Откуда взялись магниты?

В старину был пастух; звали его Магнис. Пропала у Магниса овца. Он пошел в горы искать. Пришел на одно место, где одни голые камни. Он пошел по этим камням и чувствует, что сапоги на нем прилипают к этим камням. Он потрогал рукой — камни сухие и к рукам не липнут.
Пошел опять — опять сапоги прилипают. Он сел, разулся, взял сапог в руки и стал трогать им камни.
Тронет кожей и подошвой — не прилипают, а как тронет гвоздями, так прилипнет.
Была у Магниса палка с железным наконечником. Он тронул камень деревом — не прилипает; тронул железом — прилипло так, что отрывать надо.
Магнис рассмотрел камень,— видит, что похож на железо, и принес куски камня домой. С тех пор узнали этот камень и прозвали его магнитом.

Л.Н. Толстой. Собрание сочинений в 22 т. М.: Художественная литература, 1982. Т. 10

Так начинается рассказ Льва Толстого «Магнит», который воспроизводит легенду об открытии магнита. В честь района (а может, в честь пастуха) камень назвали Магнитом (по-гречески Магнетис литос - камень из Магнесии), таким образом за много веков до нашей эры стало известно, что некоторые вещества притягивают железо. Об этом впервые упомянуто в 6 веке до нашей эры греческим философом Фалесом.

Исследования свойств магнитов

Первое научное изучение свойств магнитов было предпринято еще в начале нашей эры. Так, в энциклопедии 121 года Гунн Чин впервые описывает и магнит и магнитную иглу. В летописи ХI века прямо повествуется о том, что «предсказатели натирают конец иглы магнитным камнем, чтобы придать ей свойство показывать на юг».

К XII-XIII векам наши предки уже обнаружили свойство магнита выравниваться вдоль линий, соединяющих северный и южный полюса и магнитные компасы уже использовались в навигации в Европе, Китае и других странах.

В XIII веке было проведено более детальное исследование ученым Петром Перегрином — в 1269 году он выпустил «Книгу о магнитах», в которой рассуждал об их свойствах. Он установил, что у магнита есть два полюса — северный и южный, что существует два вида взаимодействия магнитов - притягивание и отталкивание. Он также обнаружил, что полюса невозможно отделить друг от друга путем раскалывания магнита на две (или более) части — у каждого осколка также будет два полюса.

Затем в 1600 году английский врач Уильям Гильберт дополнил список известных свойств: магнит усиливается железной арматурой, магнит теряет свои свойства при сильном нагреве.

В 1820 году произошел переломный момент в изучении магнетизма и открытие электромагнетизма: датский физик Ганс Христиан Эрстед обнаружил, что магнитная стрелка отклоняется, если рядом пропустить ток по проводнику. Это открытие привело к изобретению электромагнитов.

Использование магнитов

Магниты, возможно незаметные, используются настолько часто в нашей жизни, что это сложно даже вообразить (список далеко не полный):

  • Все электрические двигатели работают с помощью магнитов
  • Все электрогенераторы, преобразующие энергию вращения в электроэнергию используют магниты, а значит они используются на всех электростанциях! Получить электричество без магнитов можно только химическим способом, с помощью солнечных панелей (очень низкий КПД), с помощью термопары (еще меньший КПД) и статическое электричество путем трения (очень-очень низкий КПД).
  • Большинство громкоговорителей, динамиков, наушников и часть микрофонов требуют наличия постоянных магнитов.
  • Жесткие диски, кредитные карты, старые аудио- и видео-кассеты хранят информацию на магнитных лентах.
  • Магниты используются для передачи момента вращения «сквозь стенку», например в бытовых счетчиках воды и газа для передачи вращения от лопастей винта из герметичного отсека на счетный узел.
  • Электрические трансформаторы используют магнитную связь для преобразования напряжения.

Как самому получить магнит?

Если вариант «найти», как пастух Магнус из легенды не подходит, то магнит можно изготовить самостоятельно. Промышленный способ производства магнитов предполагает наличие очень мощных конденсаторов, но при наличии любого источника электроэнергии, например, с помощью батарейки, или даже с помощью статического электричества, можно сделать электромагнит с помощью катушки индуктивности и намагнитить с помощью него брусок железа или любого другого феромагнетика.