Гипотеза Ампера об элементарных электрических токах

Открытия Эрстеда и Ампера привели к новому и более глубокому представлению о природе магнитных явлении. Опираясь на установленную в этих опытах тождественность магнитных действий магнитов и соответствующим образом подобранных токов, Ампер решительно отказался от представления о существовании в природе особых магнитных зарядов. С точки зрения Ампера, элементарный магнит – это круговой ток, циркулирующий внутри небольшой частицы вещества: атома, молекулы или группы их. При намагничивании бóльшая или меньшая часть таких токов устанавливается параллельно друг другу, как показано на рис. (амперовы токи).

Мы видели, что по своим магнитным свойствам круговой ток вполне подобен короткому магниту, ось которого перпендикулярна к плоскости тока. Поэтому изображенная условно на рис. система ориентированных молекулярных токов совершенно равносильна цепочкам элементарных магнитиков в гипотезе Кулона.
Таким образом, теория Ампера сделала ненужным допущение о существовании особых магнитных зарядов, позволив объяснить все магнитные явления при помощи элементарных электрических токов.

С точки зрения теории Ампера становится совершенно по-нятной неотделимость друг от друга северных и южных полю-сов. Каждый элементарный магнит представляет собой круго-вой виток тока. Мы видели уже, что одна сторона этого витка соответствует северному, другая – южному полюсу. Именно поэтому нельзя отделить друг от друга северный и южный полюсы, как нельзя отделить одну сторону плоскости от другой.

Таким образом:

- Никаких магнитных зарядов не существует. Каждый атом вещества можно рассматривать в отношении его магнитных свойств как круговой ток. Магнитное поле намагниченного тела слагается из магнитных полей этих круговых токов.
- В ненамагниченном теле все элементарные токи расположены хаотически, и поэтому мы не наблюдаем во внешнем пространстве никакого магнитного поля.
- Процесс намагничивания тела заключается в том, что под влиянием внешнего магнитного поля его элементарные токи в большей или меньшей степени устанавливаются параллельно друг другу и создают результирующее магнитное поле.

c.116

Магнитное поле Земли.

Подвешенная на нити или укрепленная на острие магнитная стрелка устанавливается в каждой точке вблизи земной поверхности определенным обра-зом – приблизительно в направлении с севера на юг.

Этот ос-новной факт означает, что существует магнитное поле Земли.

Ход линий земного магнитного поля схематически изображен на рис.

из которого видно, что земное магнитное поле имеет такой вид, как будто земной шар представляет собой магнит с осью, направленной приблизительно с севера на юг.

В северном полушарии линии поля направлены перпенди-кулярно земной поверхности в точке, лежащей на 75°50' северной
широты и 96° западной долготы. Эта точка называется южным магнитным полюсом Земли. В южном полушарии линии магнитного поля перпендикулярны к земной поверхности в точке с координатами 70°10' южной широты и 150°45' восточной долготы, она называется северным магнитным полюсом Земли.
Магнитные полюсы Земли не совпадают с ее географическими полюсами. Магнитная ось Земли, т.е. прямая, проходящая через оба магнитных полюса Земли, не проходит через ее центр и, таким образом, не является земным диаметром.
Линии земного магнитного поля, вообще говоря, не парал-лельны поверхности Земли. Это означает, что магнитная ин-дукция поля Земли не лежит в плоскости горизонта данного места, а образует с этой плоскостью некоторый угол. Этот угол называется магнитным наклонением. Магнитное наклонение часто обозначают буквой i.

На рис. показано разложение магнитной индукции земного магнитного поля на горизонталь-ную и вертикальную составляющие. В разных местах Земли магнитное наклонение различно.

Очень ясное представление о направлении магнитной ин-дукции земного магнитного поля в данной точке можно получить, укрепив магнитную стрелку так, чтобы она могла свободно вращаться и вокруг вертикальной и вокруг горизонтальной оси.

Это можно осуществить, например, с помощью подвеса (так называемого карданова подвеса), показанного на рис.

Из рисунка видно, что стрелка, укрепленная в кардановом подвесе, устанавливается по на¬правлению магнитной индукции земного магнитного поля.