Magnetické pole

Přítomnost magnetického pole se projevuje tzv. magnetickými jevy a účinky. Pro laického pozorovatele jsou patrné zejména jeho silové účinky na okolní tzv. feromagnetické látky především v blízkosti tzv. pólů zdroje magnetického pole. Dohodou bylo stanoveno označení magnetických pólů:

 

1. „SEVERNÍ“ pól – mezinárodně označen písmenem „N“ (v české odborné literatuře často písmenem „S“) a na zdrojích magnetického pole (např. na permanentních magnetech) bývá označen barevným pru­hem. Dohodou bylo stanoveno, že siločáry magnetického pole v místě severního pólu vystupují z tělesa zdroje magnetického pole.

 

2. „JIŽNÍ“ pól - mezinárodně označen písmenem „S“ (v české odborné literatuře často písmenem „J“) a na zdrojích magnetického pole (magnetech) bývá bez označení. Dohodou bylo stanoveno, že siločáry magnetického pole v místě jižního pólu vstupují (vracejí se) do tělesa zdroje magnetického pole. Vnitř­kem tělesa zdroje magnetického pole siločáry pokračují k severnímu pólu a tvoří uzavřené křivky (pole vírové), čímž se mj. liší od siločár elektrického pole (pole zřídlové).

 

V praxi se také velmi často využívá poznatek, že nestejnojmenné póly dvou zdrojů magnetického pole se přitahují a stejnojmenné se odpuzují (fyzikální princip například tzv. „magnetického polštáře“, na kterém se pohybují vysokorychlostní dopravní prostředky).

 

Uvádí se, že druhové označení magnetického pole vzniklo vžitým zobecněním názvu starořeckého města Magnésie, v jehož okolí se 500 let p.n.l. vyskytovala rozsáhlá povrchová ložiska vydatné přirozeně zmagne­tované železné rudy Fe3O4 (magnetovec).

 

Teorie, objasňující fyzikální podstatu magnetického pole, však mohla být vytvořena až na základě poznat­ků o jevech, souvisejících s průtokem elektrického proudu ve vodiči (IX. století) a teorie o struktuře hmoty (počátek XX. století). Elektrony, jež jsou nosičem elektrického náboje, při svém pohybu uvnitř atomů hmoty (spinová rotace a obíhání kolem jádra atomu) vytvářejí elementární magnetické momenty - podobně jako vzniká magnetické pole v okolí vodiče, kterým protéká elektrický proud, což je také uspořádaný pohyb vol­ných nosičů elektrického náboje, vyvolaný silovým působením elektrického pole.

 

Pokud jsou tyto elementární magnetické momenty jednotlivých elektronů v atomech orientovány zcela ne­uspořádaně („nahodile“), dochází k jejich vzájemnému vykompenzování a daná látka není zdrojem magnetic­kého pole. Čím více jednotlivých elementárních magnetických momentů elektronů je orientováno souhlasně, tím více je daná látka magnetická. Zmagnetování za „normálních“ podmínek nemagnetických látek vnějším magnetickým polem lze vysvětlit ovlivněním pohybu elektronů a tím i orientace jejich elementárních magne­tických momentů silovým působením vnějšího magnetického pole. Přestane-li vnější magnetické pole půso­bit, obnoví se (v ideálním případě) původní stav pohybu elektronů v atomech a tím i původní neuspořádaná („nahodilá“) orientace jejich elementárních magnetických momentů - daná látka bude opět nemagnetická.