Магнітні явища та їх практичне застосування є тим, про що можна сказати «гідне подиву». Передача електричних сигналів на відстань (по провідниках і в просторі), магнітотерапія, індукційні печі, левітація... Ці та багато інших технологічних досягнень слугують людині завдяки дослідженню магнітних явищ. Вивчаючи взаємодію магнітів, дію магнітного поля Землі, магнітну взаємодію провідників зі струмом, умови виникнення електричного струму внаслідок зміни магнітного поля ви пройдете шлях дослідників, які присвятили своє життя розгадці таємниць електромагнетизму. 

До того ж, як вам відомо, взаємодія між тілами може відбуватись або завдяки контакту між ними, або за допомогою поля. У 8 класі ми вивчали електричне поле, яке існує навколо електрично заряджених частинок. Але, як видно з досліду, пояснити взаємодію магнітної стрілки й провідника зі струмом існуванням електричного поля не можна, тому що електричне поле навколо провідника існує і в замкнутому, і в розімкнутому колі, а відхилення магнітної стрілки спостерігається лише в разі проходження через провідник електричного струму. Отже, навколо провідника зі струмом, окрім електричного поля, існує ще й магнітне.

Магнітне поле — форма матерії (окремий прояв електромагнітного поля), за допомогою якого здійснюється взаємодія між рухомими електрично зарядженими частинками (провідниками, якими проходить електричний струм).

Електричний струм і магнітне поле невіддільні одне від одного. Електричний струм слід розглядати як джерело магнітного поля. У цьому разі кажуть: магнітне поле існує навколо й у середині будь-якого провідника зі струмом, тобто навколо рухомих електрично заряджених частинок. (Часто для спрощення вираз «магнітне поле, що існує навколо і в середині провідника, по якому проходить електричний струм» замінюють на вислів «магнітне поле струму».)

Магнітне поле можна зобразити у вигляді силових ліній магнітного поля (ліній магнітної індукції). Лінії магнітного поля завжди замкнені та розташовані в площині, перпендикулярній до напряму електричного струму, який створює це магнітне поле.

Напрям силових ліній магнітного поля, створеного електричним струмом, та напрям цього струму пов’язані правилом свердлика: «Якщо напрям поступального руху свердлика  збігається з напрямом струму в провіднику, то напрям обертання його ручки збігається з напрямом силових ліній магнітного поля».

Магнітне поле ‒ особлива форма матеріальної взаємодії.

Виникає:

• між рухомими зарядженими частинками,

• між провідниками зі струмом,

• між струмом і рухомим зарядом.

Створюється струмами, магнітами, рухомими зарядами і діє на внесені в нього струми, магніти і рухомі заряди.

Два паралельних провідники, по яких протікають струми в однаковому напряму, притягуються. Якщо ж струми протікають у протилежних напрямах, провідники відштовхуються.

Ця взаємодія дістала назву магнітної взаємодії, бо на перший провідник діє магнітне поле, створене другим провідником, а на другий провідник зі струмом діє магнітне поле, створене першим провідником зі струмом.

Силова характеристика магнітного поля ― вектор індукції магнітного поля .

Напрям вектора магнітної індукції  збігається з напрямом осі магнітної стрілки в полі (від південного полюса до північного), а для рамки зі струмом ― з напрямом позитивної нормалі.

Лінії магнітної індукції

• застосовуються для графічного зображення магнітних полів.

• завжди замкнуті, тобто магнітне поле є вихровим.

• лінії, дотичні до яких напрямлені так само, як і вектор  в даній точці поля.

Індукція магнітного поля визначається силою, з якою магнітне поле діє на провідник завдовжки 1 м, по якому проходить струм 1 А. Тоді одиницею індукції магнітного поля в СІ є:

1 Н/1 А • 1 м = 1 Н/А • м = 1 Тл.

За одиницю індукції магнітного поля 1 тесла (1 Тл) приймається індукція такого магнітного поля, яке на кожний 1 м довжини провідника зі струмом 1 А діє силою 1 Н.

Одиниця індукції магнітного поля названа на честь сербського фізика й електротехніка Ніколи Тесли (1856-1943).

Індукція магнітного поля є величиною векторною: вона має не тільки числове значення, але й напрямок. Визначення напрямку індукції магнітного поля ґрунтується на такому дослідному факті.

Питання для самоперевірки

1. Які явища є магнітними? Що вам відомо про магнітну взаємодію?

2. У чому полягає суть та історичне значення досліду Ерстеда?

Завдання

За допомогою інтернет-ресурсів дослідити, де в Україні та світі є найбільші поклади магнітного залізняку; який його хімічний склад; які ще залізні руди існують. 

Інститут магнетизму НАН і МОН України (Київ) — провідна наукова установа, що проводить дослідження в галузі магнетизму й магнітних матеріалів. Інститут є базовим у підготовці студентів фізико-математичного факультету НТУ «Київський політехнічний інститут», фізичного та радіофізичного факультетів КНУ ім. Тараса Шевченка.

Організатором і першим директором інституту в 1995 р. став видатний український фізик, академік, Герой України Віктор Григорович Бар'яхтар, відомий своїми фундаментальними роботами в галузі теоретичної фізики, фізики магнітних явищ, фізики твердого тіла, а також дослідженнями екологічних наслідків Чорнобильської катастрофи. Із 2016 р. інститут очолює член-кореспондент НАПНУ Юрій Іванович Горобець. В. Г. Бар'яхтар є почесним директором інституту.

В інституті розроблено матеріали для магнітних сенсорів і реєстраторів інформації, вирощено й синтезовано монокристали, які широко використовують в електроніці. Наукова установа володіє унікальною технологією та обладнанням для напилення тонких наноплівок.

Науково-дослідницький комплекс скануючої растрової та електронної мікроскопії для наноструктурних досліджень Інституту магнетизму віднесено до наукових об'єктів, які становлять національне надбання.

«Притягальні» властивості магнітів були знайомі людям ще з давніх часів. Свою назву магніти дістали, мабуть, від назви місцевості Магнезія, де і сьогодні часто трапляються природні магніти ― «геркулесові каміння»: згідно з легендою, деякі з них навіть виривали залізні цвяхи із взуття мандрівників.

Першим застосування магнітів став компас, що винайшли в Давньому Китаї понад тисячі років тому.

На військових візках установлювали фігурки з витягнутою рукою, яка завжди показувала на південь.