Jeśli wokół magnesu sztabkowego rozsypiemy żelazne opiłki, to ułożą się one tworząc charakterystyczny wzór (Rys. a.). Pod wpływem pola magnetycznego wytworzonego przez magnes opiłki ulegają namagnesowaniu – same stają się małymi magnesami i ustawiają się wzdłuż linii pola magnetycznego. Dostajemy w ten sposób - doświadczalnie - wizualizację pola magnetycznego.
RZTB1XR1UjRBW
W tym obrazie widzimy symetrię, która przypomina symetrię pola elektrycznego pochodzącego od dwóch przeciwnych ładunków, tj. od dipola elektrycznego. Wydaje się, że istnieją pewne analogie między polem elektrycznym i magnetycznym. Jeśli spojrzymy na dipol elektryczny (Rys. b.) z charakterystycznym układem linii pola i porównamy je do linii pola magnesu sztabkowego (Rys. c.), to zobaczymy podobieństwo. Dlatego magnes nazywamy dipolem magnetycznym.
RAR8jRtTLlATx
Linie pola wychodzą z pewnego miejsca dipola (ładunek dodatni, biegun N) i schodzą się w drugim miejscu (ładunek ujemny, biegun S).
R15txR1iZ0AMM
Jest to jednak podobieństwo pozorne: wewnątrz magnesu linie pola przebiegają od bieguna S do bieguna N (Rys. d.), inaczej niż w przypadku pola elektrycznego – tam linie pola przebiegają od ładunku dodatniego do ujemnego.
R7p54MsLyqXhP
Więcej o liniach pola magnetycznego wytwarzanego przez magnes przeczytasz w e‑materiale „Badamy doświadczalnie przebieg linii pola magnetycznego różnych źródeł”.
Wygląda na to, że linie pola elektrycznego zaczynają się albo kończą na ładunkach, natomiast linie pola magnetycznego tworzą zamknięte pętle.
Zapoznając się dalej z tym e‑materiałem, przekonasz się, że rzeczywiście tak jest, a przebieg linii pola magnetycznego związany jest ściśle z pewnym prawem.
Twoje cele
objaśniesz, czym jest strumień indukcji magnetycznej,
zaargumentujesz, że strumień indukcji magnetycznej przez powierzchnię zamkniętą wynosi zero,
sformułujesz prawo Gaussa dla pola magnetycznego,
objaśnisz, co oznacza stwierdzenie, że pole magnetyczne jest bezźródłowe,
zastosujesz prawo Gaussa dla pola magnetycznego w pewnych szczególnych przypadkach.