Věda a technika v pozadí
Stůl střelek
Teorie
Některé magnetické jevy byly popsány již ve starověkých pramenech. Např. Aristoteles ve svých spisech uvádí minerál magnetovec (magnet lithos – kámen z Magnézie, magnetit, Fe3O4, oxid železnato–železitý), nerost s vlastnostmi permanentního magnetu, který se hojně vyskytuje v oblasti Malé Asie zvané Magnesia. Uvádí také, že Thales objevil přirozený magnetismus. Stejně to ale mohl být třeba pastýř jménem Magnus, kterému prý valouny magnetovce vytáhly železné hřebíky ze střevíců. Aristoteles také popsal zajímavý úkaz spojený s magnetitem. Když kousek této rudy položil do železných pilin, ulpěly zcela nevysvětlitelným způsobem na povrchu nerostu. Tato přitažlivá síla byla nazvaná magnetismem a příslušné silové pole magnetické.
Sami se můžete u exponátu přesvědčit, že magnetické účinky se na povrchu magnetu jeví nestejnoměrně, někde velmi silně, jinde téměř vůbec. Místa, kde se nejvíce projevují magnetické účinky, nazýváme póly. Jestliže magnetku volně zavěsíme v magnetickém poli Země, tak konec směřující k severu nazveme sevení (N) a ten, který směřuje k jihu, nazveme jižní (S) pól magnetu (označení je z anglických slov north = sever, south = jih). Místo kde magnet s železnými pilinami téměř nereaguje, se nazývá netečné pásmo. Při rozdělení tyčového magnetu na dvě části zjistíme, že každá polovina má na svých koncích opět severní a jižní pól. V dělení můžeme pokračovat a i ten sebemenší dílek představuje magnet se dvěma opačnými póly. Jinými slovy – severní a jižní pól nemohou existovat odděleně od sebe.
Magnetické pole tyčového magnetu.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Magnetické pole znázorňujeme pomocí magnetických indukčních čar, které tvoří soustavu uzavřených křivek. Vycházejí ze severního pólu, procházejí prostorem kolem magnetu a vcházejí u jižního pólu a uvnitř se uzavírají. Jejich hustota prozrazuje intenzitu magnetického pole H, jejíž jednotka je A/m.
Číňané v době asi 2000 před n. l. objevili, že magnetovec (čínsky tšu–ši – milující kámen) zavěšený ve svém těžišti zaujme vždy polohu sever – jih. Magnetovec nazývali kamenem lásky, protože přitahoval k sobě železo jako matka dítě. Objevili tak magnetickou střelku (magnetku) a při námořních plavbách podle ní určovali severní směr. Nejstarším důkazem čínského kompasu je figurka Či–nan, kterou staří čínští mudrci mívali na vozech, kde jim při cestách stále ukazovala prstem k jihu.
Figurka Či-nan.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.Z Číny se kompas rozšířil do Východní Indie a odtud ve 12. a 13. století do Evropy. V roce 1269 použil Francouz Pierre de Maricourt (Peregrinus) magnet jako střelku a otevřel tak cestu vzniku kompasu. Pierre de Maricourt je znám také tím, že navrhl magnetické perpetuum mobile. Lidé si nedovedli vysvětlit, odkud pochází tajuplná síla působící na magnetku, a její používání proto hraničilo s čarodějnictvím. Námořníci měli za to, že magnetická síla vychází z Polárky, a obávali se Magnetové hory. Věřili, že z lodi, která se příliš přiblíží, hora vytáhne všechny hřeby a ta se rozpadne. Později lodní kompas zdokonalil William Thomson, lord Kelvin použitím kardanova závěsu, který eliminuje pohyby lodě.
