1. Հաստատուն մագնիսներ

 

Մագնիսական երևույթները, ինչպես և էլեկտրական երևույթները, մարդկության հայտնի էին դեռ շատ վաղ ժամանակներից: Մ. թ. ա. \(VI\) դարում արդեն գիտեին երկաթե իրերը դեպի իրեն ձգող հանքատեսակի մասին, որին անվանում էին «չու-շի», այսինքն՝ սիրող քար:

 

            

 

Հետագայում այն անվանեցին բնական մագնիս, քանի որ, երկաթաքարի մեծ քանակներ հայտնաբերվեցին Փոքր Ասիայի Մագնեսիա քաղաքի շրջակայքում:

Ուսումնասիրելով բնական մագնիսները մարդիկ ծանոթացան մարմինների մագնիսական հատկությունների և մագնիսական երևույթների հետ:

Այժմ հայտնի է, որ բնական մագնիսները մագնիսական երկաթաքարի՝ մագնետիտի կտորներ են, որը կազմված է $\mathit{FeO}$-ից \((31%)\) և ${\mathit{Fe}}_2{O}_3$-ից \(69%)\:

Սակայն մագնետիտն ուժեղ մագնիսական հատկություն՝ այսինքն երկաթե իրերը դեպի իրենց ձգելու հատկություն չունի:

 

Զգալիորեն ուժեղ մագնիսական հատկությամբ արհեստական մագնիսներ ներկայումս ստանում են երկաթի, նիկելի և կոբալտի համաձուլվածքից:

Արհեստական մագնիսներին հատուկ ձև են տալիս և հաճախ ներկում երկու գույնով:

 

Լինում են ձողաձև, պայտաձև, ուղղանկյունաձև, օղակաձև և այլ մագնիսներ:

 

        

Նրանք կարող են լինել թե՛ բնական, և թե՛ արհեստական:

 

Պարզագույն փորձերի միջոցով կարելի է պարզել հաստատուն մագնիսների մի շարք հատկություններ.

 

1. Հաստատուն մագնիսները ձգում են երկաթ կամ երկաթի համաձուլվածք պարունակող մարմինները և չեն ձգում փայտից, ապակուց, գունավոր մետաղներից և այլ նյութերից պատրաստված առարկաները:

 

 

2. Մագնիսները ունակ են մագնիսացնելու մոտակա կամ իրենց հպվող երկաթե առարկաներ: Այդ առարկաների մագնիսական հատկությունները ժամանակավոր են և մագնիսացման աղբյուրը վերացնելիս, որոշ ժամանակ անց, անհետանում են:

 

3. Հատատուն մագնիսի հատկությունները նրա տարբեր մասերում նույնը չեն:

 

Փորձը ցույց է տալիս, որ առավել ուժեղ մագնիսական հատկություն է հայտնաբերվում մագնիսի ծայրերին, իսկ կենտրոնում մագնիսը գրեթե չի ձգում երկաթե իրերը:

Օրինակ՝ եթե մագնիսը հպենք երկաթի հատույթին և հեռացնենք, ապա կնկատենք, որ նա հիմնականում կպչում է մագնիսի ծայրերին:

 

Յուրաքանչյուր մագնիս ունի \(2\) բևեռ:

 

Համապատասխանաբար՝ \(S\) հարավային և \(N\) հյուսիսային:

 

Մագնիսական փոխազդեցության օրինաչափությունները պարզաբանելու համար հաճախ օգտվում են մագնիսական սլաքից:

 

Սլաքի տեսքով պատրաստված մագնիսն օգտագործում են կողմացույցում, որտեղ այն ազատորեն պտտվում է՝ ցույց է տալիս դեպի հյուսիս ուղղությունը:

 

Կողմանացույցը հայտնագործվել է մոտ \(2000\) տարի առաջ Չինաստանում և կոչվել է հարավի ցուցիչ:

 

 

Սլաքի դերն այստեղ կատարում է բնական մագնիսից պատրաստված «գդալը», որը հեշտությամբ պտտվում է իր ուղղաձիգ առանցքի շուրջը:

 

Ժամանակակից կողմացույցի սլաքն ունի այլ գույնով ներկված բևեռ: Կողմացույցի այդ բևեռներից մեկը, որը ցույց է տալիս աշխարհագրական հյուսիսը, կոչվում է հյուսիսային բևեռ \(N\), հակադիրը՝ հարավային բևեռ \(S\):

 

 

Նույն նշանները և անվանումները գործածվում են նաև ցանկացած ուրիշ մագնիսի մագնիսական բևեռները նշելու համար:

 

Փորձերը ցույց են տալիս, որ մագնիսները փոխազդում են միմյանց հետ, ընդ որում մագնիսի տարանուն բևեռները իրար ձգում են, իսկ նույնանուն բևեռները վանում:

 

 

  

Մագնիսական դաշտ կարելի է հայտնաբերել փորձով, մագնիսական սլաք տեղադրելով, որի վրա մագնիսական դաշտի կողմից ազդող ուժը կպտտեցնի և կկողմնորոշի նրան:

Հայտնի է, որ երկաթի կտորը միշտ ձգվում է մագնիսի կողմից՝ նշանակում է, որ մագնիսին մոտեցնելիս այն մագնիսանում է այնպես, որ մագնիսին մոտ մասում առաջանում է հակառակ բևեռը:

 

Երկրգունդը հսկայական մագնիս է, այն ունի իր մագնիսական բևեռները, իր շուրջը ստեղծում է մագնիսական դաշտ և փոխազդում է մագնիսական սլաքի հետ:

 

 

Երկրագնդի մագնիսական դաշտի գծերի ողղությամբ էլ դասավորվում է մագնիսական սլաքը տարածության տվյալ կետում:

 

Քանի որ տարանուն մագնիսական բևեռներն իրար ձգում են, ուրեմն մագնիսական սլաքի հյուսային՝ \(N,\) բևեռը ուղղված կլինի դեպի Երկրի հարավային՝ \(S,\) մագնիսական բևեռ: Այս բևեռը գտնվում է Երկրագնդի հյուսիսում` աշխարհագրական հյուսիային բևեռից մի փոքր հեռու (Ուելսի արքայազնի կղզում):

 

Երկրագնդի հյուսիսային մագնիսական բևեռը` \(N\)-ը, գտնվում է նրա հարավային աշխարհագրական բևեռի մոտակայքում:

 

Հսկայական է Երկրի մագնիսական դաշտի պաշտպանական դերը Երկրագնդի մթնոլորտի, նրա վրա գտնվող բուսական, կենդանական աշխարհի և մարդու համար:

 

 

Արեգակից դեպի Երկիր շարժվող մասնիկների՝ էլեկտրոնների և պրոտոնների հոսքը, հանդիպելով Երկրի մագնիսական դաշտին, փոխազդում է նրա հետ և արդյունքում հավաքվում է մագնիսական բևեռներում, առաջացնելով հյուսիափայլի կամ բևեռափայլի երևույթը: Հյուսիսափայլի երևույթն ավելի ինտենսիվ է դիտվում Արեգակի ակտիվացման ժամանակ, երբ մեծանում է լիցքավորված մասնիկների հոսքը: