линий и силовых полей.
• Сделаем вывод о возможности существования монополя (одного полюса).

Вычисление и рассуждение:

Любой постоянный магнит, будь то полосовой или подковообразный, всегда имеет два полюса: северный (N) и южный (S). Это фундаментальное свойство магнитов. Если мы попробуем разрезать магнит на две части, то не получим отдельный северный и отдельный южный полюс. Вместо этого каждая из полученных частей станет новым полноценным магнитом, также имеющим свои пары полюсов N и S. Этот процесс можно продолжать до уровня атомов, где каждый элементарный магнитик (например, электрон или протон) также обладает двумя полюсами.

Магнитные линии замкнуты: они выходят из северного полюса и входят в южный, продолжаясь внутри самого магнита от южного к северному полюсу. Для того чтобы существовал магнит с одним полюсом, магнитные линии должны были бы либо обрываться, либо уходить в бесконечность, что противоречит законам электромагнетизма (в частности, теореме Гаусса для магнитного поля, которая гласит, что поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю: ointB·dS=0).

Проверка и итоговый ответ:

Экспериментально ни одного магнитного монополя (частицы с одним магнитным полюсом) обнаружено не было. Все известные нам источники магнитного поля создают дипольные моменты. Следовательно, создать изолированный магнит только с одним полюсом невозможно.