Магнитные свойства вещества

Гипотеза Ампера

Тот факт, что катушки с током взаимодействуют подобно постоянным полосовым магнитам, навёл Ампера на мысль, что магнитные свойства магнитов обусловлены циркулирующими незатухающими «молекулярными» токами (рис. 1.5, а).

Рис. 1.5

Внутри магнита соседние молекулярные токи направлены противоположно и поэтому компенсируют друг друга. А вот вблизи поверхности эти токи текут в одном направлении, как бы образуя ток, обтекающий поверхность магнита, в результате чего магнит становится подобен катушке с током (рис. 1.5, б).

6. Как гипотеза Ампера объясняет то, что невозможно получить магниты только с одним полюсом (северным или южным)?

Ферромагнетики

При изучении строения вещества гипотеза Ампера подтвердилась лишь частично. Выяснилось, что «молекулярные» токи действительно существуют и обусловлены движением электронов в атомах.

Но оказалось, что магнитные свойства постоянных магнитов связаны не с этими «молекулярными» токами, а с тем, что каждый электрон сам по себе представляет крошечный магнитик¹. В некоторых веществах, называемых ферромагнетиками (к их числу относится железо), при определённых условиях² сравнительно небольшая часть всех электронов может ориентироваться одинаково. Но этого достаточно для того, чтобы образец вещества стал постоянным магнитом.

¹ Магнитные свойства электрона могут быть объяснены только с помощью квантовой теории. Это объяснение выходит за рамки школьного курса физики.

² К их числу относятся наличие внешнего магнитного поля, а также температура, которая должна быть ниже так называемой точки Кюри, характеризующей данный ферромагнетик.

При нагревании ферромагнетика до определённой температуры (для железа — до 753 °С) его магнитные свойства исчезают. Эту температуру называют точкой Кюри в честь французского физика П. Кюри.