Я познаю мир: Физика

Хотя Земля - большой магнит, поле вокруг нее выглядит не так, как поле просто намагниченного шара. Если изобразить его с помощью силовых магнитных линий, то они окажутся как бы скособоченными. Со стороны Солнца поле словно бы приплюснуто, а с противоположной - необыкновенно сильно вытянуто. Искажает стройную картину линий собственного магнитного поля Земли так называемый солнечный ветер. Это - поток заряженных частиц, испускаемых во все стороны Солнцем.
Тем не менее у полюсов Земли магнитное поле сильнее, чем в других областях. И когда заряженные частицы, захваченные магнитным полем, начинают "крутиться" вокруг его линий, их постепенно сносит в зону сильного поля - к полюсам. Там эти частицы достигают таких скоростей, что, бомбардируя воздух в верхних слоях атмосферы, заставляют его светиться. Этот переливающийся разными красками свет и назвали полярным сиянием.

Чтобы передать электроэнергию от "производителя", скажем, гидростанции, к "потребителю", то есть в наши дома и на предприятия, нужно протянуть провода. Хорошо бы в них по пути терялось как можно меньше энергии! Выяснилось, что если вести ее передачу при постоянном токе (как от батарейки или аккумулятора), то потерь - больше. А при переменном токе, который вырабатывает генератор - меньше. Только напряжение должно быть очень большим. Вот трансформаторы и служат для того, чтобы переводить низкое напряжение генератора в высокое. Наверное, вы слышали, как говорят: высоковольтная линия.
Пройдя порой тысячи километров, ток высокого напряжения затем "требует", чтобы его снизили. К примеру, до нашего комнатного напряжения 220 вольт. И тут вновь вступают в дело трансформаторы, понижая ступенями, словно шлюзы, высокое напряжение до нужного нам.

В чем-то по принципу своего действия механический телеграф похож на передачу сигналов флажками с корабля на корабль. Это как разговор глухонемых. Такие способы действуют лишь в пределах прямой видимости. Как же передавать сигналы быстро и на большое расстояние?
Применение электромагнита произвело в средствах связи настоящую революцию. В тридцатых годах прошлого века был придуман первый телеграфный аппарат. Американский изобретатель С.Морзе создал своеобразную азбуку, названную его именем. Теперь телеграфист, нажимая на ключ, замыкал и размыкал электрическую цепь, на конце которой приводился в действие электромагнит. К включенному магниту притягивался рычаг, своим концом ударяющий по движущейся бумажной ленте. В зависимости от длительности сигнала на ленте выстукивались короткие и длинные черточки-точки и тире. Комбинации этих знаков представляли собой буквы и знаки препинания. Значит, стало возможным передавать по проводам тексты с невероятно большой скоростью - с какой бежит по ним электрический сигнал - и на сколь угодно большие расстояния. Ну, на сколько проводов хватит.
Телеграфная связь, словно паутина, оплела всю Землю. Миллионы километров проводов были подвешены на столбах или проложены под землей, по дну рек и даже океанов - между континентами.

Если засунуть гвоздь внутрь проволочной катушки с током, то намагнитить и размагнитить его удается гораздо быстрее. Более того, мы можем регулировать это время, усиливая или уменьшая магнитное поле катушки с помощью текущего по ней тока. Действительно, было обнаружено, что сила тока прямо влияет на величину возникающего вокруг проводника магнитного поля.
Таким образом, оказалось возможным манипулировать величиной магнитного поля, управляя им с помощью тока, то есть получить переменный по силе магнит.
Можно повлиять на магнитное поле вещества и другим способом. Если нагреть, например, тот же железный гвоздь до нескольких сот градусов, то его магнитные свойства исчезнут. При высокой температуре интенсивное тепловое движение атомов не позволит микроскопическим внутренним магнитикам выстраиваться по порядку, усиливая друг друга.

Вещества, способные хорошо намагничиваться благодаря совместным четким "действиям" вихревых микротоков, называют ферромагнетиками. Это прежде всего железо, некоторые сорта стали, кобальт, никель. А те вещества, внутри которых магнитики расположены хаотически, очень слабо откликаются на действие внешних магнитных полей. К ним относятся алюминий, медь, пластмассы, дерево.
Многие металлы, являясь хорошими проводниками, в то же время - весьма скверные магниты. Вот почему, скажем, корпус корабельного компаса можно сделать из бронзы или латуни - влиять на показания стрелки он почти не будет.

Как же влияют два магнита друг на друга? Давно было замечено, что северный полюс притягивается к южному, а одноименные полюса - отталкиваются. Это можно легко проверить с помощью двух намагниченных стрелок или гвоздей. Не правда ли, похоже на взаимодействие электрических зарядов?
Но если наша планета - большой магнит, то синий северный конец компасной стрелки должен был бы тянуться к южному полюсу Земли! И это - верно. А северным его считают из-за соседства с одноименным географическим полюсом.
С чем связан магнетизм Земли? Это непростой вопрос. По всей видимости, он определяется движением заряженных частиц, переносимых жидким веществом внутри планеты.