Магнетизм

Московский государственный технический университет  
имени Н.Э. Баумана 
Л.В. Жорина, Б.С. Старшинов 
 
 
Магнетизм 
 
 
 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 

УДК 53(075) 
ББК 22.3 
        Ж81 
 
 
 
 
Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
 МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия 
Ж81 
 
Рецензент  
д-р пед. наук, проф. В.А. Макаров 
 
 
Жорина, Л. В.  
 
Магнетизм : учеб. пособие / Л. В. Жорина, Б. С. Старшинов.  
Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. —  
44, [4] с. : ил. 
ISBN 978-5-7038-4559-2 
 
Предназначено для учащихся физико-математического лицея № 1580, 
изучающих курс физики по углубленной программе в соответствии с тематическим планом для СУНЦ-2 при МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
В краткой форме изложены основные законы и понятия раздела физики «Магнетизм», по которому в лицее читаются лекции, являющиеся 
для учащихся новой формой обучения в отличие от школьных уроков.  
Приведены задачи и решения к ним по указанному разделу, что поможет учащимся при подготовке к олимпиадам, ЕГЭ, практическим занятиям и лабораторным работам. 
 
 
УДК 53(075) 
 
ББК 22.3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016 
 
 
 Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4559-2 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016 
2 

 
 
Предисловие 
Предлагаемое учебное пособие по магнетизму занимает промежуточное положение между учебниками [4, 5] и сборниками 
задач [1, 3] и предназначено для углубленной подготовки к вступительным экзаменам в высшие учебные заведения и олимпиадам. Пособие от перечисленных выше учебных изданий отличается тем, что содержит не только задачи для подготовки к олимпиадам и ЕГЭ, но и достаточную для их решения теоретическую 
часть. При этом основную часть объема книги составляют задачи 
с их подробным решением. 
Целью настоящего пособия является формирование у учащихся целостной системы знаний, умения их применять и навыков 
решения практических задач по одному из разделов физики — 
магнетизму.  
В результате освоения предложенного учебного материала 
учащиеся смогут: 
‒ оценивать и рассчитывать индукцию магнитного поля для 
проводников с токами различной конфигурации; 
‒ вычислять параметры силы Ампера при взаимодействии 
проводников с токами между собой и с магнитными полями; 
‒ определять скорость, кинетическую энергию, заряд и характеристики траектории движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях; 
‒ применять закон электромагнитной индукции для решения 
задач, в том числе и в нестандартных случаях, например, при решении задач, предлагавшихся в течение ряда лет на вступительных экзаменах по физике и физико-математических олимпиадах в 
МГТУ им. Баумана [2, 6]. 
Для достижения указанной цели в начале каждой главы приводятся теоретические сведения, позволяющие освоить основные 
понятия и физические законы по рассматриваемой теме. Далее 
следуют задачи, сгруппированные по темам, располагающиеся в 
порядке возрастания сложности, где также представлены методы 
 
 
 
3 

их решения. В конце пособия приводятся задачи для самостоятельного решения. Все это, по мнению авторов, позволит значительно повысить уровень знаний учащихся, привить им необходимые умения и навыки, чтобы не только хорошо подготовиться 
к участию в олимпиадах, но и увереннее чувствовать себя на ЕГЭ 
или при сдаче вступительных экзаменов по физике. 
Наиболее полезным пособие может быть слушателям подготовительных отделений и курсов вузов, а также лицам, желающим самостоятельно повысить уровень знаний по физике. 
 
 
4 

 
 
МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ 
Магнитные явления. Известно, что одноименные магнитные 
полюса отталкиваются, а разноименные притягиваются. Притяжение магнитов напоминает притяжение на расстоянии наэлектризованных тел. Эти явления путали до тех пор, пока в конце  
XVI века английскому ученому Уильяму Гильберту (1544–1603) 
удалось доказать, что это не одно и то же явление. Он догадался, 
что Земля является громадным магнитом, поэтому магнитная 
стрелка ориентируется, что подтвердил экспериментально, 
намагнитив большой железный шар.  
Все старания разделить северный и южный полюс магнита на 
отдельные магнитные заряды до сих пор не увенчались успехом. 
В феврале 1820 г. датский физик Ханс Кристиан Эрстед сделал важнейшее открытие. Он показывал студентам тепловое 
действие тока. Рядом с проводом случайно оказался компас. 
При включении тока стрелка компаса отклонилась. Этот простой опыт вызвал лавину новых открытий. Оказалось, что электричество и магнетизм находятся в родстве. Выяснилось, что 
только к покоящимся зарядам магнитная стрелка оставалась совершенно равнодушной. Движущиеся заряды вызывали отклик 
магнитной стрелки.  
Андре Мари Ампер (1775–1836), находясь под влиянием открытия Эрстеда, пришел к выводу, что магнитные свойства любого тела определяются замкнутыми электрическими токами 
внутри него. По гипотезе А. М. Ампера, внутри молекул вещества циркулируют элементарные электрические токи, создаваемые движущимися вокруг ядер электронами. Если эти токи расположены хаотично по отношению друг к другу, то их действия 
взаимно компенсируются и тело не обнаруживает магнитных 
свойств. В намагниченном состоянии элементарные токи в теле 
ориентируются строго определенным образом так, что их действия складываются. 
 
 
 
5