Постоянный магнит в физике: свойства и принцип действия постоянных магнитов

Какие тела называют постоянными магнитами

Определение 1

Постоянный магнит – это твердый объект, способный длительное время сохранять состояние намагниченности и обладающий собственным магнитным полем.

Постоянные магниты могут быть как естественными, так и искусственными. Ярким примером природного магнита в природе является минерал магнетит.

Искусственные магниты изготавливают из различных металлов и сплавов (железо, сталь, кобальт и так далее). Они намагничиваются в специально созданном сильном магнитном поле. После воздействия такого поля на металл он длительное время сохраняет значительную намагниченность и имеет собственное магнитное поле. Искусственные магниты могут быть любых форм и размеров.

Примечание 1

Интересный факт: наша планета Земля — большой магнит. Ядро Земли имеет внешнюю оболочку из расплавленных металлов (железо, никель и ряд примесей) при температуре выше 4000 °К. Светящаяся масса, состоящая из смеси заряженных частиц, вращается вместе с Землей. В результате возникают непрерывно циркулирующие токи и вихри, являющиеся основной причиной появления магнитного поля Земли.

Магнитное поле катушки с током

Катушка получится, если туго, виток к витку, намотать проволоку достаточно длинной спиралью. Катушка может иметь десятки, сотни и даже тысячи витков. Катушку также называют соленоидом.

Рис. 5. Катушка (соленоид)

Магнитное поле изгиба, как мы знаем, выглядит не очень просто. Луга? отдельные витки катушки накладываются друг на друга, и кажется, что в результате получится очень запутанное изображение. Однако это не так: поле длинной катушки имеет неожиданно простую структуру (рис. 6).

Рис. 6 полей катушки с током

На этом рисунке ток в катушке течет против часовой стрелки, если смотреть слева (это произойдет, если на рис. 5 правый конец катушки подключить к «плюсу» источника тока, а левый конец на «минус»). Мы видим, что магнитное поле катушки имеет два характерных свойства.

1. Внутри катушки, вдали от краев, магнитное поле однородно: в каждой точке вектор магнитной индукции одинаков по величине и направлению. Линии поля представляют собой параллельные прямые линии; они изгибаются только у краев катушки при выходе.

2. Вне катушки поле близко к нулю. Чем больше витков в катушке, тем слабее поле вне ее.

Обратите внимание, что бесконечно длинная катушка вообще не излучает поля: снаружи катушки нет магнитного поля. Внутри такой катушки поле везде однородно.

Вам это ничего не напоминает? Катушка является «магнитным» аналогом конденсатора. Вы помните, что конденсатор создает внутри себя однородное электрическое поле, линии которого искривлены только вблизи краев пластин, а вне конденсатора поле близко к нулю; конденсатор с бесконечными пластинами вообще не выделяет поля, и поле внутри него везде однородно.

А теперь — самое главное наблюдение. Пожалуйста, сравните рисунок силовых линий магнитного поля вне катушки (рис. 6) с силовыми линиями магнита. То же самое, верно? А теперь мы подошли к вопросу, который наверняка возник у вас давно: если магнитное поле создается токами и действует на токи, то в чем причина появления магнитного поля вблизи постоянного магнита? Ведь этот магнит не является проводником тока!

Как и из чего делают постоянные магниты

Магнетиты обладают довольно слабыми магнитными свойствами. В промышленных масштабах налажено массовое производство искусственных магнитов различных размеров. Исходными материалами для этого служат сплавы на основе металлов: железа Fe, никеля Ni, кобальта Co, неодима Nd, самария Sm. Заготовки из этих сплавов получают литьем, прессованием или спеканием. Затем их помещают в очень сильное однородное магнитное поле, создаваемое электромагнитами.

При воздействии магнитного поля намагниченные частицы направлены в одном направлении. Так настраивается полярность будущего магнита. В результате заготовки сильно намагничиваются и становятся самостоятельными постоянными магнитами.

В последнее время большую популярность приобрели полимерные постоянные магниты (магнитопласты). Их изготавливают из смеси магнитного порошка и полимерной (пластмассовой) эластичной добавки, например каучука. Магнитные свойства магнитопласта невысокие, но их вполне достаточно для изготовления различных полезных приспособлений, таких как магниты на холодильник, пластиковые карты, демонстрационные и обучающие доски.

Задания

Задание №1

Поднесите изогнутый магнит к куску картона. Магнит его не притянет. Затем поместите картон на маленькие гвозди и снова возьмите магнит. Поднимется лист картона, а за ним гвозди. Объясните явление.

Магниты не притягивают все материалы. Так картон не притягивается к магниту, поэтому остается неподвижным.
Когда вы поместите картон поверх гвоздей и возьмете магнит, картон поднимется вместе с гвоздями. Точнее, магнит будет притягивать к себе гвозди (поскольку они сделаны из железа). Под действием магнитного поля магнита гвозди будут двигаться и поднимать картон на себя.

Принцип взаимодействия постоянных магнитов

Мы уже знаем, что вокруг магнита существует магнитное поле.

Определение 2

Магнитное поле – это пространство вокруг магнита, в котором действуют магнитные силы. Магнитное поле может создаваться постоянным магнитом или электромагнитом.

Поля двух соседних магнитов могут взаимодействовать друг с другом, и это взаимодействие проявляется как притяжение или отталкивание магнитов. Разные полюса магнитов будут притягиваться, а одинаковые отталкиваться. Магнитное поле магнита будет действовать на другой магнит даже через вакуум. Чтобы уменьшить влияние магнитов, просто разместите их далеко друг от друга. Ниже на рисунках показано отображение линий магнитной индукции (магнитного поля) при взаимодействии двух магнитов.

Разница магнитных и электрических взаимодействий

Хотя мы провели аналогию с электрическими зарядами, это не позволяет нам применить все законы электричества к магнетизму.

Например, есть одно очень большое отличие. Мы можем разделить электрические заряды. Это происходит при электрификации в источниках питания. Но полюса магнита неразделимы. Если мы разрежем магнит, мы все равно не сможем отделить один полюс от другого. Мы просто получаем два новых магнита.

Разделяемые части могут быть одинаковыми или разными — результат все равно один. Вы получите новые магниты, каждый из которых будет иметь два полюса и нейтральную зону.

Свойства и характеристики постоянных магнитов

Основной особенностью постоянного магнита является наличие двух магнитных полюсов: северный — N (минус), южный — S (плюс). Магнитные линии направлены снаружи постоянного магнита с севера на южный полюс, а внутри — с юга на север. Также, даже если такие магниты разделить на половинки, каждая такая половинка все равно будет иметь два полюса.

Определение 3

Магнитная индукция — векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, а именно характеристикой его воздействия на движущиеся заряженные частицы и на тела, обладающие магнитным моментом.

Определение 4

Индуктивность (коэффициент самоиндукции) — это коэффициент пропорциональности между электрическим током, протекающим в любой замкнутой цепи, и полным магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность, ребром которой является эта цепь. Силовая характеристика магнитного поля в каждой его точке представляет собой векторную величину, называемую вектором магнитной индукции поля.

Модуль вектора магнитной индукции можно найти по формуле:

В = F/I∆l

Где B — магнитная индукция;

F — сила, с которой магнитное поле действует на проводник;

Я настоящая сила;

Δl – длина проводника.

Лучшими материалами для постоянных магнитов электрических машин энергетического назначения являются соединения на основе редкоземельных материалов. К ним относятся соединения кобальта с самарием, а также относительно недавно открытые сплавы на основе железа, неодима и бора.

Преимуществом этих постоянных магнитов является высокая удельная энергия магнитов. В таблице ниже приведены основные параметры современных магнитотвердых сплавов, используемых при изготовлении постоянных магнитов с высокой коэрцитивной силой. Эти магниты предназначены для работы в диапазоне температур от -60 до +200 °С.

Свойства наиболее распространенных постоянных магнитов

Название параметров	Тип магнита	Сверло из неодимового железа
Феррит бария	Самарий- кобальт
Магнитная индукция, Вт, Тл	0,36	0,8 — 0,9	0,8 — 1,2
Магнитная энергия, кДж/м3	22 — 28	100 — 400	200 — 400
Температурный коэффициент, %/0С	0,2	0,04	0,15
Плотность, г/см	5,0	8,0	7.4

Существуют также немагнитные сплавы, к ним относятся: золото, алюминий, медь и др. такие вещества называются диамагнетиками.

Почему у постоянного магнита имеется магнитное поле

В 1820 году датский физик Ганс Эрстед, изучая электрические явления, обнаружил, что если стрелку магнитного компаса поместить рядом с металлической проволокой, то при включении электрического тока стрелка отклоняется на заметный угол.

Хотя он и не мог объяснить это явление, но после публикации этих результатов французский ученый Андре-Мари Ампер предположил, что движение электрических зарядов в проводе — электрический ток, приводит к возникновению магнитного поля. Происходит взаимодействие, и на практике стрела отклоняется.

Рис. 2. Гипотеза Ампера. Модель Ампера для внутренних токов в магнитах

Ту же идею Ампер использовал для объяснения природы магнитного поля постоянных магнитов. Согласно его теории, магнитное поле возникает из-за наличия в магнитах непрерывно циркулирующих круговых токов, которым соответствуют малые магниты.

Эти токи складываются, усиливают друг друга и создают общее магнитное поле внутри и снаружи магнита. Магнит в целом есть совокупность (сумма) этих магнитов.

Наша планета представляет собой огромный постоянный магнит. Принципиальная схема постоянного магнита Земли, создающего ее магнитное поле, по своей природе аналогична обычному природному магниту. Ядро Земли имеет внешнюю оболочку из расплавленных металлов (железо, никель и ряд примесей) при температуре выше 4000 К0. Светящаяся масса, состоящая из смеси заряженных частиц, вращается вместе с Землей. В результате возникают непрерывно циркулирующие токи и вихри, являющиеся основной причиной появления магнитного поля Земли.

Искусственные магниты

Искусственные постоянные магниты бывают двух основных разновидностей. Они могут быть дугообразными и полосатыми.

Гипотеза Ампера. Элементарные токи

Сначала думали, что взаимодействие между магнитами происходит за счет особых магнитных зарядов, сосредоточенных на полюсах. Но, в отличие от электричества, никто не мог изолировать магнитный заряд; ведь, как мы уже говорили, отдельно добиться северного и южного полюсов магнита не удалось — полюса всегда присутствуют в магните парами.

Сомнение в магнитных зарядах усугубилось опытом Эрстеда, когда выяснилось, что магнитное поле создается электрическим током. Более того, оказалось, что для любого магнита можно подобрать проводник с током подходящей конфигурации, так что поле этого проводника совпадет с магнитным полем.

Ампер выдвинул смелую гипотезу. Магнитных зарядов нет. Действие магнита объясняется замкнутыми электрическими токами внутри него.

Что это за течения? Эти элементарные токи циркулируют внутри атомов и молекул; они связаны с движением электронов по атомным орбитам. Магнитное поле любого тела состоит из магнитных полей этих элементарных токов.

Элементарные токи могут располагаться случайным образом по отношению друг к другу. Тогда их поля компенсируют друг друга, и тело не проявляет магнитных свойств.

Но если токи стихий согласованы, то их поля усиливают друг друга. Тело становится магнитом (рис. 7; магнитное поле будет направлено на нас, северный полюс магнита также будет направлен на нас).

Рис. 7. Элементарные магнитные токи

Гипотеза Ампера об элементарных токах прояснила свойства магнитов, Нагревание и встряхивание магнита нарушает расположение его элементарных токов, и магнитные свойства ослабевают. Стала понятна нераздельность магнитных полюсов: в месте разреза магнита мы получаем такие же элементарные токи на концах. Способность тела намагничиваться в магнитном поле объясняется согласованным выравниванием элементарных токов, которые правильно «поворачиваются» (о вращении кругового тока в магнитном поле читайте на соседнем листе).

Гипотеза Ампера оказалась верной — это показало дальнейшее развитие физики. Представление об элементарных токах стало составной частью теории атома, разработанной уже в 20 веке — почти через сто лет после гениальной гипотезы Ампера.

Читайте также: Обзор лучших электрических краскопультов

Опыт Эрстеда

Несмотря на то, что электрические и магнитные явления известны людям с древних времен, никакой связи между ними давно не наблюдается. На протяжении нескольких столетий исследования электричества и магнетизма велись параллельно и независимо друг от друга.

Тот замечательный факт, что электрические и магнитные явления на самом деле связаны друг с другом, был впервые открыт в 1820 г в знаменитом опыте Эрстеда.

Установка для эксперимента Эрстеда показана на рис. 2. Над магнитной стрелкой

— северный и южный полюс стрелки) имеется металлический проводник, подключенный к источнику питания. Если замкнуть цепь, стрелка качается перпендикулярно проводнику!

Этот простой эксперимент прямо указывал на связь между электричеством и магнетизмом. Эксперименты, последовавшие за опытом Эрстеда, установили следующую закономерность: магнитное поле создается электрическими токами и действует на токи.

Рис. 2. Опыт Эрстеда

Изображение линий в магнитном поле, создаваемом проводником с током, зависит от формы проводника.

Упражнения

Упражнение №1

Предложите способ определения полюсов намагниченного стального стержня.

Это можно сделать с помощью магнитной стрелки. Поднесите его к одному из концов стального стержня. Посмотрите, в каком положении она находится. Если магнитная стрелка обращена к стержню южным полюсом, то этот конец стержня является его северным полюсом.

К южному полюсу полюса стрелка повернет северный полюс. Помните: противоположные полюса притягиваются, а одноименные отталкиваются.

Упражнение №2

Какую форму нужно придать проволоке, чтобы силовые линии ее магнитного поля располагались так же, как у стержневого магнита при наличии в нем тока?

Для этого нам нужно намотать этот проводник на катушку. Силовые линии магнитного поля катушки с током расположены так же, как и для стержневого магнита.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали, что постоянные магниты могут быть естественными и искусственными. Согласно теории Ампера, магнитное поле возникает из-за наличия внутри магнитов непрерывно циркулирующих круговых токов. Эти токи создают общее магнитное поле внутри и снаружи магнита. Самые сильные постоянные магниты изготавливаются из редкоземельных металлов: самария и неодима.

Применение постоянных магнитов

ПМ имеет немаловажное значение в различных сферах человеческой деятельности. В зависимости от сферы применения ПМ имеет разные свойства. В последнее время активно используется важнейший магнитный сплав NdFeB, состоящий из следующих химических элементов:

• «Nd» — ниодий,
• «Фе» — железо,
• «В» — жить.

Основы электротехники

Области, где используются постоянные магниты:

1. экология;
2. Цинкование;
3. Лекарство;
4. Транспорт;
5. Компьютерные технологии;
6. Бытовая техника;
7. Электротехника.

Экология

Разработаны и эксплуатируются различные системы очистки промышленных отходов. Магнитные системы очищают жидкости при производстве аммиака, метанола и других веществ. Магнитные ловушки «отбирают» из потока все железные частицы.

Кольцевые ПМ устанавливаются внутри газоходов, отводящих газообразные выбросы из ферромагнитных конфайнментов.

Сепараторные магнитные ловушки активно отбирают металлосодержащие отходы на конвейерные ленты для переработки техногенных отходов.

Гальваника

Гальваническое производство основано на движении заряженных ионов металлов к противоположным полюсам электродов постоянного тока. Менеджеры по проектам играют роль держателей продукта в гальваническом пуле. В промышленных установках с гальваническими процессами устанавливаются только магниты NdFeB.

Медицина

В последнее время производители медицинского оборудования широко анонсировали приборы и устройства на основе постоянных магнитов. Постоянное интенсивное поле обеспечивается характеристикой сплава NdFeB.

Свойство постоянных магнитов используется для нормализации работы системы кровообращения, тушения воспалительных процессов, восстановления хрящевой ткани и так далее.

Транспорт

Транспортные системы в производстве комплектуются установками с ПМ. Во время движения конвейерной ленты сырья магниты удаляют из массива ненужные металлические включения. С помощью магнитов разные товары выравниваются в разных плоскостях.

Примечание! Постоянные магниты используются для разделения таких материалов, где присутствие людей может нанести вред их здоровью.

Автомобильный транспорт оснащен множеством приборов, узлов и устройств, где главную роль играет ПМ. Это электронное зажигание, автоматические электрические стеклоподъемники, регулятор холостого хода, бензиновые, дизельные насосы, приборная панель и многое другое.

Компьютерные технологии

Все устройства мобильной и компьютерной техники оснащены магнитными элементами. В список входят принтеры, приводные двигатели, приводные двигатели и другие устройства.

Бытовые приспособления

В основном это держатели мелких бытовых предметов. Полки с магнитными держателями, карнизы и держатели для штор, держатели для набора кухонных ножей и разнообразной другой бытовой техники.

Электротехника

Электротехника, построенная на ПМ, касается таких областей, как радиотехнические узлы, генераторы и электродвигатели.

Радиотехника

ПМ используется для повышения компактности радиотехнических устройств, обеспечения автономности устройства.

Генераторы

Генераторы на ПМ решают проблему подвижных контактов — колец со щетками. В традиционных агрегатах промышленного назначения остро стоят проблемы, связанные со сложным обслуживанием оборудования, быстрым износом деталей и значительными потерями энергии в цепях возбуждения.

Единственным препятствием для создания таких генераторов является проблема установки ПМ на вращающемся роторе. Совсем недавно в продольные канавки ротора помещали магниты, заполняя их легкоплавким материалом.

Ротор и статор для генератора

Электродвигатели

В бытовой технике и в некотором промышленном оборудовании получили распространение синхронные электродвигатели с постоянными магнитами — это бесщеточные двигатели постоянного тока.

Как и в описанных выше генераторах, ПМ установлен на роторах, вращающихся внутри статоров с неподвижной обмоткой. Основным преимуществом электродвигателя является отсутствие кратковременных токоведущих контактов на коллекторе ротора.

Двигатель с постоянными магнитами.

Двигатели этого типа относятся к маломощным агрегатам. Однако это ничуть не умаляет их полезности в электротехнике.

Дополнительная информация. Отличительной особенностью устройства является наличие датчика Холла, регулирующего скорость вращения ротора.

Автор надеется, что после прочтения этой статьи у читателя будет четкое представление о том, что такое постоянный магнит. Активное внедрение постоянных магнитов в сферу человеческой деятельности стимулирует изобретение и создание новых ферромагнитных сплавов с улучшенными магнитными свойствами.

Магнитное поле прямого провода с током

Силовые линии магнитного поля прямого провода с током представляют собой концентрические окружности. Центры этих окружностей лежат на проводе, а их плоскости перпендикулярны проводу (рис. 3).

Рис. 3. Поле к прямой линии с током

Есть два альтернативных правила для определения направления линий магнитного поля постоянного тока.

Правило часовой стрелки. Линии поля проходят против часовой стрелки, если смотреть, так что ток течет к нам.

Правило винта (или правило буравчика, или правило штопора — кому ближе ;-)). Линии поля проходят там, где винт (с нормальной правой резьбой) должен быть повернут, чтобы двигаться по резьбе в направлении тока.

Используйте правило, которое подходит вам лучше всего. К часовой стрелке лучше привыкнуть — потом вы сами увидите, что она универсальнее и проще в использовании (и потом с благодарностью вспомните о ней на первом курсе, когда будете изучать аналитическую геометрию).

На рис. 3 есть и кое-что новое: это вектор, которую называют индукцией магнитного поля, или магнитной индукцией. Вектор магнитной индукции является аналогом вектора напряженности электрического поля: он выступает как силовая характеристика магнитного поля, и определяет силу, с которой магнитное поле действует на движущиеся заряды.

О силах в магнитном поле мы поговорим позже, а пока лишь отметим, что величина и направление магнитного поля определяются вектором магнитной индукции. В каждой точке пространства вектор направлена ​​в ту же сторону, что и северный конец стрелки компаса, находящийся в данной точке, а именно по касательной к силовой линии в направлении этой линии. Магнитная индукция измеряется в теслах (Тл).

Как и в случае электрического поля, принцип суперпозиции справедлив для индукции магнитного поля. Он заключается в том, что индукция магнитных полей, создаваемые в данной точке разными токами, складываются векторно и дают результирующий вектор магнитной индукции.

Виды магнитов

Сопротивление резистора — формула для расчета

Постоянные магниты делятся на 2 типа:

• естественный;
• искусственный.

Естественные

В природе природный постоянный магнит представляет собой ископаемое в виде фрагмента железной руды. Магнитная горная порода (магнетит) у каждого народа имеет свое название. Но в каждом названии есть что-то вроде «любящий», «привлекательный металл». Название Магнитогорск означает расположение города рядом с горными месторождениями природного магнетита. Активная добыча магнитной руды велась здесь на протяжении многих десятилетий. Сегодня от Магнитной горы ничего не осталось. Это была разработка и добыча природного магнетита.

Пока человечество не достигло соответствующего уровня научно-технического прогресса, природные постоянные магниты служили для разных забав и фокусов.

Искусственные

Искусственные ФЭУ получают путем наведения внешнего магнитного поля на различные металлы и их сплавы. Было замечено, что некоторые материалы длительное время сохраняют приобретенное поле — их называют твердыми магнитами. Материалы, которые быстро теряют свойства постоянных магнитов, называются мягкими магнитами.

В условиях заводского производства используются сложные металлические сплавы. В состав сплава «магнико» входят железо, никель и кобальт. Сплав Alnico содержит алюминий вместо железа.

Изделия из этих сплавов взаимодействуют с сильными электромагнитными полями. В результате получаются достаточно мощные ПМ.

Виды и формы ПМ

Магнитное поле витка с током

Рассмотрим круговой контур, по которому циркулирует постоянный ток. Мы не показываем источник, создающий ток на рисунке.

Изображение линий поля для нашего путешествия будет иметь примерно следующий вид (рис. 4).

Рис. 4. Поле для катушки с током

Нам будет важно уметь определить, в каком полупространстве (по отношению к плоскости катушки) направлено магнитное поле. Опять у нас есть два альтернативных правила.

Правило часа. Линии поля идут туда и смотрят оттуда, где кажется, что ток циркулирует против часовой стрелки.

Винт правило. Линии поля проходят там, где двигался бы винт (с обычной правой резьбой), если бы он вращался в направлении тока.

Как видите, роли тока и поля меняются местами по сравнению с формулировками этих правил для случая постоянного тока.

Линии магнитного поля

Электрическое поле, как мы помним, исследуют с помощью небольших пробных зарядов, по действию которых можно судить о величине и направлении поля. Аналогом пробного заряда в случае магнитного поля является небольшая магнитная стрелка.

Например, вы можете получить геометрическое представление о магнитном поле, поместив очень маленькие стрелки компаса в разные точки пространства. Опыт показывает, что стрелки будут выстраиваться по определенным линиям — так называемым линиям в магнитном поле. Давайте определим это понятие с точки зрения следующих трех абзацев.

1. Линии в магнитном поле, или магнитные силовые линии, представляют собой прямые линии в пространстве, обладающие следующим свойством: маленькая стрелка компаса, помещенная в каждой точке такой линии, ориентирована по касательной к этой линии.

2. Направление силовой линии магнитного поля – это направление северных концов стрелок компаса, находящихся в точках этой линии.

3. Чем толще линии, тем сильнее магнитное поле в данной области пространства.

Роль стрелки компаса с успехом могут выполнять железные опилки: в магнитном поле мелкие опилки намагничиваются и ведут себя точно так же, как магнитные стрелки.

Итак, после полностью железных опилок вокруг постоянного магнита мы увидим примерно следующее изображение силовых линий магнитного поля (рис. 1).

Рис. 1. Постоянное магнитное поле

Северный полюс магнита обозначен синим цветом и буквой <br>; южный полюс — красным и буквенным. Обратите внимание, что силовые линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный полюс, потому что северный конец стрелки компаса указывает на южный полюс магнита.

Как увидеть магнитное поле

Линии с магнитной индукцией

Чтобы визуально ощутить структуру магнитного поля, достаточно провести простой опыт. Для этого возьмите два магнита и небольшие кусочки металла.

Важно! В быту постоянные магниты встречаются в двух видах: в виде прямой полосы и в виде подковы.

После покрытия полоски ПМ листом бумаги на нее насыпают железные опилки. Частицы сразу же выстраиваются вдоль силовых линий магнитного поля, что дает наглядное представление об этом явлении.

Объяснение явления намагниченности

Одно из первых объяснений этого явления принадлежало Андре-Мари Амперу.

Как Ампер объяснил намагниченность железа?
Французский ученый говорил о существовании электрических токов. Эти токи, по его предположению, циркулируют внутри каждой молекулы вещества.

Странное объяснение, не правда ли? Дело в том, что в те времена еще не хватало знаний о строении материи. Никто еще не слышал и не говорил об атомах. Так что такое мнение не имело оснований, потому что никто не мог объяснить природу молекулярных токов.

С тех пор физика шагнула далеко вперед. Как теперь можно объяснить молекулярные токи Ампера?

Вспомним строение атома. Электроны вращаются вокруг ядра. Каждый электрон имеет заряд и находится в движении. Значит, вокруг него есть магнитное поле. Но большинство тканей сконструированы таким образом, что эти крошечные магниты компенсируют друг друга.

В структуре веществ, из которых изготовлены магниты, такой нейтрализации не происходит (рис. 2). Электроны таких атомов вращаются в одном направлении. Поэтому их магнитные поля складываются, и вокруг такого вещества образуется единое магнитное поле.