Разрежьте магнит — и каждый кусок получит оба полюса

Почему разрез не разделяет полюса

У обычного постоянного магнита северный и южный полюса — не два отдельных «заряда», спрятанных на концах. Это участки, где магнитное поле выходит из магнита и входит в него. Само поле продолжается и внутри материала, поэтому его линии образуют замкнутые петли.

Когда магнит разрезают, линия разреза не превращает один конец в изолированный северный полюс, а другой — в изолированный южный. Внутреннее магнитное устройство каждого фрагмента перестраивается: на новых торцах возникают противоположные полюса. Так каждый кусок оказывается самостоятельным магнитом.

Что происходит внутри материала

Постоянный магнит состоит из множества микроскопических областей, в которых магнитные свойства вещества согласованы. Их называют магнитными доменами. В намагниченном материале значительная часть этих областей ориентирована так, что их поля складываются в общее поле магнита.

Разрез открывает новые поверхности, но не делит домены на «северную» и «южную» половины. В каждом фрагменте остаётся согласованная ориентация, поэтому у него есть собственное поле и оба полюса. У маленького кусочка магнит слабее исходного прежде всего потому, что в нём меньше намагниченного материала, а не потому, что ему досталась только часть полюсов.

Полюса — не половинки магнита

У магнита можно изменить форму и размер, но обычный разрез не создаёт одиночный магнитный полюс. Чтобы получить отдельный северный или южный полюс, пришлось бы нарушить сам принцип, по которому магнитное поле образует замкнутую структуру. Поэтому даже тонкий осколок сохраняет пару полюсов: разрез уменьшает магнит, но не размыкает его поле.